基因突变人教版高中生物必修二学案

遗传与进化基因突变及其他变异胶南二中1高二生物第一节基因突变和基因重组编写：王震审核：陈淑芬审批：2013.11.22⊙教师寄语：生活是我们自己的事情，自己点燃灯火，把自己选择的道路照亮，其实，并没有什么人世轮回，人世间的那些既成事实不可挽回。〖学习要求〗1、举例说出基因突变的特点和原因2、举例说出基因重组3、说出基因突变和基因重组的意义〖做学习的主人〗可遗传的变异来源统称变异（发生了改变）不可遗传的变异(由引起，没有改变)一、基因突变1、概念：DNA分子中发生碱基对的______、或____________，而引起的________的改变。以RNA为遗传物质的生物，其RNA上核糖核苷酸序列发生变化，也称为基因突变，且RNA为单链结构，在传递过程中更易发生突变。物理因素，如2、原因：外因（突变）化学因素，如生物因素，如内因（突变）时发生差错，发生改变。3、结果：产生了4．发生时间：______时。5．特点：(1)普遍性：在生物界中普遍存在。(2)随机性和________：发生于个体发育的________，且可能产生一个以上的等位基因。(3)________：自然状态下，突变频率很低。(4)____________：一般是有害的，少数有利。6．意义：基因突变是________产生的途径，是________的根本来源，是________的原始材料。二、基因重组1．概念：在生物体进行________过程中，控制不同性状的基因________。2．类型：(1)自由组合型：减数期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的____________也自由组合。(2)交叉互换型：减数时期，基因随着________________的交叉互换而发生重组。3．意义：是________的来源之一，对____________也具有重要意义。☆思考1、能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？2、“一母生九子，九子各不同”，兄弟姐妹间变异的主要原因是什么？3、基因重组能产生新的基因吗？能产生新的性状吗？遗传与进化基因突变及其他变异胶南二中2高二生物课堂深化探究【探究点一】基因突变的概念及发生机制〖观察比较填空〗1、完成基因突变的概念图解2、完成基因突变的分子机制图解〖判一判〗1．基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变()。2．基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变()。3．若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变()。4．基因突变对生物的生存往往是有利的()。5．不同基因突变的概率是相同的()。6．基因突变一定是可遗传变异，但不一定遗传给后代()。7．生殖细胞突变——可传给后代，产生新性状出现死胎、畸形胎等均有可能()。8．体细胞突变——一般不传代，但往往给突变的个体带来伤害()。9．基因突变只能定向形成新的等位基因()。10．细胞分裂的中期一定不发生基因突变（）。遗传与进化基因突变及其他变异胶南二中3高二生物〖例题1〗（1）下面关于基因突变的叙述中，正确的是()A．亲代的突变基因一定能传递给子代B．子代获得突变基因一定能改变性状C．突变基因一定由物理、化学或生物因素诱发D．突变基因一定有基因结构上的改变（2）下图为具有两对相对性状的某自花传粉的植物种群中,甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)。请分析该过程,回答下列问题。(1)突变产生的a基因与A基因以及a基因与B基因的关系分别是、。(2)上述两个基因发生突变是由引起的。(3)右图为甲植株发生了基因突变的细胞,它的基因型为,表现型是,请在右图中标明基因与染色体的关系。(4)乙发生基因突变后,该植株及其子一代均不能表现出突变性状,为什么?可用什么方法让其后代表现出突变性状?【探究点二】基因突变的影响1、对蛋白质的影响〖思考与讨论〗（1）下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A．①处插入碱基对G－CB．②处碱基对A－T替换为G－CC．③处缺失碱基对A－TD．④处碱基对G－C替换为A－T（2）在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中,如果其中部缺失1个核苷酸对,不可能的后果是()。A.没有蛋白质产物B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化遗传与进化基因突变及其他变异胶南二中4高二生物〖归纳总结〗基因突变对生物的影响碱基对数量对密码子的影响对蛋白质的影响替换1增添1或23缺失1或23〖例题2〗（1）如图表示某正常基因及其指导合成的多肽顺序。A～D位点发生的突变导致肽链延长停止的是［除图中密码子外，已知GAC(天冬氨酸)、CGU(精氨酸)、GGG(甘氨酸)、AUG(甲硫氨酸)、UAG(终止)］()A.G/C→A/TB.T/A→G/CC.T/A→C/GD.丢失T/A（2）如果细菌控制产生某种“毒蛋白”的基因发生了突变，突变造成的结果使其决定的蛋白质的部分氨基酸变化如下：基因突变前：甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸基因突变后：甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸赖氨酸根据上述氨基酸序列确定突变基因DNA分子的改变是()A.突变基因为一个碱基腺嘌呤替换为鸟嘌呤B.突变基因为一个碱基胞嘧啶替换为胸腺嘧啶C.突变基因为一个碱基鸟嘌呤替换为腺嘌呤D.突变基因为一个碱基的增减2、对性状及子代的影响〖思考与讨论〗育种专家在稻田中发现了一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是()遗传与进化基因突变及其他变异胶南二中5高二生物A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系〖归纳总结〗1、类型显性突变：aa―→Aa(当代表现)隐性突变：AA―→Aa(当代不表现，一旦表现即为纯合体)2、对性状和子代的影响分类原因示例对性状的影响改变性状间接引起______改变aa→Aa不改变性状改变前后控制的密码子对应______(相同、不同)氨基酸GCA→GCC丙氨酸丙氨酸发生______(显性、隐性)突变DD→Dd发生在非________的DNA片段或内含子上对后代的影响不影响发生在体细胞的______分裂过程中，不传递给后代影响发生在体细胞，通过______生殖方式传递给后代扦插、______等发生在原始生殖细胞______分裂过程中，通过______生殖方式传递给后代3、基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，所以一般；但有少数基因突变也可能使生物产生新的性状，适应的环境，获得新的生存空间。〖例题3〗(1)下列关于基因的叙述,正确的是()。A.基因突变一定会改变生物的性状B.基因频率改变一定会导致新物种产生C.染色体上某个基因的丢失属于基因突变D.不同基因转录形成的mRNA上相同的密码子可编码相同的氨基酸(2)如图为某种遗传病调查的一个家庭成员的情况，为了进一步确认5号个体致病基因的来源，对其父母进行了DNA分子检测，发现1、2号个体都不携带此致病基因。那么，5号致病基因的来源及其基因型(用B、b表示)最可能是()A．基因突变，BbB．基因重组，BBC．染色体变异，bbD．基因突变或基因重组，Bb或bb【探究点三】基因重组〖思考与讨论〗1.生物体内的基因重组()A．能够产生新的基因B．在生殖过程中都能发生C．是生物变异的根本来源D．在同源染色体之间可发生遗传与进化基因突变及其他变异胶南二中6高二生物2.利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，关于其变异来源的叙述正确的是()A.前者不会发生变异，后者有很大的变异性B.前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组C.前者一定不会发生染色体变异，后者可能发生染色体变异D.前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异〖归纳总结〗1、基因重组、基因突变和染色体变异的比较类型项目基因突变基因重组染色体变异实质基因结构的改变(碱基对的增添、缺失或替换)基因的重新组合，产生多种多样的基因型染色体结构或数目变化引起基因数量或排序改变类型自发突变、人工诱变基因自由组合、交叉互换、转基因染色体结构、数目变异时间细胞分裂间期减数第一次分裂前期或后期细胞分裂过程中适用范围任何生物均可发生真核生物进行有性生殖产生配子时真核生物均可发生产生结果产生新的等位基因，但基因数目未变只改变基因型，未发生基因的改变可引起基因“数量”或“排列顺序”上的变化意义生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义对生物进化有一定意义育种应用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种实例青霉菌高产菌株的培育豌豆、小麦的杂交三倍体无子西瓜及八倍体小黑麦的培育〖例题4〗（1）下列有关基因重组的叙述中，正确的是（）A．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离B．基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因重组C．非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组D．造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组(2)下列关于基因重组的说法不正确的是()A．生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合属于基因重组B．减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，导致基因重组C．减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能(3)下列变异的原理一般认为属于基因重组的是()A.将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗B.血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病遗传与进化基因突变及其他变异胶南二中7高二生物C.一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子D.高产青霉素的菌株、太空椒等的培育【知识结构】〖好成绩是练出来的〗1、基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法中，正确的是()A．无论是低等还是高等生物都可能发生突变B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变C．突变只能定向形成新的等位基因D．突变对生物的生存往往是有利的2、下列有关基因的说法,正确的是()。A．在生物体内当显性基因存在时,相应的隐性基因控制的性状通常不表现B．不同的基因含有不同的密码子C．基因突变具有不定向性、低频性、有益性D．基因碱基序列发生改变,则其控制合成的蛋白质的氨基酸序列一定发生改变3、某二倍体生物基因型为AA，在减数分裂间期时，基因A突变为基因a，则在减数第一次分裂时期基因A和基因a的位置关系正确的是()4、基因突变在生物进化中起重要作用，下列表述错误的是()遗传与进化基因突变及其他变异胶南二中8高二生物A．A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因B．A基因可突变为A1、A2、A3……，它们为一组复等位基因C．基因突变大部分是有害的D．基因突变可以改变种群的基因频率5、某婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变，导致乳糖酶失活，其根本原因是()A．缺乏吸收某种氨基酸的能力B．不能摄取足够的乳糖酶C．乳糖酶基因至少有一个碱基对改变了D．乳糖酶基因有一个碱基对缺失了6、如图示意某生物细胞减数分裂时，两对联会的染色体之间出现异常的“十字型”结构现象，图中字母表示染色体上的基因。据此所作推断中，错误的是A．此种异常源于染色体的结构变异B．该生物产生的异常配子很可能有HAa或hBb型C．该生物基因型为HhAaBb，一定属于二倍体生物D．此种异常可能会导致生物体的育性下降7、人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接()。A．插入DNA分子引起插入点后的碱基序列