基因突变和基因重组学案及答案

15.1基因突变和基因重组【考纲要求】1.基因重组及其意义Ⅱ2.基因突变的特征和原因Ⅱ【学习目标】1.阐明基因突变的原因，识记基因突变的特征及意义。2.阐明基因重组的原因，识记基因重组的意义。【基础复习】一、基因突变阅读课本第80到82页，填写东方骄子P99页基础自主复习部分基因突变内容：特别提醒：1、基因突变的结果是，此基因变成了它的等位．．基因。2、基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和在染色体上的位置并没有发生改变3、熟记基因突变的五大特点，上课时能脱离课本根据自己的理解进行解释，同时要理解随机性与不定向性的区别4、分类：1、显性突变和隐性突变2、自然突变和诱发突变3、体细胞突变和生殖细胞突变5、用我们所学的知识能科学的描述镰刀形细胞贫血症的病因、症状，若某人为镰刀形细胞贫血症基因的携带者，那么如何婚配以规避后代患此病的风险？二、基因重组阅读课本第83页，填写东方骄子基础自主复习部分基因重组内容：总结：三种基因重组类型比较示例图像重组类型发生时间发生机制【自学检测】1．判断对错（1）细菌的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异。（）（2）基因突变是由于DNA分子的增添、缺失和替换引起的结构的变异。（）（3）若基因突变发生在减数分裂过程中，一定能传给后代。（）（4）基因突变一定会引起基因结构的改变，也一定会引起生物性状的改变。（）（5）基因突变的利害性主要取决于生物生存的环境，在某一环境中可能是有利的，而在另一环境中可能是有害的。（）（6）交叉互换、自由组合、染色体易位、转基因技术都属于基因重组。（）（7）高茎豌豆（Dd）自交，后代中出现1/4的矮茎（dd）这是基因重组的结果。（）（8）黄色圆粒（YyRr）豌豆自交后出现绿色皱粒豌豆，是基因重组的结果，其具体原因是在受精作用时yr型的精子和yr型的卵细胞中的基因发生基因重组。（）（9）自然条件下同源染色体上的基因也可以发生基因重组。（）（10）碱基对数量的增添或缺失引起基因突变，就会引起基因数量的改变。（）2.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.血红蛋白的氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病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【互动探究】考点一：基因突变1、基因突变不一定会造成蛋白质结构．．．．．的改变的原因？2、基因突变不一定引起生物性状改变的原因？（提示①碱基对变化方式②对蛋白质中氨基酸的影响③影响大小）3、某种高秆植株植物经理化因素处理，在其后代中发现个别矮秆植株，如何设计实验鉴定矮秆性状出现的相关问题（只需写出实验设计思路）（1）是基因突变，还是环境影响？（2）若是基因突变，是显性突变还是隐性突变？考点二：基因重组24、完成课本P83思考与讨论的前两个问题。（答案直接写在课本上）其中第2个问题改为，生两个孩子相同的概率为？（不考虑同卵双胞胎）知识小结：基因突变和基因重组的区别和联系【提升检测】1.下列细胞或生物中可以发生基因突变的是()①洋葱根尖分生区细胞②洋葱表皮细胞③硝化细菌④T2噬菌体⑤人的神经细胞⑥人的骨髓细胞⑦蓝藻⑧人的精原细胞A.①②③⑤⑥⑦B.①③④⑥⑦⑧C.①③④⑤⑥⑧D.①②④⑤⑧2.原核生物中某一基因编码氨基酸的区域起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小()A.置换单个碱基对B.增加4个碱基对C.缺失3个碱基对D.缺失4个碱基对3.关于基因突变的说法中，不正确的是()①基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大多是有害的②基因突变一定能够改变生物的表现型③人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的④由环境引起的变异是不能够遗传的⑤基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变⑥紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异A.①②③④B.①②⑤⑥C.②③④⑥D.②③④⑤4.右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是()A.发生了基因突变B.发生了染色单体互换C.该细胞为次级卵母细胞D.该细胞为次级精母细胞5.观察下图，下列说法不正确的是()A．基因突变发生于Ⅰ过程，基因重组发生于Ⅱ过程B．Ⅲ过程是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的C．有性生殖实现了基因重组，增强了生物变异性D．有性生殖方式的出现加快了生物进化的过程6．棉花某基因上的一个脱氧核苷酸对发生了改变，不会出现的情况是()A．该基因转录出的mRNA上的部分密码子的排列顺序发生了改变B．该基因控制合成的蛋白质的结构发生了改变C．该细胞中tRNA的种类发生了改变D．该基因控制合成的蛋白质的结构没有发生改变7.育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“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（）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性遗传的高产品系8、下图所示人类镰刀型细胞贫血症的病因：(1)填注图中括号内①②③所表示的具体内容：①________；②________；③________。(2)简答：①在DNA复制过程中，可能由于各种原因而发生差错，使________________发生局部改变，从而改变了遗传信息。②研究镰刀型细胞贫血症的遗传规律，证明此遗传病为常染色体上的隐性基因所致。设正常人的显性基因为H，患该病的基因型为________。H基因的碱基组合为________，h基因的碱基组合为________，杂合个体的基因型为_______，杂合子的表现型是_______。参考答案【基础复习】表格答案：见东方骄子P100页考点分类透析二：三种基因重组机制比较项目基因突变基因重组区别本质原因在一定的外界或内部因素作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使基因结构发生改变减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合时期应用通过诱变育种培育新品种通过杂交育种，使性状重组，可培育优良品种适用范围意义是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，也是生物进化的原材料是生物产生变异的来源之一，是生物进化的重要因素之一联系（1）都使生物产生变异（2）通过基因突变产生，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础（3）二者均产生新的，可能产生新的（4）二者在光学显微镜下均观察不到3【自学检测】1、××××√×××√×2、C【互动探究】1、①当发生碱基对的替换时，由于密码子的简并性，可能使转录、翻译出的蛋白质中的氨基酸序列不改变，蛋白质的结构不改变。②当基因突变发生在非编码区，蛋白质的结构可能不变。③当基因突变为隐性突变时，突变成的隐性基因在杂合子中不能表达，蛋白质结构不变。2、①根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。②若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。③性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。④基因突变发生在不编码氨基酸的DNA片段上3、(1)将矮秆植株连同原始亲本一起种植，保持土壤和栽培条件尽量一致，观察比较两者的表现(2)第一年将矮秆植株和原始亲本杂交得F1，第二年种植F1种子，观察其表现4、1、223种精子；223种卵细胞2、1/2463、生物体的性状是由基因控制的。在减数分裂形成生殖细胞的过程中，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行重新组合。人的基因约有3万多个，因此，形成生殖细胞的类型也非常多，由生殖细胞通过受精作用形成的受精卵的类型也就非常多。所以，人群中个体性状是多种多样的。【提升检测】1-7：BDCCACC8、项目基因突变基因重组区别本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，可能出现新性状不同基因的重新组合，产生了新基因型，使性状重新组合原因在一定的外界或内部因素作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使基因结构发生改变减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合时期有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂应用通过诱变育种培育新品种通过杂交育种，使性状重组，可培育优良品种适用范围所有生物都可以发生只适用于真核生物有性生殖细胞核遗传意义是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，也是生物进化的原材料是生物产生变异的来源之一，是生物进化的重要因素之一联系（1）都使生物产生可遗传变异（2）通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础（3）二者均产生新的基因型，可能产生新的生物性状（4）二者在光学显微镜下均观察不到答案：(1)突变CATGUA(2)①基因中碱基的排列顺序②hh=====CTTGAA=====CATGTAHh红细胞形态功能正常(或能合成正常的血红蛋白分子)