1、 基因突变和基因重组学习目标：1.基因重组及其意义()。2.基因突变的特征和原因()。 自主学习指导1：认真阅读课本第80-83页10分钟后，独立完成下列检测：一、基因突变的实例和概念1实例：镰刀型细胞贫血症判一判能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？请说明原因。2概念：DNA分子中发生碱基对的_、增添或_，而引起的_的改变。二、基因突变的原因、特点、时间和意义原因内因DNA分子中发生_的_、增添和_，从而引起基因结构的改变外因某些诱变因素：_、_和生物因素等特点(1)_：在生物界中普遍存在(2)_：生物个体发育的任何时期和部位(3)_：突变频率很低(4)_：可以产生一个以上的等
2、位基因(5)_：一般是有害的，少数有利发生时间DNA复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期意义_产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原始材料三、基因重组1范围：_的生物_分裂过程中。2类型3意义：(1)形成_的重要原因之一。(2)是_的来源之一，对_也具有重要意义。当堂训练：考点一、生物的变异概念及分类1变异的概念生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异，这种差异就是变异。2生物变异的类型(1)不可遗传的变异生物的变异仅仅是由环境的影响造成的，并没有引起遗传物质改变，这样的变异称为不可遗传的变异。特点：只在当代显现，不能遗传给后代；变异方向一般是定向的。(2
3、)可遗传的变异由细胞内遗传物质的改变引起的变异称为可遗传的变异。通常所说的可遗传的变异有三种来源：_。3下列叙述中能产生可遗传的变异的有 ( )非同源染色体自由组合基因突变四分体的非姐妹染色单体之间交叉互换染色体结构变异染色体数目变异ABC D、。4下列哪种是不可遗传的变异 ( )A正常夫妇生了一个白化儿子 B纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇C对青霉菌进行X射线照射后，培育成高产菌株 D用生长素处理得到无子番茄考点二、基因突变1基因突变的原因分析2类型(1)显性突变：如aA，该突变一旦发生即可表现出相应性状。(2)隐性突变：如Aa，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。3.A、A
4、1、A2、A3都是基因突变产生的等位基因，彼此间可相互突变。体现基因突变的特点：不定向性。A、A1、A2、A3称为复等位基因，遗传时遵循分离定律，不是自由组合定律(非同源染色体上非等位基因才符合)。实例：ABO血型系统涉及到IA、IB和i三个复等位基因，对应基因型有6种。4基因突变对性状的影响(1)基因突变改变生物性状突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型细胞贫血症。(2)基因突变不改变生物性状突变发生在基因的非编码区域。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。根据密码子的简并
5、性，有可能翻译出相同的氨基酸。性状表现是遗传物质和环境因素共同作用的结果，但在某些环境条件下，基因改变了可能并不会在性状上表现出来。(3)基因突变对后代性状的影响基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。5基因突变的多害少利性基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，所以一般是有害的；但也有少数基因突变可使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。6.基因突变的利害
6、性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。有些基因突变既无害也无利。7.基因突变在生物进化中起重要作用，下列表述错误的是()AA基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因BA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8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
7、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9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改变B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代10.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
8、 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11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考点三:基因重组1概念理解(1)范围：_。(2)实质：非等位基因(同源染色体上的_等位基因和非同源染色体上的_等位基因)重组。2识图析图由图获得的信息：(1)图中无同源染色体、
9、着丝点断裂、均等分裂，应为次级精母细胞或第一极体，不可能为次级卵母细胞。(2)造成B、b不同的原因有基因突变(间期)或交叉互换(前期)。若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)则只能是基因突变造成的；若题目中问造成B、b不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源基因突变；若题目中有分裂时期提示，如减前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变；若亲代基因型为BB或bb，出现上述情况应考虑基因突变；若图示为有丝分裂图像，只能是基因突变；若图示对应染色体部分有两种颜色(大部分黑一小部分白或相反)，则只考虑交叉互换。3.注意;(1)基因重组使控制不同性状的基因重新组合，因此会产生不
10、同于亲本的新类型(同胞兄妹间遗传差异与父母基因重组有关)，但只是原有的不同性状的重新组合，并不会产生新的性状。(2)基因重组发生的时间是在减数第一次分裂的后期和四分体时期，而不是在受精作用过程中，但通过减数分裂和受精作用使后代产生不同于双亲的基因组合。(3)基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一。(4)基因重组在人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。(5)纯合子自交不会因基因重组导致子代性状分离。4依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是()5下列有关基因重组的说法中，正确的是()A基因重组是生物体遗传变异的主要
11、方式之一，可产生新的基因B同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条形态大小一定相同的染色体C基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中D基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换6下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()利用杂交技术培育出超级水稻通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒通过体细胞克隆技术培养出克隆牛将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄ABCD7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
12、蛋白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8图中和表示某精原细胞中的一段DNA分子，分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中，正确的是()A和所在的染色体都来自父方B和的形成是由于染色体易位C和上的非等位基因可能会发生重新组合D和形成后，立即被平均分配到两个精细胞中考点四、探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法1两类变异的本质区别即遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未变则不能遗传；故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点，新性状能否遗传是实验
13、设计的出发点。2若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。3与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。4自交观察后代是否发生性状分离。5.玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列问题：(1)种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色是通过控制_来实现的。(2)矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。实验步骤：a在这株变异的高茎玉米雌花、
14、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。b雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。c雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。实验预期及相关结论：a_。b_。问题：a预期最可能的结果：_。b对上述预期结果的解释：_。考点五、基因突变时碱基对改变对氨基酸序列的影响碱基对影响范围对氨基酸的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大插入位置前的不影响，影响插入后的序列缺失大缺失位置前的不影响，影响缺失后的序列注意增添或缺失的位置不同，影响结果也不一样：最前端氨基酸序列全部改变或不能表达(形成终止密码子)；在中间某个位置会造成肽链提前中断(形成终止密码子，但可以形成蛋白质)或插入点后
15、氨基酸序列改变。在该序列最后则不影响表达或使 肽链延长。2.如果一个基因的中部缺失了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3.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1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是A处插入碱基对GC B处碱基对AT替换为GCC处缺失碱基对AT D.处的碱基对GC替换为AT 考点一、生物的变异概念及分类3.D 4.D考点二、基因突变7.C 8.B 9.C 10.D 11.C考点三:基因重组 4.D 5.D 6.C 7.C 8.C考点四、探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法5.(1)有关酶的合成来控制代谢，进而控制性状(2)a.子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传b子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传a.子代玉米植株全是矮茎b适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质(其他正确答案也可)考点五、基因突变时碱基对改变对氨基酸序列的影响 2.A 3.B