第5单元第1课时基因突变和基因重组.doc

第五单元基因突变及其他变异

第1课时基因突变和基因重组

[课程重点] 1．基因突变发生的时期及特点。２．基因重组发生的时期、特点以及对应的基因变化图。

[课程难点] 基因突变和基因重组的意义

[学习建议]

本节内容相关知识在高考试题中时有出现，高频考点主要有：基因突变的概念、原因、特点、意义、基因重组的类型及意义、染色体结构变异的类型及结果；二倍体、多倍体及单倍体的判定、单倍体、多倍体植株的特点；人类常见遗传病的类型的判断。本节内容学习一定要紧扣概念，理解概念实质，准确掌握概念实质，灵活运用知识，加深对基因突变的内涵和外延的理解及其在生产生活中的应用。

[教学建议]（教师书内容）

从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点。在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。这个实例体现了生物在进化过程中“变”与“不变”的平衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。在基因重组部分，教材设置了“思考与讨论”的栏目，旨在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。

第一层级学习目标：知识记忆与理解

〖知识体系梳理〗系统形象化

一、基因突变的实例

1.有性生殖的生物在通过减数分裂形成配子的过程中，要进行染色体的复制，实质是

①的复制。②②原则，能保证DNA复制的准确性，使亲子代间的遗传信息，保持一致，但有时也会发生错误。

2.正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的

③，这样的红细胞容易破裂，使人④。

3.基因突变定义：DNA分子中发生碱基对的⑤，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过⑥传递。人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞。

二、突变的原因和特点

1.诱变因子：易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和⑦。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的⑧

；亚硝酸、碱基类似物等能改变⑨；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA 等。

2.自然突变：在没有上述外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的⑩发生改变等原因自发产生。

3.基因突变的特点：

（1）普遍性：由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变在生物界中是普遍存在的。无论是低等生物，还是高等动植物以及人，都会由于基因突变而引起生物性状的改变。例如，棉花的短果枝，水稻的矮秆，牛犊的白色皮毛，果蝇的白眼，鸡的卷羽，以及人的○11等。

（2）随机性：由于DNA碱基组成的改变是随机的、不确定的，因此，基因突变是随机发生的、不定向的。基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的○12；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；同一DNA分子的不同部位。

（3）多方向性：基因突变的不定向表现为一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的○13，而且基因突变的方向和环境○14关系。

（4）低频率：在自然状态下，基因突变的频率是○15。

（5）多害少利：虽然DNA复制的错误率约为10-9，也就是说每连接○16个核苷酸才可能发生一个错误，但是在含有109个细胞的培养物中，由于DNA复制的差错就可能发生几百万个突变，可能包含大肠杆菌基因的上千种变异形式。这些变异有些可能影响大肠杆菌的生存，但也有○17可能增强大肠杆菌的生存能力，如获得对某些抗生素的抗性。4.基因突变的意义

基因突变对生物来说，可能破坏生物体与现有环境的○18关系，而对生物有害，但有些基因突变，也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。还有些基因突变既○19。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的

○20来源，是生物进化的○21。

三、基因重组

1定义：是指在生物体进行○22的过程中，控制不同性状的○23的重新组合。2.类型：根据基因的自由组合定律可知，在生物体通过减数分裂形成配子时，随着

○24，非等位基因也自由组合，这样，由雌雄配子结合形成的受精卵，就可能具有与亲代不同的基因型，从而使子代产生变异。另一种类型的基因重组发生在减数分裂形成○25时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着○26的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。除人的○27之外，没有两个同胞兄弟或同胞姊妹在遗传上完全相同。3意义：因为基因重组能够产生○28的基因组合的子代，其中可能有一些子代会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合。所以有性生殖的基因重组有助于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。基因重组也是○29的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。

答案：①DNA碱基互补配对③镰刀状④患溶血性贫血⑤替换、增添和缺失⑥无性繁殖⑦生物因素⑧DNA⑨核酸的碱基⑩碱基组成○11红绿色盲、白化病○12任何时期○13等位基因○14没有明确的因果○15很低的○16l09○17极少数○18协调○19无害也无益○20根本○21原始材料○22有性生殖○23基因○24非同源染色体的自由组合○25四分体○26非姐妹染色单体○27同卵双胞胎○28多样化○29生物变异

〖基础学习交流〗知识问题化

1.可遗传的变异有哪三种类型？什么叫基因突变？

答案：基因突变、基因重组、染色体变异； DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。

2.使用教师用书P61“课堂预习交流”第1问及其答案

3.使用教师用书P61“课堂预习交流”第2问及其答案

4.使用教师用书P61“课堂预习交流”第3问及其答案

5.使用教师用书P61“课堂预习交流”第4问及其答案

6.基因突变有何特点？

答案：基因突变的特点如下：①普遍性：所有生物都可能发生基因突变。②随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期。③低频性：对于一种生物来说，基因突变的频率是很低的。

④有害性：基因突变多数是有害的，极少数是有利的。⑤不定向性：一个基因可以朝着不同的方向发生突变。

7.使用教师用书P61“课堂预习交流”第5问及其答案

8.基因重组主要发生在什么时期？

答案：基因重组主要发生在减数分裂联会时期及减数第一次分裂后期。

9.“一母生九仔、连母十个样”，导致个体之间的差异的主要原因是什么？

答案：基因重组

10.基因突变和基因重组有哪些重要意义？

答案：基因突变是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料，基因重组尽管不能产生新的基因，但可以产生不同的生物性状组合，产生新的基因型，为生物的进化提供了可供选择的材料。

〖课堂预习导学〗问题层次化（教师书内容）

预习教材要从实例出发，思考镰刀型细胞贫血症的直接原因与根本原因，从而找出基因突变的定义。从DNA的复制过程，理解基因为何在间期才容易发生突变，找出基因突变的特点；分析教材P83图5—4猫的体色出现差异的原因是什么。课前学生完成知识梳理及基础学习交流，教师设计课堂讨论组，教师可以安排好展示组，课前组内完成“基础学习交流”答案并用于课堂展示，教师做简单点评。

第二层级学习目标：技能应用与拓展

〖重点难点探究〗技能系统化

知识点一：基因突变的实例

1.镰刀型细胞贫血症形成的直接原因与根本原因是什么？

镰刀型细胞贫血症形成的直接原因是血红蛋白的结构发生改变，而引起红细胞形态的变化，直接影响到它的功能而导致贫血。根本原因是由于DNA分子复制时，发生基因突变，控制血红蛋白合成的DNA碱基序列由CTT变成了CA T，在转录形成信使RNA时，遗传密码由GAA变成了GUA，结果使相对应的血红蛋白中的一个谷氨酸被缬氨酸代替，从而导致性状

改变，正常的红细胞变成了镰刀状红细胞。

2．什么叫基因突变？其实质是什么？其结果又是什么？

答案：基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等变化。其实质是基因中脱氧核苷酸的排列顺序的改变，即遗传信息发生改变。结果产生等位基因。

3.基因突变的原因是什么？

答案：细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。这类因素可分为：物理因素、化学因素、生物因素。

4.某DNA的模板链的碱基序列为CACTACAAT--------UAA-----,若该基因第二个碱基A突变为T后，该基因的表达将可能产生怎样的影响？若第九个碱基T突变为C，该基因的表达将可能产生怎样的影响？若该基因第8个碱基A突变为T，该基因的表达将可能产生怎样的影响？

答案：若该基因第二个碱基A突变为T后，则对应的密码子由起始密码GUG变为非起始密码GAG，可能无法启动蛋白质的合成。若第九个碱基T突变为C，密码子由UUA变为UUG，但是控制的氨基酸均为亮氨酸，对蛋白质的合成物影响。若该基因第8个碱基A突变为T，密码子由UUA变为终止密码UAA，蛋白质合成将提前结束。

5.假如在DNA分子的复制过程中，发生了碱基对的增添、缺失或改变，DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这些变化可能对生物体产生什么影响？

答案：DNA分子携带的遗传信息发生了改变。但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变，改变的性状对生物体的生存可能有害，可能有利，也有可能既无害也无利。

6.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。下图为镰刀型细胞贫血症的发病机理：

（1）完成图解中所缺内容。

答案：

（2）与正常人相比，患者相应的mRNA及红细胞中血红蛋白的氨基酸发生怎样的改变？

答案：与正常人相比，患者相应的mRNA为GUA；由谷氨酸变成了缬氨酸。

6.基因发生突变，生物的性状是否一定会发生改变？为什么？

答案：不是。基因突变不一定会引起性状改变，原因主要有①密码子兼并性：若突变发生后，引起了信使RNA 上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多个密码子，若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状也不改变。②发生隐性突变： AA 的其中一个A 突变为a ，此时性状不改变，但是在种群中经过几代后有可能出现某一种新性状(aa)。③突变发生在基因的非表达序列中（真核生物基因结构的内含子本身不编码蛋白质）。

7.发生基因突变是否一定能传给子代？与表现程度有何关系？

答案：基因突变如果发生在配子中，将随遗传规律传给子代，如果发生在体细胞中，一般不能遗传（但是一些植物的体细胞可以通过无性繁殖传递）。如果突变发生越早，表现的部分越多，反之越少。

8.下图为基因突变的示意图：

（1）图中一、二、三分别为哪种突变？

答案：图中一为碱基对的改变、二为碱基对的缺失、三为碱基对的增添。

（2）对生物表现型影响最小的是哪种？为什么？

答案：对生物表现型影响最小的是碱基对的改变。因为基因中间碱基对的改变一般只影响改变点的氨基酸的种类，对其他氨基酸不影响。

例题一：下列图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图乙是在一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B 与b)，请据下图回答(已知谷氨酸的密码子是GAA ，GAG)：

(1)图甲中①②表示的遗传信息流动过程分别是：① ；② 。①过程发生的时间是 ，主要场所是 。

(2)a 链碱基组成为 ，相应的mRNA 为 。

(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。一对夫妇，生了4个孩子，3个正常，1个患病，则该夫妇的基因组合为 。

(4) 1I8基因型是 ，II6和Ⅱ7再生一个患病男孩的慨率是 ，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶基因型必须为 。

(5)若图中正常基因片段中的CTT 突变成CTC ，由此控制的生物性状是否可能发生突变?为什么?

解析：细胞核中DNA 分子在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期完成复制；转录是以DNA A-A-T-C-G-G-C-C-T-T T-T-A-G-C-C-G-G-A-A A-A-T-C-G-G-G-C-T-T

突变二 A-A-T-G-G-G-C-T-T A-A-T-C-G-G-G-C-C-T-T T-T-A-G-C-C-C-G-G-A-A

分子一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料，合成mRNA的过程；I3和I4没有患病，生出1I9患病，可确定为常染色体隐性基因致病；II6和II7基因型为Bb，再生一个患病男孩概率为1/4×1/2=1/8；因有的氨基酸有多个密码子，基因片段中CTT突变成CTC，决定氨基酸仍为谷氨酸，生物性状不变。

答案:(1)复制转录有丝分裂间期和减数第一次分裂间期细胞核(2)CAT GUA(3)常隐 Bb×Bb 或Bb×bb (4)BB或Bb 1／8 BB(5)不可能。因为翻译形成的氨基酸没有变，所以生物性状不变。

知识点二：基因突变的原因、特点

1.基因突变是否一定要环境因素的诱导？哪些环境因素能提高基因的突变率？

答案：不是，存在自发进行的基因突变，如DNA复制偶尔出现错误等。外在因素诱发，如物理（紫外线、X射线等能损伤细胞内的DNA）、化学（亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基）、生物因素（某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA）。

2.下图为基因基因突变的原因、实质及结果示意图：

（1）从图中可以看出基因突变有哪些特点？

答案：普遍性（所有生物都可能发生基因突变）；随机性（生物个体发育的任何时期）；不定向性（向不同的方向发生突变）；低频性（基因突变的频率比较：生殖细胞＞体细胞；分裂旺盛的细胞＞停止分裂的细胞）；多害性（多数有害，少数有利，也有中性）。

（2）基因突变的实质是什么？结果是什么？

答案：由于DNA分子发生的碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变。结果是产生等位基因。

（3）基因突变为什么常发生于DNA的复制时期，即细胞分裂的间期？

答案：在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNA.这时DNA的稳定性会大大下降，易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。

（4）增添、缺失或改变中，哪种对性状的影响最小？若基因中增添或缺失1个碱基对，与

相邻位置增添或缺失3个碱基对相比对蛋白质合成影响较大的一般是哪种？

答案：增添、缺失或改变中，改变对性状的影响最小；以3的倍数变化比非3的倍数变化影响较小。

3. 基因突变为何一般为多害少利？

答案：生物在长期的进化过程中，在形态、结构和生理上都已形成了自身的协调统一和对环境的适应性，即遗传基础是均衡的。基因突变打破了原有遗传基础的均衡性，从而引起不同程度的有害后果，表现出生活力和可育性的降低、寿命缩短甚至死亡。但并非所有的基因突变都是有害的，有些突变也会产生有利的或既无利也无害的变异。

4.有人认为，自然条件下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，因此，它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗?为什么?

答案：这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。

5．癌细胞的特点之一是能进行无限增殖，医学上通常使用一定量的辐射或化学药剂对癌症病人进行放疗或化疗。请分析这种治疗方法的原理及可能产生的副作用。

答案：放疗或化疗的作用是通过一定量的辐射或化学药剂干扰肿瘤细胞和癌细胞进行DNA 分子的复制，使其产生基因突变，从而抑制其分裂的能力，或者杀死癌细胞。放疗的射线或化疗的药剂，既对癌细胞有作用，也对正常的体细胞有作用，因此，放疗或化疗后病人的身体是非常虚弱的。

6．具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区，请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。

7．镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明，在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一方面。虽然这个突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。

8.由于基因突变，将给SARS病毒、艾滋病病毒、禽流感病毒等RNA病毒疫苗的研制带来什么影响？

答案：以RNA为遗传物质的病毒，由于RNA是一条单链，很不稳定，因而突变频率较高，比一般变异多，这给研制疫苗带来困难。

例题二、大肠杆菌的色氨酸合成酶由A和B两种蛋白质组成，A蛋白质的210位氨基酸为甘氨酸(GGA)，如果甘氨酸变为谷氨酸(GAA)突变型产生的A蛋白质仍能与B蛋白质合成酶蛋白，但丧失其催化活性，如下图：

(1)请在图上填写①②③④所代表的内容。

(2)从③→①称作，是在细胞的，

上进行的。

(3)⑤→⑥这一改变称，是发生在细胞的

中。

(4)③和④上的碱基序列被称作氨基酸的，

构成色氨酸合成酶的氨基酸最多有种。

解析：基因突变是在细胞分裂间期DNA复制时发生

差错所致。色氨酸合成酶属于蛋白质，而构成蛋白

质的氨基酸最多有20种。

答案：(1) ①甘氨酸②谷氨酸③GGA ④GAA (2)翻译核糖体 (3)基因突变细胞核分裂间期 (4)密码子20

知识点三：基因重组

1.基因重组主要发生在什么时候？类型有哪些？

答案：基因重组主要发生在减数第一次分裂的联会时期及后期；

主要类型有：①减数第一次分裂的联会时期，同源染色体上的

等位基因有时会随着非姐妹染色体交换而发生交换(如图所

示)-----染色单体上的基因重组。②减数第一次分裂后期非同

源染色体上的非等位基因的组合----基因的自由组合；③肺炎

双球菌的转化及转基因技术。

2.下图为基因重组的一类型：

（1）标出图中所缺染色体及相关基因。

答案：

（2）染色体的这种行为发生在哪些生物体内？经过该过程产生的细胞是什么细胞？

答案：染色体的这种行为发生在进行有性生殖的生物体内。产生的细胞为生殖细胞。3．人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞?

答案：223种精子，223种卵细胞。

4．即使不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完全相同的个体，子女的数

量至少应是多少?

答案：人有223种精子，223种卵细胞，受精卵有246种。需要有246+1个个体才有可能找到两个相同的。

5．你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗?

答案：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。

6.基因重组的实质及意义是什么？对生物的基因种类、数量、基因型有何影响？

答案：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。其意义有：基因重组是生物多样性形成的原因之一。为生物变异提供了丰富（重要）的来源之，对生物进化也非常重要。基因重组是原有基因的重新组合，只产生新的基因型，不产生新的基因，不会改变基因的数量与种类、所以不会产生新的性状，只是亲代原有性状的重新组合。

例题三：．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．染色单体之间互换部分单体为基因重组 D．在同源染色体之间可发生

解析：基因重组的结果是产生新的基因型，并不能产生新的基因。基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期，在四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。

答案：D

一．选择题

1．在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的果是黄色的，最可能的原因是该株番茄( )

A．发生基因突变 B．发生染色体畸变

C．发生基因重组D．生长环境发生变化

解析：生物在同一性状中出现了前所未有的性状，说明产生了新的基因，只有基因突变才会产生新的基因。

答案：A

2．使用教师书Ｐ128“能力导学测评”第4题、解析及其答案

3．下列属于基因重组的是( )

A．一对表现型正常的夫妇生下了一个白化病的孩子

B．正常细胞发展为癌细胞

C．用高秆抗病和矮秆染病个体杂交获得矮秆抗病个体

D．通过嫁接使一棵树上结出多种品味的果实

解析：一对表现型正常的夫妇生下了一个白化病的孩子可能是隐性遗传，也有可能是基因突变；正常细胞发展为癌细胞为基因突变；用高秆抗病和矮秆染病个体杂交获得的矮秆抗病个体利用的是基因重组原理。通过嫁接使一棵树上结出多种品味的果实为无性繁殖；

答案：C

4.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是( )

①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻

②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉

③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒

④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛

A．①④B．①②

C．①③D．②④

解析：在减数分裂过程中，同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组。在题目给出的选项中：①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻，其原理是基因重组。②将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出的抗虫棉，属于通过基因工程进行的基因重组，该方法将目的基因移植到某种生物体内，整合到该生物的DNA分子中，并使目的基因得以表达，其最大优点就是克服了远缘杂交带来的不育。③是利用宇宙射线，诱发种子发生基因突变，从而培育出太空椒。④克隆牛属于动物体细胞无性生殖，不产生基因间的重新组合。

答案：B

5.下列关于基因突变的叙述，正确的是( )

A．发生基因突变，生物的性状将会发生改变

B．发生基因突变，基因的结构将改变，基因的数量不变

C．基因突变，对应的密码子一般不变

D．DNA的复制和转录的差错都可能发生基因突变

解析：由于密码子的简并性，所以个别碱基对的替换，并不一定会影响相应的氨基酸，也就不一定引起蛋白质结构和功能的变化；发生基因突变，基因的结构将改变，基因的数量不变；基因突变，对应的密码子将改变； DNA复制出现差错，会引起基因突变，如果转录出现差错，会引起mRNA变化，不属于基因突变。

答案：B

6.人体下列细胞中、难以发生基因突变的是（）

A.神经细胞

B.精原细胞

C.造血干细胞

D.成骨细胞

解析：神经细胞是高度特化的细胞，该细胞不再进行细胞分裂。B、C、D

三项的细胞都具有较强的分裂能力，能进行细胞分裂，有DNA分子的复制，因此可能发生基因突变。

答案：A

二．非选择题

7．在生物进化过程中，生物体无论是在形态结构还是生理功能上都已形成了自身的协调统一和对环境的适应，即遗传基础是均衡的。基因突变打破了原有遗传基础的均衡性，从而引起不同程度的有害后果，表现出生活力和可育性的降低，寿命缩短甚至死亡。但并非所有的基因突变都是有害的，有些突变也会产生有利的或既无利也无害的变异。昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导入细菌体内并与细菌体内的DNA 分子结合起来，经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。请根据上述资料回答下列问题。

(1)人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高________，通过人工选择获得________。

(2)酯酶的化学本质是________，基因控制酯酶合成要经过________和________两个过程。

(3)通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于________。该可遗传的变异属于_______。

(4)请你具体说出一项上述科学研究成果的实际应用。

解析：本题可结合基因突变和基因表达等相关知识分析回答。人工诱变能提高基因突变频率，变异具有不定向性，需要人工选择。

答案：(1)基因突变频率人们所需要的突变性状

(2)蛋白质转录翻译

(3)控制酯酶合成的基因随细菌DNA分子的复制而复制，并在后代中表达，不同的生物共用一套遗传密码；基因重组 (4)用于降解污水中的有机磷农药，以保护环境。

8.如图为某植物种群(雌雄同花)中甲植株的A基因(扁茎)和乙植株的B基因(缺刻叶)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)简述上述两个基因发生突变的过程：___________________。

(2)突变产生的a基因与A基因的关系是________，a基因与B基因的关系是_______。

(3)若a基因和b基因分别控制圆茎和圆叶，则突变后的甲、乙两植株的基因型分别为______、______，表现型分别为__________、_______。

(4)请你利用突变后的甲、乙两植株作为实验材料，设计杂交实验程序，培育出具有圆茎圆叶的观赏植物品种。

解析：该题“巧”在实验材料不是常规的纯合子，所以要利用所给材料来获得AaBb，再进一步获得所需，即该题还是没有走出常规育种题的路子，所以解题时先理解题意，确定育

种思路，然后再将思路细化，做到由“粗”到“细”，并且最好借助于遗传图解解题。

遗传图解如下：

答案：

(1)DNA复制的过程中一个碱基被另一个碱基取代，

导致基因的碱基序列发生了改变

(2)等位基因非等位基因

(3)AaBB AABb 扁茎缺刻叶扁茎缺刻叶

(4)①将甲、乙两植株分别自交；②选取甲子代中表

现型为圆茎缺刻叶(aaBB)与乙子代中表现型为扁茎

圆叶的(AAbb)植株进行杂交，获得扁茎缺刻叶

(AaBb)；③得到的扁茎缺刻叶自交，从子代中选择

圆茎圆叶植株即为所需(也可用遗传图解表示)。

第三层级学习目标：思维探究与创新

基础导学测评

一．选择题

1．自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：

正常基因：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸

突变基因1：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸

突变基因2：精氨酸—亮氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸

突变基因3：精氨酸—苯丙氨酸—苏氨酸—酪氨酸—丙氨酸

根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是

A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添

B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添

C．突变基因1为一个碱基替换，突变基因2和3为一个碱基的缺失

D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的缺失

解析：基因突变是指基因中碱基对的替换、增添或缺失。通过三种突变基因与正常基因决定的蛋白质的部分氨基酸的序列比较，突变基因1与正常基因所决定的氨基酸序列一致，说明其为个别碱基的替换，这属于中性突变；突变基因2与正常基因所决定的氨基酸序列大体上一致，只是苯丙氨酸变为亮氨酸，说明其也为个别碱基替换；突变基因3与正常基因所决定的差别很大，只有精氨酸没变，说明该基因突变的位置很可能是在控制精氨酸的碱基之后增添了个别碱基，从而导致其后氨基酸序列不同。

答案：A

2. 使用教师书Ｐ128“能力导学测评”第6题、解析及其答案

3．2007年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的卡佩奇和史密斯以及英国的埃文斯等3位科学家，以表彰他们在“基因靶向”技术上的贡献。“基因靶向”又称“基因敲除”或“基因打

靶”，是指定向替换生物某一基因的技术。它依据的遗传学原理是（）

A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．DNA复制

解析：定向替换生物某一基因，相当于基因工程，基因工程的原理是基因重组。

答案：B

4.下图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图

（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基

因）。据图所做的判断中，不正确的是（）

A．该动物的性别是雄性的

B．乙细胞表明该动物发生了基因突变和基因重组

C．1与2或1与4的片段交换，前者属于基因重

组，后者属于染色体结构变异

D．丙分裂产生子细胞后的变化特点，是某些性状表现母系遗传的重要原因

解析：乙细胞是有丝分裂后期，上下的染色体存在A和a，说明发生了基因突变，但没有发生基因重组。丙分裂产生子细胞经过变形后几乎不含细胞质。

答案：B

５．果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10－5，一个大约有109个果蝇的种群，每一代出现的基因突变数是()

A．2×109 B．2×108

C．2×107 D．108

解析：自然界中生物的自发突变的频率很低，这是对于单个基因而言，但种群是由许多个体所组成的，每个个体的每个细胞中都含有成千上万个基因，依据题干所列出的数值，这个果蝇种群每一代出现的基因突变数目是2×104×10－5×109＝2×108(个)

答案：B

6．2010年，英国媒体爆出：南亚发现新型超级病菌NDM-1，抗药性极强可全球蔓延。该菌抗药性可遗传变异的来源是（）

A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．ABC均有可能

解析：细菌是原核生物，没有染色体，不能进行减数分裂。

答案：A

7.使用教师书P127“基础导学测评”第2题、解析及其答案

8.曲线a表示使用诱变剂x前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂x后菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是（）

A．由a变为b、c、d体现了变异的多方向性

B．x决定了青霉菌变异方向，加快了变异频率

C．在x作用下青霉菌可能发生基因突变、基因重组

D．b是最符合人们生产要求的变异类型

解析：诱变剂x只加快了变异频率，没有决定青霉菌

变异方向；C项中青霉菌的变异方式没有基因重组；d

的产量高才是是最符合人们生产要求的变异类型。

答案：A．

二、非选择题

9. 使用教师书Ｐ128“能力导学测评”第9题、解析及其答案

10．一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正

（链第位的氨基酸对应的密码子（如何变化），从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变。

（2）异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是。

（3）这种变异类型属于。这种变异与其它可遗传变异相比，最突出的特点是。

（4）如果要降低该变异的影响，在突变基因的突变点的附近，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 B．增加3个碱基对

C．缺失3个碱基 D．缺失2个碱基对

解析：关键理解基因突变的原因和发生的时期及过程。

答案：（1）138 缺失一个碱基C （2）控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对

C/G缺失（3）基因突变产生新基因（4）D

能力导学测评

一．选择题

1.在飞船搭载的下列生物材料中，你认为不能用于育种研究的是（）

A．植物愈伤组织 B．棉花试管苗

C．萌发的纯合高秆水稻种子 D．优良家畜的精液

解析：在飞船搭载的下列生物材料一般要具有分裂能力，间期DNA解旋后稳定性差，易发生突变，优良家畜的精液中的细胞没有分裂能力。

答案：D

2．使用教师书Ｐ62例1、解析及其答案

3. 使用教师书Ｐ127“能力导学测评”第３题、解析及其答案

4．使用教师书Ｐ128“能力导学测评”第8题、解析及其答案

二．非选择题

5.半乳糖血症是一种常染色体上的隐性基因控制的儿科遗传病，能导致婴儿白内障，在我国发病率是1/4万。有关过程图如下：

（1）代谢中间产物供能的场所主要是_________。

（2）多肽链a 能参与半乳糖苷转移酶系3中某酶和醛糖还原酶的合成，说明基因作用的（）

A ．专一性

B ．多效性

C ．高效性

D ．可变性

（3）根据图一、二分析造成婴儿白内障的原因。 。

（4）某女曾是半乳糖血症的患者，该女与一正常男性结婚，所生子女患病概率是_______。 解析: 代谢中间产物将在线粒体中氧化分解供能；基因Ｘ能影响多种酶，说明基因作用的多效性。

答案：

（1）线粒体（2） B （3）基因X 发生突变使多肽链a 缺少3个氨基酸分子，由此构成的半乳糖苷转移酶系3中某酶的活性下降，醛糖还原酶的活性上升，使半乳糖较多地转变为半乳糖醇，从而引发半乳糖血症。 （4）1/200

基因X 多肽链a （少3个氨基酸） 活性下降 活性上升 多肽链a ， 半乳糖苷转移酶系3中某酶 醛糖还原酶 图二

酶系2 代谢中间产物 供能

5.1基因突变和基因重组练习试题

第五章第1节基因突变和基因重组 (45分钟100分) 一、选择题(包括10小题,每小题5分,共50分) 1.下列关于基因突变的叙述中,正确的是( ) A.基因突变一定能引起性状改变 B.亲代的突变基因一定能传递给子代 C.等位基因的产生是基因突变的结果 D.DNA分子结构的改变都属于基因突变 2.谷胱甘肽(GSH)是普遍存在于生物体内的一种重要化合物。下表为GSH的密码子和氨基酸序列及控制合成GSH的DNA突变后所对应的密码子和氨基酸序列,则下列有关突变原因的叙述正确的是( ) A.增添 B.缺失 C.改变 D.易位 3.(2013·泰安模拟)某个婴儿不能消化乳类,经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活,发生这种现象的根本原因是( ) 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.乳糖酶基因有一个碱基改换了 D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了 4.如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中,细胞内的同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生在( )

A.AB段 B.CD段 C.FG段 D.HI段 5.据报道,加拿大科学家研究发现选择特定的外源DNA(脱氧核糖核酸)片段并将其嵌入到细菌基因组的特定区域,这些片段便可作为一种免疫因子,抵抗DNA裂解酶入侵,此项技术有望解决某些细菌对抗生素产生抗药性的难题。这种技术所依据的原理是( ) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.DNA分子杂交 6.(能力挑战题)(2013·长沙模拟)如图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像,其中能够体现基因重组的是( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 7.农业技术人员在大田中发现一株矮壮穗大的水稻,将这株水稻所收获的种子再种植下去,发育成的植株之间总会有差异,这种差异主要来自( ) A.基因突变 B.染色体变异 C.基因重组 D.细胞质遗传 8.(2013·温州模拟)已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾鸡(甲群体)

《基因突变和基因重组》习题精选

《基因突变和基因重组》习题精选 1．培育青霉素高产菌株的方法是（） （A）杂交育种（B）单倍体育种 （C）诱变育种（D）多倍体育种 2．自然界中生物变异的主要来源是（） （A）基因突变（B）基因重组 （C）环境影响（D）染色体变异 3．产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是（） （A）红细胞易变形破裂 （B）血红蛋白中的一个氨基酸不正常 （C）信使RNA中的一个密码发生了变化 （D）基因中的一个碱基发生了变化 4．人工诱变区别于自然突变的突出特点是（） （A）产生的有利变异多（B）使变异的频率提高 （C）可人工控制变异方向（D）产生的不利变异多 5．下面列举了几种可能诱发基因突变的原因，其中哪项是不正确的（） （A）射线的辐射作用（B）杂交 （C）激光照射（D）秋水仙素处理 6．人类的基因突变常发生在（） （A）减数分裂的间期（B）减数第一次分裂 （C）减数第二次分裂（D）有丝分裂末期 7．人工诱变是创造生物新类型的重要方法，这是因为人工诱变（） （A）易得大量有利突变体 （B）可按计划定向改良 （C）变异频率高，有利变异较易稳定 （D）以上都对 8．一种植物只开红花，但在红花中偶尔出现一朵白花，将白花所给种子种下，后代仍为白花。出现这种现象的原因可能是（） （A）基因突变（B）基因重组 （C）染色体变异（D）基因互换 9．下列属于基因突变的是（） （A）外祖母正常，母亲正常，儿子色盲 （B）杂种高茎豌豆自交，后代中出现矮茎豌豆 （C）纯种红眼果蝇后代中出现白眼果蝇 （D）肥水充足时农作物出现穗大粒多 10．一对夫妇所生子女中，性状差别甚多，这种变异主要来自于（） （A）基因重组（B）基因突变 （C）染色体变异（D）环境的影响 11．如果基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生了变化，则这种变化叫（） （A）遗传性变化（B）遗传信息变化 （C）遗传密码变化（D）遗传规律变化

基因突变和基因重组教学设计

《基因突变和基因重组》的教学设计 一、教材和学情分析 本节课内容包含了两种可遗传变异基因突变和基因重组，而基于前面已经学习了自由组合定律和减数分裂知识，学生们对于基因重组已经有了一定的了解，在这个知识点处理上应注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养，通过实践提高学生的认知能力。这节课的重点和难点就集中于基因突变这个知识点，要通过多种途径来加深对基因突变的内涵和外延的理解。 二、教学目标及重难点 知识目标 1.结合实例.模型.游戏等方法从分子水平（碱基对替换.增添.缺失）分析基因突变发生的时间，内因，推导出基因突变概念。 2. 分析基因突变发生在体细胞和生殖细胞时对其控制合成的蛋白质.对性 状与子代的影响。 3.基因突变的产生外在原因.特点及意义。 4.掌握基因重组的概念.来源.意义，会辨别不同情况下的基因重组。 能力目标 1.结合减数分裂过程，学会用图示形式表示发生基因重组的原因，培养学生的作图和识图能力。 2.借助示意图的观察和对问题的思考，提高学生判断.推理等能力。

3.通过游戏、模型演示推出基因突变概念的过程，锻炼学生们合作探究的能力。 情感态度价值观目标 1.通过分析引起基因突变的外部原因培养学生正确的生活态度，珍惜爱护生命。 2.认同基因简并性保持生物性状稳定性的意义，以及基因突变.基因重组对生物多样性形成的积极意义。 重点 1.基因突变发生的概念.原因及特点。 2.基因重组的来源以及减数第一次分裂后期和交叉互换后对应的的基因变化图。 难点 基因突变及基因重组的意义。 三、教学方法及教具 针对教学内容和教学目标，选择的教学方法为：情境教学法.问题教学法.小组讨论法.学生分析归纳法。 教学流程大体为：提出问题──观察现象──分析探索──得出结论。针对学生的认知规律，由熟悉到陌生，我对教材做了调整，先学习基因重组，再进行基因突变的学习。 教具：多媒体.游戏纸条.磁条（制成基因碱基对）

高考真题分类汇编 专题14 基因重组与基因突变(1)

专题14 基因重组与基因突变 考点1 基因突变 1.(2014浙江理综,6,6分)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是( ) A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因 B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型 C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型 D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链 答案 A 2.(2014江苏单科,13,2分)下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误 ．．的是( ) 出发菌株挑取200个 单细胞菌株选出50株选出5株多轮重复筛选 A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株 B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异 C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程 D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高 答案 D 考点2 基因重组 3.(2014北京理综,30,16分)拟南芥的A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a基因无此功能;B基因位于5号染色体上,使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离,b基因无此功能。用植株甲(AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验,在F2中获得了所需的植株丙(aabb)。 (1)花粉母细胞减数分裂时, 联会形成的经染色体分离、姐妹染色单体分开, 最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。 (2)a基因是通过将T-DNA插入到A基因中获得的,用PCR法确定T-DNA插入位置时,应从图1中选择的引物组合是。 图1 (3)就上述两对等位基因而言,F1中有种基因型的植株。F2中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为。 (4)杂交前,乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后,丙获得C、R基因(图2)。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。 图2 ①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。 ②丙的花粉母细胞进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是。 ③本实验选用b基因纯合突变体是因为:利用花粉粒不分离的性状,便于判断染色体在C和R 基因位点间,进而计算出交换频率。通过比较丙和的交换频率,可确定A基因的功能。 答案(16分)(1)四分体同源(2)Ⅱ和Ⅲ(3)2 25% (4)①父本和母本②蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色③交换与否和交换次数乙 1

高一生物《基因突变和基因重组》知识点归纳

高一生物《基因突变和基因重组》知识点归纳 名词： 1、基因突变：是指基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。 2、基因重组：是指控制不同性状的基因的重新组合。 3、自然突变：有些突变是自然发生的，这叫～。 4、诱发突变(人工诱变)：有些突变是在人为条件下产生的，这叫～。是指利用物理的、化学的因素来处理生物，使它发生基因突变。 5、不遗传的变异：环境因素引起的变异,遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。 6、可遗传的变异：遗传物质所引起的变异。包括：基因突变、基因重组、染色体变异。 语句： 1、基因突变 ①类型：包括自然突变和诱发突变 ②特点：普遍性;随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。);突变率低;多数有害;不定向性(一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。)。 ③意义：它是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。 ④原因：在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA复制过程出现小小的差错，造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。这种基因中包含的特定遗传信息的改变，就引起了生物性状的改变。

⑤实例：a、人类镰刀型贫血病的形成：控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变，使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序—发生了改变，也就是基因结构改变了，最终控制血红蛋白的性状也会发生改变，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。b、正常山羊有时生下短腿“安康羊”、白化病、太空椒(利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种。)。 ⑥引起基因突变的因素：a、物理因素：主要是各种射线。b、化学因素：主要是各种能与DNA发生化学反应的化学物质。c、生物因素：主要是某些寄生在细胞内的病毒。 ⑦人工诱变在育种上的应用：a、诱变因素：物理因素---各种射线(辐射诱变)，激光(激光诱变);化学因素—秋水仙素等b、优点：提高突变率，变异性状稳定快，加速育种进程，大幅度地改良某些性状。c、缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量的材料。d、如青霉素的生产。 2、基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，基因突变使一个基因变成它的等位基因，并且通常会引起一定的表现型变化。 3、基因重组： ①类型：基因自由组合(非同源染色体上的非等位基因)、基因交换(同源染色体上的非等位基因)。 ②意义：非常丰富(父本和母本遗传物质基础不同，自身杂合性越高，二者遗传物质基础相差越大，基因重组产生的差异可能性也就越大。);基因重组的变异必须通过有性生殖过程(减数分裂)实现。丰富多彩的变异形成了生物多样性的重要原因之一。 4、基因突变和基因重组的不同点：基因突变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合，产生了新的基因型，基因突变是基因结构的改变，产生了新的基因，产生出新的遗传物质。因此，基因突变是生物产生变异的根本原因，为进

《基因突变与基因重组》说课稿

《基因突变和基因重组》说课稿 一、教学背景分析。 1.教材内容、地位及学情分析 本节是人教版普通高中标准实验教科书生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。通过前面各章的学习，学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和基因如何起作用“等问题已有了基本的认识。本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续，又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础。 本节介绍了基因突变，从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点、意义。本节内容引导学生从分子水平上理解遗传物质如何引起基因突变的。 学生对于生物变异的现象并不陌生，通过初中生物课的学习学生已初步认识到生物变异首先与遗传物质有关，其次与环境有关，本节内容在此基础上，进一步引导学生学习遗传物质究竟是如何引体生物变异 2.教学目标 1、知识目标： （1）举例说明基因突变的概念。 （2）举例说明基因突变的特点和原因。 （3）说出基因突变的意义。 2、能力目标： （1）通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。 （2）通过学生之间相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作—探究的能力。 3、情感目标： （1）通过生物变异的事例，增强学生对生物世界探究的好奇心及保护意识，培养学生们严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。 （2）引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围，让学生真正成为学习的主人。 3.教学重点、难点 （1）教学重点 基因突变的概念、特点及原因。 （2）教学难点 基因突变的意义。 二、教学展开分析 1.教具准备 实物投影仪、电脑演示教学软件 2.课时安排 1课时 3.教学方法和手段 利用多媒体课件，创设形象生动的教学氛围；同时应用讲述法、谈话法、指导读书法

新教材人教版必修第二册 5.1 基因突变和基因重组 学案

第5章基因突变及其他变异 第1节基因突变和基因重组 课堂互动探究案 课程标准 概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质 及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变 阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异 素养达成 1．阐明基因突变导致遗传物质的改变，可能引起生物性状的改变。认同基因突变为生物进化提供原材料的观念。(生命观念) 2．通过归纳与概括总结基因突变的特点与意义。(科学思维) 3．结合减数分裂的过程图解，理解基因重组的类型。(科学思维) 4．举例说明基因突变和基因重组在育种、人类遗传病等方面的应用，运用基因突变的原理解释一些变异现象。(社会责任)。 大熊猫的正常颜色是黑白色，科学家在野外偶然发现了一只棕白色大熊猫，经研究发现是由于基因突变引起的。请思考下列问题： (1)什么是基因突变？ (2)引起基因突变的因素是什么？ (3)基因突变的特点是什么？

探究点一基因突变 【师问导学】 一、基因突变的实例 1．阅读教材P80－81实例内容，探讨下列问题： (1)基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期？ (2)结合DNA分子的结构特点和复制过程，分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因。 (3)产生镰状细胞贫血的根本原因是什么？变化后导致血红蛋白基因中碱基种类、数量和排列顺序发生了怎样的变化？ (4)根据上述资料分析可知，基因突变导致基因结构的改变，这种改变具体表现在哪些方面？ 2．基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗？试分析原因。 二、基因突变的原因和特点 1．癌变的原因是由于细胞内抑癌基因和原癌基因发生突变，癌细胞的特点之一是能进行无限增殖，医学上通常使用一定量的化学药剂对癌症病人进行化疗。另一方面接受化疗后的病人身体非常虚弱。 结合基因突变分析并回答下列问题： (1)化疗能够治疗癌症的原理是什么？

基因突变和基因重组

基因突变和基因重组

基因突变和基因重组 【课前复习】 在学习新课程前必须复习有关DNA的复制、基因控制蛋白质的合成、表现型与基因型的关系等知识，这样既有利于掌握新知识，又便于将新知识纳入知识系统中。 温故——会做了，学习新课才能有保障1．DNA分子的特异性决定于 A．核糖的种类B．碱基的种类 C．碱基的比例D．碱基对的排列顺序答案：D 2．基因对性状控制的实现是通过A．DNA的自我复制 B．DNA控制蛋白质的合成 C．一个DNA上的多种基因 D．转运RNA携带氨基酸 答案：B 3．下列关于基因型与表现型关系的叙述中，错误的是 A．表现型相同，基因型不一定相同B．基因型相同，表现型一定相同C．在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同

D．在相同生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同 答案：B 4．实现或体现遗传信息的最后阶段是在细胞的哪一部分中进行的 A．线粒体中B．核糖体中C．染色质中D．细胞质中 答案：B 知新——先看书，再来做一做 1．变异的类型有_________和_________两种。后者有三个来源_________、___________、___________。2．基因突变 (1)概念：由于DNA分子中发生碱基对的___________、___________或___________，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。 (2)实例：镰刀型细胞贫血症 ①根本原因：控制合成血红蛋白的DNA 分子的一个___________发生改变。 ②直接原因：血红蛋白多肽链中___________被___________代替。(3)结果：基因突变使一个基因变成它的___________基因，并且通常会引起—定的___________型的变化。

7基因重组和基因突变

2016-2017学年度基因重组和基因突变学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题 1．某红眼（A）、正常刚毛（B）和灰体色（D）的正常果蝇经过人工诱变产生基因突变，下图表示该突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关基因．下列叙述错误的是（） A．人工诱变常用的物理方法有X射线、紫外线辐射等 B．如图可知控制果蝇的眼色、体色及刚毛类型的三对等位基因，在减数分裂过程中都遵循基因的自由组合定律 C．基因型为ddX a X a和DDX A Y的雌雄果蝇杂交，F1果蝇的基因型及其比例是DdX A X a：DdX a Y=1：1 D．若只研究眼色，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇的表现型及其比例是雌性红眼：雄性白眼=1：1 2．下列关于基因重组和染色体畸变的叙述，正确的是（） A．不同配子的随机组合体现了基因重组 B．染色体倒位和易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 C．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型 D．孟德尔一对相对性状杂交实验中，F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组 3．2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的三位科学家．纳米科技是跨世纪新科技，将激光束的宽度聚焦到纳米范围内，可对人体细胞内的DNA分子进行超微型基因修复，有望把尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，这种对DNA进行的修复属于（） A．基因重组 B．基因互换 C．基因突变 D．染色体畸变 4．将两个抗花叶病基因H导入大豆（2n=40），筛选出两个H基因成功整合到染色体上的抗花叶病植株A（每个H基因都能正常表达），植株A自交，子代中抗花叶病植株所 占比例为．取植株A上的某部位一个细胞在适宜条件下培养，连续正常分裂两次， 产生4个子细胞．用荧光分子检测H基因（只要是H基因，就能被荧光标记）．下列叙述正确的是（） A．获得植株A的原理是基因重组，可以决定大豆的进化方向 B．若每个子细胞都含有一个荧光点，则子细胞中的染色体数是40 C．若每个子细胞都含有两个荧光点，则细胞分裂过程发生了交叉互换 D．若子细胞中有的不含荧光点，则是因为同源染色体分离和非同源染色体自由组合 二、综合题 5．果蝇是用于研究遗传学的模式生物，其四对相对性状中长翅（B）对残翅（b）、灰身（D）对黑身（d）、细眼（E）对粗眼（e）、棒眼（H）对圆眼（h）为显性。现有一批果蝇Q为实验材料，其四对染色体上的有关基因组成如左图。

基因突变和基因重组

淮阳一高高效课堂自主学习型高一生物导学案 高一班姓名：日期：2013-4-29 编号： NO.32 编制人：常娟丽审核人： ____比一比看谁表现最好！拼一拼力争人人过关！ 课题：第四节：基因突变和基因重组 【自研课导学】 预习课（晚自习40分钟）自读自研§4.4基因突变和基因重组。20分钟内完成如下随堂笔记任务。资料准备：教材学法指导： 1．内容： P76-P80基因突变和基因重组内容。 2．学法：认真阅读教材，用笔画出相关内容中的关键字，并注意总结其各自的概念、类型、特点、意义及应用。 3．达成目标：理解掌握基因突变和基因重组的概念、类型、特点、意义；能够说出基因突变和基因重组在育种中的应用。【展示课导学】 展示提升 质疑评价环节总结归纳环节 展示方案（内容·方式·时间30 分钟） 随堂笔记（成果记录·知识生成·同步演练） 展示单元一：基因突变的概念、类型、发生时期、原因、特点、意义、及应用。（7Min）方案预设： 1.书面展示随堂笔记中的填空内容。 2.口头展示合作探究第1-2题。（展示要求：一定要做到脱稿展示）。 在丰富多彩的生物界中，生物的变异是普遍存在的。生物的变异有的仅仅是由于_______________影响造成的，遗传物质__________（是/否）发生改变，这种变异_________（能/否）遗传给后代，我们称为不可遗传的变异；有的则是由于生殖细胞内的________________发生改变而引起的，这种变异性状_________（能/否）遗传给后代，我们称为可遗传的变异，其类型主要包括______________、________________、和_________________（包括____________________和___________________）。 一、基因突变 1．概念：_______________________________________________________________________________。2．类型：__________________和__________________。 3．发生时期： ___________________________________________________________________。 4．传递特点：基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不能遗传。（但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。） 5．原因：①外因：________________（如_______________、________________等）、________________（如_______________、____________等）以及_________________（如_________、__________等）。 ②内因：在自然状态下，____________________偶尔发生错误、___________________发生改变等。6．特点：_____________（在生物界中普遍存在）；______________（可以发生在生物个体发育的任何时期）；_____________（在自然状态下，基因突变的频率是很低的）；____________（一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因）；_______________（基因突变往往是有害的，少数是有利的）。7．意义：①是新基因产生的途径，是_______________________；②是生物进化的___________________。8．实例：镰刀型细胞贫血症 ①直接原因：组成血红蛋白分子的一个______________（其密码子为_________）被替换成了_____________（其密码子为_________）。从而引起蛋白质结构发生了改变。 ②根本原因：由于____________碱基对被替换成了____________碱基对。 9．应用：诱变育种（如青霉素高产菌株的获得）。 【注意】：诱变育种能产生新基因、新性状，但其盲目性大，有利变异少。 【合作探究】1．基因突变包括碱基对的增添、缺失、替换（即改变）三种情况，哪种影响最小？为什么？2．基因突变一定会导致生物性状发生改变吗？为什么？ 【注意】：基因突变能产生新的基因，但基因的数目和位置并未改变。

基因突变基因重组试题有解析

一、选择题 1．(2015年安徽蚌埠模拟)下列关于基因突变的描述，正确的是() A．基因上碱基对的改变不一定引起遗传信息的改变 B．只有有性生殖的生物才会发生基因突变 C．突变的基因都遵循孟德尔遗传规律 D．基因突变破坏了长期进化形成的协调关系，故大多是有害的【答案】D 【解析】基因突变是基因上碱基对的增添、缺失和替换，故碱基对的改变一定会引起基因结构的改变和遗传信息的改变，A项错误；基因突变具有普遍性，可以发生在任何生物体，B项错误；若突变基因是细胞质基因或突变发生在无性生殖过程中，其遗传都不遵循孟德尔遗传规律，C项错误；生物在长期进化过程中形成了适应性，基因突变可能导致生物性状改变，破坏生物与环境间的协调关系，大多数基因突变对生物本身是不利的。 2．(2015年陕西质检)下列有关基因重组的叙述，正确的是() A．肺炎双球菌转化的实质是发生了基因重组 B．姐妹染色单体间相同片段的交换属于基因重组 C．基因重组导致杂合体自交后代出现性状分离

D．同卵双生兄弟间的性状表现差异是基因重组导致的 【答案】A 【解析】肺炎双球菌转化的实质是不同基因间的重组；同源染色体上的非姐妹染色单体间部分染色体的交换属于基因重组；基因重组一般指的是两对或两对以上的非等位基因的自由组合，而一对等位基因杂合体自交后代出现性状分离不属于基因重组；同卵双生兄弟间的性状表现差异主要是其生存环境导致的。 3．(2015年江苏淮安二模)下列关于基因重组的叙述错误的是() A．基因重组通常发生在有性生殖过程中 B．基因重组产生的变异能为生物进化提供原材料 C．同源染色体上的非等位基因可以发生重组 D．非同源染色体上的非等位基因不可以发生重组 【答案】D 【解析】同源染色体上的非等位基因可以通过交叉互换发生重组；非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而重组，D错误。 4．(改编)央视报道称防辐射服不仅不能防辐射，反而可能会把辐射聚集到人体内。辐射可能导致基因突变，下列相关叙述错误的是() A．辐射引发的基因突变不一定会引起基因所携带的遗传信息的改变

基因突变、基因重组、染色体变异练习题-出题用

基因突变、基因重组、染色体变异练习题-出题用 一、选择题 1. 有关高等动物细胞衰老和凋亡的说法中正确的是（） A．幼龄动物体内每天都有一定量的细胞凋亡 B．细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制C．老年人头发变白和白化病都是由于基因突变造成的 D．细胞衰老总是与个体衰老同步进行 2. 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．该变异植株为纯合个体 3. 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 4. 下列有关基因突变的叙述正确的是（） A．基因突变的方向是由环境决定的 B．有丝分裂中期不可能发生基因突变 C．基因突变可发生在没有遗传效应的DNA片断上D．RNA上也可能存在基因突变 5. 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．①处插入碱基对G—C B．②处碱基对A—T替换为G—C C．③处缺失碱基对A—T D．④处碱基对G—C替换为A—T 6. 一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型变为突变型。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄中均有野生型和突变型。由此可以推断该雌鼠的突变型基因为（） A．显性基因 B．隐性基因 C．常染色体基因 D．X染色体基因 7. 双子叶植物大麻(2n＝20)为雌雄异株，性别决定方式为XY型，若将其花药离体培养，将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成是（） A．18＋XX或18＋XY B．18＋XX或18＋YY C．18＋XX D．18＋XY 8. 下列优生措施不属于遗传咨询内容的是（） A．详细了解家庭病史 B．分析遗传病的传递方式 C．进行羊水检查 D．推算后代的再发风险率

基因突变和基因重组导学案

第五章 基因突变和其他变异 第一节 基因突变和基因重组 【学习目标】 1.结合实例，分析基因突变的原因。[重、难点] 2．概述基因突变的概念、类型和特点。[重点] 3．解释基因重组的实质和类型。[难点] 【学习过程】 一、基因突变 1、实例：镰刀形细胞贫血症 （1)发病机理 (2)原因分析 ①直接原因：谷氨酸――→替换为 ②根本原因：基因中碱基对=====T A ――→替换为 。 2．基因突变的概念 (1) (2)结果： 的改变。 ⊙点拨 基因突变有碱基对的增添、缺失和替换等几种类型。基因突变不会导致基因数量的改变。 3．对生物的影响 (1)若发生在 中，将遵循遗传规律传递给后代。 (2)若发生在 中，一般不遗传，但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。 4．原因

(1)外因：物理因素、化学因素和。 (2)内因：偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。 5．特点：、、、、。 【要点一】 完善下面基因片段复制过程，探究以下问题： （1）基因突变可间接引起改变，最终表现为蛋白质结构和功能改变，影响生物性状，如镰刀形细胞贫血症。 （2）基因突变并非必然导致性状改变，其原因是： ①一种氨基酸可以由决定，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。 ②突变成的基因在杂合子中不引起性状的改变，如AA→Aa。 ◎小组讨论◎ 1、基因突变有的发生在配子中，有的发生在体细胞中，他们都能遗传给后代吗？ 2、“基因突变可以发生在生物的任何发育时期”与“基因突变发生在细胞分裂间期”两者存在矛盾吗？

1、 2、(1)基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。 (2)基因突变一般发生于DNA分子复制过程中。 【例1】如图为人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基因会发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( ) 甘氨酸：GGG 赖氨酸：AAA、AAG 谷氨酰胺：CAG、CAA 谷氨酸：GAA、GAG 丝氨酸：AGC 丙氨酸：GCA 天冬酰胺：AAU A．①处插入碱基对G—C B．②处碱基对A—T替换为G—C C．③处缺失碱基对A—T D．④处碱基对G—C替换为A—T (1)若③处缺失碱基对A—T，则1 169位的氨基酸如何变化？ (2)若④处碱基对G—C替换为A—T，请写出图示中碱基翻译出的氨基酸序列。与图示氨基酸序列有区别吗？解释其原因。 归纳提炼

2019高中生物第5章第1节基因突变和基因重组教案新人教版

基因突变和基因重组 一、基因突变 1．概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 2．实例(镰刀型细胞贫血症)分析 (1)症状：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为弯曲的镰刀状，易发生红细胞破裂，使人患溶血性贫血。 (2)病因图解 (3)分析 (4)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的一个碱基对改变而产生的一种遗传病。 3．对后代的影响 (1)若发生在配子中，将传递给后代。 (2)若发生在体细胞中，一般不遗传，但有些植物可通过无性繁殖传递。 4．时间、原因、特点及意义 (1)时间：主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。

二、基因重组 1．概念 在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2．类型比较 3.意义 基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义。 一、基因突变的实例 1．阅读教材P83[思考与讨论]，探讨下列问题： (1)基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期？ 提示：有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。 (2)结合DNA分子的结构特点和复制过程，分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因。 提示：DNA分子复制时，DNA双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序改变，从而使遗传信息发生改变。

2．分析教材P70囊性纤维病的病因图解，结合镰刀型细胞贫血症的病因，探讨下列问题： (1)从DNA分子结构上分析，囊性纤维病的病因是什么？与正常人的CFTR基因相比，碱基数量、排列顺序发生了怎样的变化？ 提示：①CFTR基因缺失3个碱基。②与正常人的CFTR基因相比，碱基数量减少，排列顺序发生改变。 (2)镰刀型细胞贫血症的根本原因是什么？变化后导致血红蛋白基因中碱基种类、数量和排列顺序发生了怎样的变化？ 提示：①碱基替换。②碱基种类可能变化，数量不变，排列顺序发生改变。 (3)根据上述资料分析可知，基因突变导致基因结构的改变，这种改变具体表现在哪些方面？这种改变在光学显微镜下能观察到吗？ 提示：①脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变引起遗传信息的改变。②这种改变在光学显微镜下不能观察到。 3．基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗？试分析原因。 提示：(1)遗传信息一定改变。基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失，基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。发生基因突变后，遗传信息会发生改变。 (2)生物性状不一定发生改变。发生碱基对的改变时，由于密码子的简并性，可能并不改变蛋白质中的氨基酸序列，不改变生物的性状；发生隐性突变时，生物的性状也不一定改变。 二、基因突变的原因和特点 1．癌变的原因是由于细胞内抑癌基因和原癌基因发生突变，癌细胞的特点之一是能进行无限增殖，医学上通常使用一定量的化学药剂对癌症病人进行化疗。另一方面接受化疗后的病人身体非常虚弱。 结合基因突变分析并回答下列问题： (1)化疗能够治疗癌症的原理是什么？ 提示：化疗的作用是通过一定量的化学药剂干扰癌细胞进行DNA复制，从而抑制其分裂的能力，或者杀死癌细胞。 (2)接受化疗的癌症患者，身体非常虚弱的原因是什么？ 提示：化疗的药物，既对癌细胞有作用，也对正常的体细胞有作用，因此，化疗后病人的身体是非常虚弱的。

基因突变与基因重组

基因突变与基因重组 第五章基因突变与其他变异 第一节基因突变与基因重组 一、知识结构 二、教材分析 1.本节在引言部分，指出生物的变异具有普遍性，变异可以分为可遗传变异和不遗传变异，可遗传的变异有三种来源。 2.本小节介绍了基因突变的概念、意义和特点，人工诱变在育种上的应用，以及基因重组的概念和意义。教材从实例引入基因突变的概念，是为了便于学生理解抽象的概念。在介绍基因突变的普遍性、随机性、自然突变率低、有害性和不定向性等特点时，教材也举了具体的实例。旁栏设置的思考题和小资料，也有助于学生加深对基因突变特点的理解。人工诱变在育种上有重要用途，教材通过介绍我国在诱变育种方面取得的成就，对学生进行爱国主义教育。 3.教材在学生已知的知识基础上，介绍了两种常见的基因重组。以基因的自由组合引起的基因重组为例，阐述了基因重组对于生物进化的重要意义。教材还把重组DNA技术作为小字内容，安排在基因重组的正文之后，以扩展学生的知识面，使学生能够多了解一些先进的生物技术。 4.本节内容可为第七章《生物的进化》中有关现代生物进化理论的学习打下基础。基因重组的内容需要本章第二节中的自由组合定律与连锁和交换定律的有关内容作基础。三、教学目标 1.知识目标：(1)人工诱变在育种上的应用(A: 知道)；(2)基因突变的概念、特点和意义(B:识记)；(3)基因重组的概念和意义(B:识记)。 2.能力目标：通过对课本中实例的分析，培养学生归纳总结的逻辑推理能力。四、重点?实施方案 1.重点：(1)基因突变的概念和特点；(2)基因重组的概念。 2.实施方案：(1)通过实例加深学生对概念的理解；(2)让学生在课前搜集有关在诱变育种上取得的成就，进一步突出重点内容。 五、难点?突破策略 1.难点：基因突变的概念。 2.突破策略：通过举例放映有关的投影和录像的方法，让学生对抽象的概念有一个具体的理解。六、教具准备：投影片、录像片、投影仪、录像机、多媒体设备。七、学法指导：本小节内容为抽象，在教学过程中应采用师生互动，通过实例举证来理解抽象概念和特点。八、课时安排：

高中生物《基因突变与基因重组》优质课教案、教学设计

《5.1 基因突变与基因重组》教学设计 (一) 情境导入,引出标题 播放电影《蜘蛛侠》的片段，吸引学生学习生物的兴趣，提问学生影片男主角为什 么会变成一个蜘蛛侠，从而引出本章章题：变异，并展示变异的概念。 (二) 合作探究,精讲点拨 探究1:基因突变的实例 讲述:生物的变异有两种类型。那什么情况下的变异不遗传,什么情况下的变异可 遗传?我们知道生物的表现型与基因型和外界环境条件有关。像玉米这样,子粒饱满是由于水、肥和光充足引起,也就是外界环境条件引起的,这种变异是不遗传的。而太空椒邀游过太空,宇宙辐射改变了它的遗传物质,因此这个变异性状就是可 遗传的。可遗传的变异是生物变异的主要类型。它的来源主要有三方面:基因突变基 因重组和染色体变异。 那么什么是基因突变?基因突变是怎么产生的?又怎么导致生物变异呢?下面的图 片是关于正常红细胞基因突变形成镰刀型红细胞的内容,我们先来看一下。(学生

阅读教材第80~81 页后讨论并回答镰刀型细胞贫血症是怎样引起的一种遗传病。) 问:从图片中我们看到正常红细胞是什么形状?有什么功能? (答:圆饼形状,具有运输氧气的功能。) 问:镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状,对功能的完成有没有影响? (答:有,运输氧气的能力降低,易破裂溶血造成贫血,严重时会导致死亡。)讲述:那么是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞的化呢?分子生物学研究表明是基因突变的结果。让我们来看镰刀型细胞贫血症病因的图解，大家知道, 性状是由蛋白质来体现的,我们先来看正常血红蛋白与镰刀型血红蛋白的氨基酸组成。(学生看教材第81 页的思考与讨论,思考并回答问题。) 问:两者有什么区别? (答:正常的是谷氨酸,异常的是缬氨酸。) 问:氨基酸是由什么决定的? (答:由信使RNA 上的密码子决定的。)

高中生物 第四章 第一节 基因重组和基因突变(第1课时)课时作业 浙科版必修2

第一节 生物变异的来源 第一课时 基因重组和基因突变 目标导航 1. 结合材料分析，概述生物变异的类型和特点。2.通过分析同源染色体的行为，阐明基因重组的原理与类型，概述其意义。3.阐明基因突变的特征、类型及诱发基因突变的因素，理解基因突变的机理。 一、生物变异的类型 1．不遗传的变异 (1)来源：环境条件改变引起，不涉及遗传物质的变化。 (2)特点：变异只限当代的表现型改变，属于不遗传变异。 (3)实例：花生在水、肥充足的条件下果实大且多。 2．可遗传的变异 (1)来源：环境条件改变或内因引起遗传物质的改变。 (2)特点：变异性状可以遗传给后代。 3．分类依据 遗传物质是否改变。 【记一记】 引起生物变异的因素 (1)引起不遗传变异的因素：水、肥、阳光充足，温度、激素等。 (2)引起可遗传变异的因素：射线照射、太空辐射、化学诱变剂处理等。 二、基因重组 1．概念 含义????? 亲本：具有不同遗传性状的雌、雄个体时间：进行有性生殖时实质：控制不同性状的基因重新组合 结果：后代类型不同于亲本类型 2．类型 类型 时期 发生范围 自由组合型 减Ⅰ后期 非同源染色体上的非等位基因

导致生物性状的多样性。 4．意义 为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。 三、基因突变 1．含义 基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。 2．实质 DNA分子上碱基对的缺失、增加或替换都可以引起核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。 3．类型 (1)根据对表现型的影响： ①种类：形态突变、生化突变、致死突变； ②关系：三种突变实质上都是生化突变。 (2)根据发生的因素： ①自然状态下发生的基因突变：自发突变； ②人工条件下诱发的基因突变：诱发突变。 4．特点 普遍性，多方向性，稀有性，可逆性，有害性。 5．意义 是生物变异的根本来源，对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义。 6．诱发因素 (1)物理因素：如各种射线的照射、温度剧变等。 (2)化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等。 (3)生物因素：如麻疹病毒等。 判断正误： (1)基因突变是DNA结构发生改变，不论发生在体细胞还是生殖细胞中都能遗传给后代。( ) (2)发生在配子中的基因突变，可遵循遗传规律传给后代。( ) (3)基因突变通常发生在DNA→RNA的过程中。( ) (4)基因突变产生的新基因不一定传递给后代。( ) (5)基因突变具有随机性，分裂旺盛的细胞和停止分裂的细胞基因突变频率相同。( ) (6)基因重组可以产生新的基因，是生物多样性的重要原因。( ) (7)非同源染色体的自由组合能导致基因重组。( )

基因突变和基因重组练习题修订稿

基因突变和基因重组练 习题 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

基因突变和基因重组练习题 1.在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是（） 2.复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变 3.B.非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组 4.C.非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异 5.D.着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极,导致染色体数目变异 6.真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代( ） A.增加发生基因突变的概率 B.继承双亲全部的遗传性状 C.从双亲各获得一半的DNA D.产生不同于双亲的基因组合 3.基因突变是生物变异的根本来源，下列有关叙述错误的是( ) A.生物体内的基因突变属于可遗传变异 B.基因突变频率很低，种群每代突变的基因数很少 C.基因突变发生后，生物的表现型可能不改变 D.基因突变的方向与环境没有明确的因果关系 4.下列都属于基因重组的选项是( ) ①同源染色体的非姐妹染色单体交换片段 ②染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 ③DNA碱基对的增添、缺失 ④非同源染色体上非等位基因自由组合 ⑤大肠杆茵细胞中导人了外源基因

A.①③⑤? B.①②④? C.①④⑤? D.②④⑤ 5.下列说法正确的是（） A．果蝇与豌豆都是遗传学研究的好材料，但从生长周期来看，选果蝇更好 B．小黑麦的单倍体含有四个染色体组，所以是可育的 C．吃米饭后，迅速转化为肝糖原，其调节方式仅有调节 D．水稻根细胞获能的主要方式是无氧呼吸 6.央视一则报道称,孕妇防辐射服不仅不能防辐射,反而会聚集辐射.辐射对人体危害很大,可能导致基因突变.下列相关叙述正确的是( ) 7.A.碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的 8.B 环境所引发的变异可能为可遗传变异 9.C.辐射能导致人体传物质发生定向改变D.基因突变可能造成某个基因的缺失 10.超级病菌是一种耐药性细菌，它最可能由普通细菌通过哪种变异形成的（）A．基因重组B．染色体结构变异C．基因突变D．染色体数目变异 11.地中海贫血症属于常染色体遗传病。一对夫妇生有一位重型β地中海贫血症患儿，分析发现，患儿血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了突变（C→T）。用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l，突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不同的两个片段m和s；但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切，如图11（a）。目前患儿母亲再次怀孕，并接受了产权基因诊断。家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图11（b）。（终止密码子为UAA、UAG、UGA。）