高中物理 5.1 基因突變和基因重組學(xué)案 新人教版必修2(1).docVIP

第5章 基因突變及其他變異第1節(jié) 基因突變和基因重組班級(jí)：_學(xué)號(hào)：_姓名：_ 學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)（1）舉例說明基因突變的原因、特點(diǎn)和意義（2）舉例說明基因重組及意義2、能力目標(biāo)能由實(shí)例歸納提出概念模型及采用圖表對(duì)比各種生物的變異類型3、情感目標(biāo)（1）探討基因突變對(duì)生物生存的影響（2）通過計(jì)算體會(huì)生物的變異對(duì)生物多樣性形成的意義學(xué)習(xí)重點(diǎn)舉例說明基因突變的原因和特點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)說明基因突變和基因重組的意義學(xué)習(xí)方法課前導(dǎo)學(xué)質(zhì)疑討論反饋矯正遷移創(chuàng)新 學(xué)習(xí)過程一、基因突變的概念、實(shí)例及影響1概念：dna分子中發(fā)生堿基對(duì)的_，而引起的_的改變。2實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)癥狀：患者紅細(xì)胞由正常中央微凹的圓餅狀變?yōu)開，易發(fā)生紅細(xì)胞_，使人患溶血性貧血。(2)原因圖解說明：該癥狀出現(xiàn)的直接原因是紅細(xì)胞血紅蛋白分子上一個(gè)_被替換，而根本原因是控制血紅蛋白合成的基因中一個(gè)_的改變。基因突變發(fā)生的時(shí)間及過程：基因突變發(fā)生在_期的 dna分子的復(fù)制過程中。3基因突變對(duì)后代的影響(1)若發(fā)生在_中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代；(2)若發(fā)生在_中，一般不遺傳，但有些植物可通過無性繁殖傳遞。（3）基因突變（一定、不一定）引起生物性狀的改變二、基因突變的原因、特點(diǎn)及意義1原因(1)外因：_、_、_。(2)內(nèi)因：_偶爾發(fā)生錯(cuò)誤、dna的堿基組成發(fā)生改變等。2特點(diǎn)：_、隨機(jī)性、不定向性和_、_。3意義(1)基因突變對(duì)自身的影響基因突變對(duì)生物一般是_的。基因突變可能使生物_。(2)基因突變對(duì)自然界生物進(jìn)化的意義_產(chǎn)生的途徑。_的根本來源。_的原始材料。三、基因重組的概念、類型及意義1概念：在生物體進(jìn)行_的過程中，_的基因的重新組合。2類型(1)自由組合型：在減數(shù)第一次分裂后期，隨著_染色體的自由組合，_也自由組合。(2)交叉互換型：在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期，位于_有時(shí)會(huì)隨非姐妹染色單體的交換而交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組。3意義：基因重組是變異的重要來源之一，對(duì)_具有重要意義。知識(shí)點(diǎn)撥 一、基因突變的原因是什么?實(shí)質(zhì)及結(jié)果如何?對(duì)肽鏈有什么影響?1基因突變的原因、實(shí)質(zhì)及結(jié)果注意點(diǎn)：基因突變是分子水平上的變化，不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量及所處位置，只改變其結(jié)構(gòu)及表現(xiàn)形式。2基因突變對(duì)肽鏈的影響(1)發(fā)生堿基對(duì)的替換由于基因中脫氧核苷酸數(shù)量并未改變，則控制合成的肽鏈長(zhǎng)度也不會(huì)改變，但可導(dǎo)致mrna中密碼子發(fā)生變化，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，反映到肽鏈氨基酸種類上，可能發(fā)生變化，也可能不發(fā)生變化。替換時(shí)，有可能會(huì)使mrna上的終止密碼子提前，從而使肽鏈變短。(2)發(fā)生堿基對(duì)的增添和缺失 由于密碼子的閱讀是連續(xù)的，由突變部位開始所控制合成的mrna發(fā)生連鎖式的改變，除可能導(dǎo)致肽鏈長(zhǎng)度改變外，還會(huì)導(dǎo)致肽鏈中氨基酸的序列改變。 二、基因突變與基因重組在本質(zhì)、發(fā)生時(shí)間及條件等方面有哪些不同? 基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，可能出現(xiàn)新性狀 不同基因的重新組合，產(chǎn)生了新基因型，使性狀重新組合發(fā)生時(shí)間及原因dna分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體問交叉互換，以及非同源染色體上基因的自由組合 條件外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用 不同個(gè)體之間的雜交，有性生殖過程中的減數(shù)分裂 意義生物變異的根本來源，也是生物進(jìn)化的重要因素之一 是生物變異的重要因素，是生物進(jìn)化的重要因素之一發(fā)生可能性可能性很小 非常普遍 注意點(diǎn)：基因突變存在于所有生物中，基因重組僅存在于有性生殖的生物中?；蛲蛔兪菍?duì)某一基因而言的，基因重組是兩對(duì)或兩對(duì)以上的基因才會(huì)發(fā)生。例題精講【例1】自然界中，一種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下： 正?；?精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸 突變基因3 精氨酸 苯丙氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 丙氨酸 根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因dna分子的改變是 a突變基因l和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添 b突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添 c突變基因1為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添 d突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因l和3為一個(gè)堿基的增添【思路點(diǎn)撥】由題目獲取的信息有：突變基因l與正常基因控制合成的肽鏈一樣；突變基因2與正常基因控制合成的肽鏈長(zhǎng)度不變，只有一個(gè)氨基酸不同；突變基因3與正?；蚩刂坪铣傻碾逆溝啾?，從苯丙氨酸以后，氨基酸的排列不同。解答本題時(shí)先明確基因突變中替換、增添和缺失對(duì)肽鏈的影響，再逐項(xiàng)分析?！緜€(gè)性分析】選a。當(dāng)基因分子結(jié)構(gòu)中發(fā)生一個(gè)堿基替換時(shí)，其所決定的蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量將不變，種類可能有一個(gè)氨基酸改變，但也可能未引起氨基酸種類的改變。當(dāng)基因分子結(jié)構(gòu)中發(fā)生一個(gè)堿基的增添或缺失時(shí)，將會(huì)引起突變位置之后的密碼子連鎖反應(yīng)式的一系列改變。與正?；蛳啾?，突變基因1所控制的氨基酸序列未變，突變基因2所控制的氨基酸序列僅發(fā)生一個(gè)變化，而突變基因3所控制的氨基酸序列從苯丙氨酸之后，連鎖反應(yīng)式的發(fā)生了一系列變化，故選項(xiàng)a所述符合題意?！纠?】下列關(guān)于基因重組的說法不正確的是a生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組b減數(shù)分裂四分體時(shí)期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組c減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組d一般情況下，花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能【思路點(diǎn)撥】本題考查基因重組的相關(guān)內(nèi)容，解答本題時(shí)首先要明確基因重組的兩種類型及適用的范圍，然后再逐項(xiàng)分析?！緜€(gè)性分析】選b。逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)內(nèi)容指向聯(lián)系分析a控制不同性狀的基因重新組合，為基因重組， 它包括自由組合型和交叉互換型b減數(shù)分裂四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體之間交換可導(dǎo)致基因重組，姐妹染色單體上含有相同基因不會(huì)導(dǎo)致基因重組c非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組d減數(shù)分裂過程中存在基因重組，而根尖細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，所以不會(huì)發(fā)生基因重組評(píng)價(jià)反饋1、某種自花授粉植物連續(xù)幾代只開紅花，一次開出一朵白花。該花的自交子代全開白花，其原因是( )a基因突變 b基因分離 c基因互換 d基因重組 2、某基因的一個(gè)片段中的dna鏈在復(fù)制時(shí)一個(gè)堿基由gc，該基因復(fù)制三次后發(fā)生基因突變的基因占該基因總數(shù)的 ( )a100 b50 c25 d1253等位基因的產(chǎn)生，發(fā)生在( )a基因突變過程中 b基因重組過程中 c染色體變異過程中 d可遺傳變異過程中4人類發(fā)生鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因在于基因突變，其突變的方式是基因內(nèi) （ ）a堿基發(fā)生改變(替換) b增添或缺失某個(gè)堿基對(duì)c增添一小段dnad缺失一小段dna5、用x射線照射某植物幼苗，誘發(fā)了基因突變，x射線最有可能在下列哪項(xiàng)過程中起作用 a有絲分裂間期 b有絲分裂全過程 c受精作用過程 d減數(shù)第一次分裂間期6、進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存在著一定差異的主要原因是 （ ）a基因重組 b基因突變c染色體變異 d生活條件改變7、基因突變大多數(shù)都有害的原因是（ ）a基因突變形成的大多是隱性基因b基因突變破壞了生物與環(huán)境之間形成的均衡體系c基因突變形成的表現(xiàn)效應(yīng)往往比基因重組更為明顯d基因突變對(duì)物種的生存和發(fā)展有顯著的副作用8、2003年1月100粒洛陽牡丹種子隨“神舟”四號(hào)飛船遨游了太空，經(jīng)太空實(shí)驗(yàn)的牡丹種子將發(fā)生（ ）a花朵會(huì)更大更艷 b花朵會(huì)變小 c變成另類牡丹 d均有可能9、下面列舉的生物性狀是伴性遺傳又是突變性狀的是（ ）a豌豆的圓粒 b人的紅綠色盲 c人的糖尿病 d人的白化病10、長(zhǎng)期接觸x射線的人群產(chǎn)生的后代中遺傳病發(fā)病率明顯增高，主要原因是該人群生殖細(xì)胞易發(fā)生（ ）a基因重組 b基因分離 c基因交換 d基因突變11、每10萬人中約23個(gè)血友病患者，這表明基因突變具有（ ）a隨機(jī)性 b低頻性 c不定向性 d有害性12、下列關(guān)于基因重組的說法中，不正確的是（ ）a基因重組是形成生物多樣性的重要原因之一b基因重組能夠產(chǎn)生多種表現(xiàn)型 c基因重組可以發(fā)生在酵母菌進(jìn)行出芽生殖時(shí)d一對(duì)同源染色體的非姐妹染色體上的基因可以發(fā)生重組13、右圖表示基因a與a1、a2、a3之間關(guān)系，該圖不能表明的是（ ）a基因突變是不定向的 b等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果c正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化d這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合規(guī)律14、亮氨酸的密碼子有如下幾種：uua、uug、cuu、cua、cug，某基因片段中的gac突變?yōu)閍ac時(shí)，這種突變的結(jié)果對(duì)該生物的影響是（ ）a一定有害的b一定有利的c有害的概率大于有利的概率d既無利也無害15、下列哪種情況產(chǎn)生新的基因（ ）a基因自由組合 b基因互換c基因突變 d染色體數(shù)目變異16某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀，連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，該突變?yōu)閍顯性突變(dd) b隱性突變(dd) c顯性突變和隱性突變 d人工誘變17可產(chǎn)生新基因及可為生物界的千姿百態(tài)提供豐富變異來源的分別是（ ）a前者為基因重組，后者為基因突變 b前者為基因突變，后者為基因重組c兩者均為基因重組 d兩者均為基因突變18下列人體細(xì)胞中，難以發(fā)生基因突變的細(xì)胞是（ ）a神經(jīng)細(xì)胞 b生發(fā)層細(xì)胞 c造血干細(xì)胞 d成骨細(xì)胞19、曲線a表示使用誘變劑前青霉菌菌株數(shù)和青霉素產(chǎn)量之間的關(guān)系，曲線b、c、d表示使用誘變劑后菌株數(shù)和產(chǎn)量之間的關(guān)系。下列說法正確的是 ( )a青霉菌在誘變劑作用下發(fā)生的變異可能還有基因重組b誘變劑決定了青霉菌的變異方向，加快了變異頻率c由a變?yōu)閎、c、d體現(xiàn)了基因突變的不定向性db代表的類型是最符合人們生產(chǎn)要求的變異類型20下列情況引起的變異屬于基因重組的是(多選) （ ）a非同源染色體上非等位基因的自由組合b染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上c同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換ddna分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變21、某一紅色鏈孢霉合成精氨酸的過程：(1)在一次實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)測(cè)試只發(fā)現(xiàn)鳥氨酸和瓜氨酸，而沒有精氨酸。產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是。(2)如果酶i和酶活性正常，酶活性喪失則能否合成鳥氨酸和精氨酸嗎？_。答案：基因發(fā)生突變 可以合成鳥氨酸，不能合成精氨酸 22、下圖所示是人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥產(chǎn)生的原因，據(jù)圖回答：(1)是過程，是過程，后者是在中完成的。(2)是過程，發(fā)生在過程中，這是導(dǎo)致鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因。(3)的