高三生物一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案必修2：基因突變和基因重組

1、第1節(jié) 基因突變和基因重組課標(biāo)要求1.概述基因突變的概念和特點及原因2.舉例說明基因重組和基因突變的意義 3.比較基因突變與基因重組復(fù)習(xí)重點基因突變、基因重組的概念、意義復(fù)習(xí)難點基因突變與性狀變異的關(guān)系知識網(wǎng)絡(luò)體系可遺傳變異的三個來源：基因突變，基因重組，染色體變異。都會引起遺傳物質(zhì)的改變，但不一定都能傳給后代。一、基因突變的實例1、鐮刀型細(xì)胞貧血癥癥狀病因 基因中的堿基替換直接原因：血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的改變根本原因：控制血紅蛋白分子合成的基因結(jié)構(gòu)的改變2、基因突變概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，而基因數(shù)目未變?；蛲蛔儯誀畈灰欢ǜ淖儯ㄒ环N氨基酸可能由幾

2、種密碼子決定，突變的隱性基因在雜合子中不表現(xiàn)）；基因突變不一定遺傳給后代（如皮膚細(xì)胞），發(fā)生在有絲分裂過程中遺傳給后代的概率較低，而發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，通過配子傳給后代的概率較高。 二、基因突變的原因和特點1、基因突變的原因 有內(nèi)因和外因物理因素：如紫外線、X射線誘發(fā)突變（外因） 化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類似物生物因素：如某些病毒自然突變（內(nèi)因）2、基因突變的特點普遍性隨機(jī)性不定向性低頻性多害少利性3、基因突變的時間 有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期4.基因突變的意義：是新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；是進(jìn)化的原始材料三、基因重組1、基因重組的概念隨機(jī)重組（減數(shù)第一次分裂后期）2、基因重組

3、的類型交換重組（四分體時期）3、時間：減數(shù)第一次分裂過程中（減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期）4、基因重組的意義四、基因突變與基因重組的區(qū)別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，也可以產(chǎn)生新基因型，出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。發(fā)生時間及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時，由于外界理化因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合；四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換。條件外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生

4、殖細(xì)胞。意義生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原材料。生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。發(fā)生可能突變頻率低，但普遍存在。有性生殖中非常普遍。重難點熱點歸納一、基因突變與生物性狀 1基因突變引起生物性狀的改變?nèi)缒承A基的增添或缺失，引起部分氨基酸改變，進(jìn)而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，引起生物性狀改變。 2基因突變未引起生物性狀的改變（1）不直接編碼氨基酸的基因片段發(fā)生突變。（2）堿基替換前后所對應(yīng)的氨基酸未發(fā)生改變。（3）由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因。二、基因重組的理解重組類型同源染色體上的非等位基因的重組非同源染色體上的非等位基因間的重組DNA分子重組技術(shù)發(fā)生時間減數(shù)第一

5、次分裂四分體時期減數(shù)第一次分裂后期體外與運載體重組和導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組發(fā)生機(jī)制同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重組同源染色體分開，等位基因分離，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因間的重組目的基因經(jīng)運載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因重組圖像示意： 經(jīng)典例題剖析例1(08上海生物7)（1）人類鐮刀形細(xì)胞貧血癥發(fā)生的根本原因是A基因突變 B染色體結(jié)構(gòu)變異 C基因重組 D染色體數(shù)目變異（2）基因突變：是由于DNA分子發(fā)生堿基對的_、_或_，而引起的基因_的改變。（3）基因突變時間：所以基因突變常發(fā)生在_時期。（4）基因突變是 水平上的變化，不改變?nèi)旧?/p>

6、體上基因的數(shù)量及所處位置，只改變某一基因的結(jié)構(gòu)及表現(xiàn)形式，既由A ，或由a 。（5）基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律_給后代；若發(fā)生在體細(xì)胞中，_。解析：考查基因突變的基本概念、時期、本質(zhì)。答案：（1）A；（2）增添、替換、缺失、結(jié)構(gòu)；（3）分裂間期；（4）分子、a、A；（5）獨立遺傳，一般不能遺傳給后代。例2（2008廣東理基47）有關(guān)基因突變的敘述，正確的是（ ）A不同基因突變的概率是相同的 B基因突變的方向是由環(huán)境決定的C一個基因可以向多個方向突變 D細(xì)胞分裂的中期不發(fā)生基因突變 解析：基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、有害性。答案：C例3(08廣東生物25多選)如果一

7、個基因的中部缺失了1個核苷酸對.可能的后果是A沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止C所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸 D翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化解析：基因控制蛋白質(zhì)的合成，翻譯過程中對mRNA上密碼子的識別，密碼子的不間斷性、三聯(lián)體特點，答案：BCD例4（2008寧夏卷）5.以下有關(guān)基因重組的敘述，錯誤的是（ ）A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組 B.非姊妹染色單體的交換可引起基因重組C.純合體自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離 D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān) 解析：基因重組包括三種類型：減一后期的非同源染色體的自由組合，四分體時期的交叉互換，以

8、及人工的基因工程。一般情況下，純合子自交后代不會發(fā)生性狀分離。答案：C基礎(chǔ)試題訓(xùn)練基礎(chǔ)題1基因突變發(fā)生在下列哪一過程中（）ADNADNABDNARNA CRNA蛋白質(zhì)D蛋白質(zhì)性狀25溴尿嘧啶（Bu）是胸腺嘧啶（T）的結(jié)構(gòu)類似物，在含有Bu的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌，得到少數(shù)突變型大腸桿菌，突變型大腸桿菌中的堿基數(shù)目不變，但（AT）/（CG）的堿基比例略小于原大腸桿菌，這表明Bu誘發(fā)突變的機(jī)制是（）A阻止堿基正常配對 B斷裂DNA鏈中糖與磷酸間的化學(xué)鍵C誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類置換D誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基序列變化3下列哪項是由于基因突變所引起的伴性遺傳（）A人的多指B人的白化病C人的血友病D鐮刀型細(xì)胞

9、貧血癥4如果將一個鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者的血液，輸給一個血型相同的正常人，將使正常人A基因產(chǎn)生突變，使此人患病 B無基因突變，性狀不遺傳給此人C基因重組，將病遺傳給此人 D無基因重組，此人無病，其后代患病5生物變異的根本來源是（）A基因自由組合B基因突變 C染色體變異 D生活環(huán)境的改變6誘發(fā)突變與自然突變相比，正確的是（）A都是有利的 B都是定向的 C都是隱性突變 D誘發(fā)突變率高7用紫外線照射紅色細(xì)菌的培養(yǎng)液，幾天后，出現(xiàn)了一個白色菌落，把這個白色菌落轉(zhuǎn)移培養(yǎng)，長出的全部是白色的。這屬于（）A染色體變異 B染色體加倍 C自然突變D人工誘變8基因A與a1、a2、a3之間的關(guān)系如圖，該圖不能表明的

10、是（）基因突變是不定向 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)化遵循自由組合定律9關(guān)于基因重組，下列敘述中不正確的是（）A基因重組發(fā)生在生物體有性生殖過程中B非同源染色體上的非等位基因自由組合屬于基因重組C同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重組D基因重組是生物變異的根本來源10下列關(guān)于基因突變的敘述，不正確的是（）A基因突變發(fā)生的時期越遲，生物體表現(xiàn)突變的部分就越少B發(fā)生在體細(xì)胞中的突變，一般是不能傳遞給后代的C突變就是指基因突變，它包括自然突變和誘發(fā)突變D基因突變對生物的生存往往是有害的拓展題111943

11、年，青霉菌產(chǎn)生青霉素只有20單位/mL。后來，科學(xué)家用X射線、紫外線等射線照射青霉菌，結(jié)果，絕大部分菌株都死亡了，只有極少數(shù)菌生存下來。在這些生存下來的菌株中，有的菌株產(chǎn)生青霉素的能力提高了幾十倍（目前青霉素產(chǎn)量已提高到50000單位/mL以上）。請回答：（1）用射線照射青霉菌，能培育出青霉素高產(chǎn)菌株。這是由于射線使青霉菌發(fā)生了_的緣故。（2）發(fā)生以上變化的化學(xué)成分，其基本組成單位是_，發(fā)生以上變化的時期是_。（3）經(jīng)射線處理后，在存活的青霉菌中，培育出了青霉素高產(chǎn)菌株。在這一過程中，起選擇作用的因素是_。（4）用射線照射，培育出生物新性狀的育種方式叫做_。12. 鐮刀型細(xì)胞貧血癥的產(chǎn)生，其根

12、本原因是由于在_過程中，發(fā)生了_，改變了_中遺傳信息所致，從而使人的紅細(xì)胞由正常的_狀改變?yōu)開狀，這樣的紅細(xì)胞容易_，使人患_性貧血。13果蠅是研究遺傳學(xué)的好材料。現(xiàn)有三試管果蠅，每管中均有紅眼和白眼（相關(guān)基因為B、b），且雌雄各一半。各管內(nèi)雌雄果蠅交配產(chǎn)生子代的情況如下：A管：雌雄果蠅均為紅眼；B管：雌果蠅為紅眼，雄果蠅為白眼；C管：雌雄果蠅均是一半為紅眼，一半為白眼。請分析回答：（1）控制紅眼和白眼的基因位于 上。（2）三只試管中親代白眼果蠅的性別分別是 、 、 。（3）C管中親代果蠅的基因型是 。（4）科學(xué)家摩爾根用純種灰身殘翅果蠅與純種黑身長翅果蠅交配，所獲得子代（F1）全部為灰身長翅

13、。由此可推斷，在這兩對相對性狀中，顯性性狀是 。（5）請你運用一種最簡單的方法來判斷果蠅的灰身黑身、長翅殘翅的遺傳行為是否遵循基因的自由組合定律。 。（6）果蠅的長翅（V）對殘翅（v）為顯性。但是純合的長翅品系的幼蟲，在35條件下（正常培養(yǎng)溫度為25），長成的成題果蠅仍為殘翅，這種現(xiàn)象稱為“表型模擬”。這種模擬的表現(xiàn)型能否遺傳？ 為什么？ ?，F(xiàn)有一只殘翅果蠅，請設(shè)計實驗判斷它是屬于純合的vv還是“表型模擬”。 。基礎(chǔ)題1 答案;A2 答案:C3 答案:C4 答案:B5 答案:B 6 答案:D 7 答案；D8 答案:D9 答案D10 答案:C拓展題11. 答案；：（1）基因突變（2）脫氧核苷酸細(xì)胞分裂間期（有絲分裂間期）（3）人 （4）誘變育種12. 答案：DNA復(fù)制基因突變圓餅彎曲的鐮刀破裂溶血13 答案：（1）X染色體 （2）雄 雌 雄 （3）XBXb 和 xbY （4）灰