基因突變和基因重組導(dǎo)學(xué)案38036

1、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預(yù)習(xí)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、基因突變的特征和原因2、基因重組及其意義【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、基因突變的特征2、基因重組的過(guò)程【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、基因突變的特征和原因1、實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥（1）癥狀：紅細(xì)胞呈鐮刀狀，容易破裂，使人患溶血性貧血。（2）病因：基因中的堿基替換直接原因：血紅蛋白的多肽鏈上一個(gè)谷氨酸變成了結(jié)氨酸根本原因：控制血紅蛋白分子合成的基因上一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生替換。2、概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改 變。3、時(shí)間、原因、特點(diǎn)及意義（1）時(shí)間：主要發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。（2）原因：有內(nèi)因和外

2、因物理因素：如紫外線、X射線誘發(fā)突變（外外因）化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類(lèi)似物生物因素：如某些病毒自然突變（內(nèi)因）：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引 起的基因結(jié)構(gòu)的改變。（3 ）特點(diǎn)：普遍性：一切生物都可以發(fā)生隨機(jī)性：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位不定向性：可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低（4）意義：是新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來(lái)源；是生物進(jìn)化的原始 材料二、基因重組及其意義1、概念：生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2、類(lèi)型：（1）自由組合型：位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。（2）交叉組合型：四分體時(shí)期，同源染色體上的

3、非姐妹染色單體的等位基因交換。（3）基因工程：外源基因的導(dǎo)入。3、意義：（1）形成生物多樣性的重要原因（2）生物變異的來(lái)源之一，有利于生物進(jìn)化探究案一、基因突變概念圖解及其與生物性狀的關(guān)系發(fā)生增添替換1堿基對(duì)缺失AAT I CC GG i i r i i beiIIII I L IFT AAG GCC貌制出錯(cuò)1、基因突變概念圖解正常覲制AATTCCCiGTTAAG G CCA AT TA CC GG基因結(jié)構(gòu)改變I I ! l J ! E k -1 I I I I 5 5 TTAATGGCCAATTACGGI U I I I 1 I IJTTAATGCCAAT TC CIlliI I I I I

4、 ITT AAG G2、基因突變對(duì)生物性狀的影響:（1）引起生物性狀的改變?nèi)缒承A基對(duì)的增添或缺失，引起部分氨基酸改變，改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功 能，從而引起生物性狀改變。（2）未引起生物性狀的改變堿基對(duì)替換前后所對(duì)應(yīng)的氨基酸未發(fā)生改變（密碼子的簡(jiǎn)并性）。由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因。3、基因突變對(duì)后代的影響（1）基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，這種突變可通過(guò)無(wú)性繁殖 傳給后代，但不會(huì)通過(guò)有性生殖傳給后代。（2）基因突變?nèi)舭l(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過(guò)程中，這種突變可 通過(guò)有性生殖傳給后代。二、基因突變與基因重組的比較項(xiàng)目基因突變基因重組區(qū)別本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變.產(chǎn)生了

5、新基因.出現(xiàn)了新性狀原有基因的重新組合，產(chǎn)生了新 的基因型，使性狀重新組合原因一定的外界或內(nèi)部因素的作用 下，由于基因復(fù)制時(shí)堿基種類(lèi)、 數(shù)目、排列順序發(fā)生改變，使基 因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變減數(shù)分裂過(guò)程中.,同源染色體非 姐妹染色單體間交叉互換或非 同源染色體之間的自由組合時(shí)間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分 裂間期減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期 和減數(shù)第一次分裂后期區(qū)別條件外界條件劇變和內(nèi)部因素的相 互作用不同個(gè)體之間的雜交，有性生殖 過(guò)程中的減數(shù)分裂和受精作用結(jié)果產(chǎn)生新基因，控制新性狀產(chǎn)生新基因型，不產(chǎn)生新的基因意義生物變異的主要來(lái)源.也是生物 進(jìn)化的重要因素之一；通過(guò)誘變 育種培育新品種是生物產(chǎn)生變異的重要

6、因素；通 過(guò)雜交育種，使性狀重組，可培 育優(yōu)良品種可能 性可能性很小非常普遍聯(lián)系使生物產(chǎn)生可遺傳的變異，在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中通過(guò)基因突變產(chǎn)生 新基因，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因，基因突變 是基因重組的基礎(chǔ)?！镜淅浚?011-北京西城二模）現(xiàn)代生物技術(shù)利用突變和基因重組的原理， 來(lái)改變生物的遺傳性狀，以達(dá)到人們所期望的目的。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的（）轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)致基因重組，可產(chǎn)生定向的變異體細(xì)胞雜交技術(shù)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，可培育新品種人工誘變沒(méi)有改變突變的本質(zhì)，但可使生物發(fā)生定向變異現(xiàn)代生物技術(shù)和人工選擇的綜合利用，使生物性狀更符合人類(lèi)需要檢測(cè)案1 （2011 -安徽高考）人體甲狀腺

7、濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常 用小劑量的放射性同位素1311治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對(duì)人體會(huì)產(chǎn) 生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接（）插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變?cè)斐扇旧w斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代2、（2011 江蘇高考）在有絲分裂和減數(shù)分裂的過(guò)程中均可產(chǎn)生的變異是（）DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染

8、色體數(shù)目變異3、（11年上海卷）基因突變?cè)谏镞M(jìn)化中起重要作用，下列表述錯(cuò)誤的是A基因突變?yōu)閍基因，a基因還可能再突變?yōu)锳基因A基因可突變?yōu)锳1、A2、A3，它們?yōu)橐唤M復(fù)等位基因基因突變大部分是有害的 D.基因突變可以改變種群的基因頻率4、（2010 新課標(biāo)高考）在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開(kāi)紅花 的豌豆植株，推測(cè)該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測(cè) 是否正確，應(yīng)檢測(cè)和比較紅花植株與白花植株中花色基因的堿基組成B.花色基因的DNA序列C.細(xì)胞的DNA含量D.細(xì)胞的RNA含量5 (2010 -福建高考)下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的 部分氨基酸序列示

9、意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致1169位賴(lài)氨敬交為 谷氨酸。該基因發(fā)生的突變是WNK4基因 G CA Tc G C L AT 酉 A T OITG cG cG c4 4甘氨酸：GGG賴(lài)氨酸：AAA正常蛋白質(zhì)甘氨酸賴(lài)氨酸-谷氨酰胺116811691170CAAGA.處插入堿基對(duì)G 谷氨酰胺：CAGB.處堿基對(duì)AT替換為GCC.處缺失堿基對(duì)ATD.處堿基對(duì)GC替換為AT6、(2010天津高考)11.(12分)某地區(qū)從1964年開(kāi)始使用殺蟲(chóng)劑殺滅 蚊子幼蟲(chóng)，至1967年中期停用。下圖是五年間蚊子幼蟲(chóng)基因型頻率變化曲線。R表示殺蟲(chóng)劑抗性基因，S表示野生敏感型基因。據(jù)圖回答:(1) R基因的出

10、現(xiàn)是的結(jié)果。(2)在RR基因型頻率達(dá)到峰值時(shí)，RS、SS基因型頻率分別為4%和1%,此時(shí)R基因的頻率為(3) 1969年中期RR基因型幾近消失，表明在的環(huán)I(K190ISO4020RII仲* FFr-fif境條件下，RR基因型幼蟲(chóng)比SS基因型幼蟲(chóng)的生存適應(yīng)能(4)該地區(qū)從此不再使用殺蟲(chóng)劑。預(yù)測(cè)未來(lái)種群中，最終頻率最高的基因型是，原因是【答案】(26分)11(12 分) (1)基因突變 (2) 97%（3）不再使用殺蟲(chóng)劑；低（4）SS；在不使用殺蟲(chóng)劑環(huán)境下，持續(xù)的選擇作用使R基因頻率越來(lái)越低7、（2009 北京高考）真核生物進(jìn)行有性生殖時(shí)，通過(guò)減數(shù)分裂和隨機(jī)受精 使后代增加發(fā)生基因突變的概率繼承

11、雙親全部的遺傳性狀從雙親各獲得一半的DNA產(chǎn)生不同于雙親的基因組合8、（2009 福建高考）細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異， 其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程的變異是A.染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異BE同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組C.染色體復(fù)制時(shí)受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異（2009 江蘇高考）甲磺酸乙酯（EMS）能使鳥(niǎo)嘌吟（G）的N位置上帶有 乙基而成為7-乙基鳥(niǎo)嘌吟，這種鳥(niǎo)嘌吟不與胞嘧啶（C）配對(duì)而與胸腺嘧啶（T） 配對(duì)，從而使DNA序列中GC對(duì)轉(zhuǎn)換成AT對(duì)。育種專(zhuān)家為獲得更多的變異水 稻親本類(lèi)型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通常可獲得株高、 穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）經(jīng)過(guò)處理后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現(xiàn)兩種表 現(xiàn)型，說(shuō)明這種變異為突變。（2）用EMS浸泡種子是為了提高，某一性狀出現(xiàn)多種變異類(lèi) 型，說(shuō)明變異具有。（3）EMS誘導(dǎo)水稻細(xì)胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的 不變。（4）經(jīng)E