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昌乐一中高三生物教师备课纸 编号：20 时间：2012-10-23课 题 基因突变和基因重组 课 型复习课学习目标 1.举例说明基因突变的特征和原因；结合基因的结构掌握基因突变的实质及应用。（II） 2.举例说出基因重组的两种类型，理解基因重组的意义；学会用图示分析发生基因重组的原因。（II）教学方法板 书 设 计预习内容处理（根据学案批阅，重点点拨问题）课堂设计 课 堂 内 容【预习检测】1.下列哪种变异不能传递到后代 （ ） A南江黄羊的肉质 B通过杂交重新组合在一起的小麦抗病高产优良性状组合 C猫叫综合征 D给牛使用生长激素而长得体型较大2.关于基因重组，下列叙述中不正确的是（ ）A基因重组发生在生物体有性生殖过程中 B基因重组是生物变异的根本来源C非同源染色体上的非等位基因自由组合属于基因重组D同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组3.关于基因突变的说法中，不正确的是（ ） 基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大多是有害的 基因突变一定能够改变生物的表现型 人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的 由环境引起的变异是不能够遗传的 基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变 紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异 A B C D4如图为有性生殖过程的图解。基因突变和基因重组均可发生在（ ）A B C D5下列有关生物变异的说法正确的是()A基因中一个碱基对发生改变，则一定会引起生物性状的改变B环境因素可诱导基因朝某一方向突变C21三体综合征是由染色体结构变异引起的D自然条件下，基因重组可发生在生殖细胞形成过程中6.下列有关基因突变的叙述正确的是：A.生物随环境的改变而产生适应性的变异 B.由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率很高C.自然状态下的突变是不定向的，而人工诱变多时定向的 D.基因突变在自然界中广泛存在知识点一：基因突变【典例】下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右下图是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为B与b），请据图回答：（1） 图中指_；指_ ；缬氨酸的密码子是 。（2）由DNARNA是在细胞的 中完成的；由RNA蛋白质是在 完成的。（3）由CTT突变为CAT的过程，一般发生在细胞有丝分裂的 过程中，在该过程中由于一个碱基出现了差错，从而改变了 。（4）镰刀型细胞贫血症的直接病因是 ，根本病因是 。（5）镰刀型细胞贫血症十分罕见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是 和 。【思考】1.为什么说基因突变是生物变异的根本来源？2.中国返回式卫星所搭载的玉米种子，返回地面后，经种植培育出的玉米产量高、蛋白质含量增加，生长周期缩短，这种育种的原理是 ，卫星上应搭载处于何种状态的玉米种子？为什么？3.以RNA为遗传物质的病毒更易出现变种的原因是什么？【归纳提升】1.基因突变和生物性状的关系(1)多数基因突变并不引起生物性状的改变不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变，不引起性状变异。由于 ，因此某些基因突变也不引起性状的改变。 。某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。(2)少数基因突变可引起性状的改变，如人的镰刀型细胞贫血症。2.基因突变与基因表达的联系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不影响，影响插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列3.对人工诱变的特点产生误解（1）人工诱变与自然突变相比较，提高了突变频率，但仍具低频性特点即未突变的比突变的多。（2）人工诱变仍然具有不定向性，并不是诱变的性状一定有利。（3）人工诱变仍然具有多害少利性，即突变个体增多的同时，有利有害的都增多但仍然是有害的多。【变式训练】1.自然界中，一种生物某一基因及其三种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三种突变基因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为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添D突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添2.在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中，如果其中部缺失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知识点二：基因重组【典例】图为同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，以下叙述中错误的是（ ）A.图（2）的间期突变产生新基因传给后代的可能性大于图（3）B.图（3）所示细胞中不可能有基因重组C. 中心法则表示的生命活动主要发生在图（5）时期D. 动物睾丸中不可能同时出现以上细胞分裂过程【思考】既然基因突变是生物变异的根本来源，为什么导致有性生殖的生物子代与亲代间、子代与子代间性状不同的主要原因却是基因重组？【归纳提升】1.基因突变和基因重组的比较基因突变基因重组本 质发生时间及原因范 围意 义发生可能性大小2.小结：（1）基因突变的结果是产生 。（2）基因突变和基因重组均能产生新的 型和 型。（3）基因突变的本质是 的改变，而基因重组仅仅是控制不同性状的基因的 。（4）两类变异的适用范围：基因突变发生于 生物中，而基因重组仅发生于 生物的 生殖中。变式训练：下列有关基因重组的说法，不正确的是( )A.基因重组是生物变异的根本来源 B.基因重组能够产生多种基因型C.基因重组发生在有性生殖的过程中D.非同源染色体上的非等位基因可以发生重组知识点三：探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路1.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。2.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。3.设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变。【典例】玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎和矮茎，据此完成下列题目：（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、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： 。【归纳提升】生物可遗传变异的来源病毒可遗传变异的来源： 原核生物可遗传变异的来源： 。真核生物可遗传变异的来源：a进行无性生殖时 。b进行有性生殖时 【当堂检测】1.如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)。据图判断不正确的是()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或基因重组C1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异D丙细胞不能发生基因重组2.右图中基因A与a1、a2、a3之间的关系不能表明的是（ ）A基因突变是不定向的 B等位基因的出现是基因突变的结果C正常基因与致病基因可以通过突变而转化D这些基因的转化遵循自由组合定律3.下列关于基因突变的叙述，正确的是（ ）A基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越少B发生在体细胞中的突变，一般是不能传递给后代的，发生在生殖细胞中的也是C突变就是指基因突变，它包括自然突变和诱发突变D基因突变对生物的生存往往是有害的，诱发突变多有利4.下列叙述错误的是( )A.基因突变是生物变异的根本来源 B.基因突变使一个基因变成它的等位基因C.基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因，因此对生物进化没有作用D.基因重组发生在有性生殖过程5.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是：我国科学家袁隆平利用杂交技术培养出超级水稻我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛A. B. C. D.【拓展提升】1.以下有关基因重组的叙述，错误的是（ ）A非同源染色体的自由组合导致基因重组 B非姐妹染色单体的交换引起基因重组C纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关2.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1169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GC C处缺失碱基对AT D处碱基对GC替换为AT赖氨酸：AAA AAG谷氨酰胺：CAG CAA谷氨酸：GAA GAG 丝氨酸：AGC丙氨酸：GCA 天冬氨酸：AAU 甘氨酸：GGG4.番茄(2n24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性，红果(B)对黄果(b)为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问题：(1)现有基因型AaBB与aaBb的番茄杂交，其后代的基因型有 种，_基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比例为 。(2)在AAaa杂交中，若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为 ，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是 。(3)假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现X的第二个密码子中第二碱基由C变为U，Y在第二个密码子的第二碱基前多了一个U。与正常植株相比， 突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因： 。(4)转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某基因表达。假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。实验设计：(借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤)a分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。b_ 。c_ 支持上述假设的预期结果： 。 若假设成立，据此说明基因控制性状的方式：_。【教学感悟】