基因突變和基因重組學(xué)案及答案教程

1、5.1基因突變和基因重組【考綱要求】1.基因重組及其意義n2.基因突變的特征和原因n【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 闡明基因突變的原因，識(shí)記基因突變的特征及意義2. 闡明基因重組的原因，識(shí)記基因重組的意義?！菊n前預(yù)習(xí)】一、變異的類型1、不遺傳變異：由于因素的影響引起的變異，不涉及遺傳物質(zhì)的改變。2、可遺傳的變異：由_的變化引起的變異。有、三個(gè)來源。二、基因突變1、概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。2、原因：:如等；外因V:如等；:如等。內(nèi)因：DNA分子復(fù)制偶爾也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等。3、發(fā)生的時(shí)期：4、實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥： 、直接病因：血紅蛋白多肽鏈上一個(gè)被替換。

2、、根本原因：血紅蛋白基因(DNA上發(fā)生改變，由變?yōu)椤?、特點(diǎn)：、:在生物界中普遍存在。、:生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。、突變頻率很低。、:可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。、：多數(shù)有害，少數(shù)有利，也有中性。6、意義：基因突變是產(chǎn)生的途徑，是生物變異的，是生物進(jìn)化的原始材料。三、基因重組1、概念：生物體進(jìn)行的過程中，控制的基因的重新組合。2、類型：(1) :位于自由組合。(2) :交換。(3) 基因工程：外源基因的導(dǎo)入。3、意義：基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的的子代；是生物變異的來源之一,對(duì)生物的進(jìn)化也有重要意義。【自學(xué)檢測(cè)】1判斷對(duì)錯(cuò)（1）細(xì)菌的變異類型有基因突變、基因重組和染色體變異。（）（2）基因突變是由

3、于DNA分子的增添、缺失和替換引起的結(jié)構(gòu)的變異。（）（3）若基因突變發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，一定能傳給后代。（）（4）基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，也一定會(huì)引起生物性狀的改變。（）（5）基因突變的利害性主要取決于生物生存的環(huán)境，在某一環(huán)境中可能是有利的，而在另一環(huán)境中可能是有害的。（）（6）交叉互換、自由組合、染色體易位、轉(zhuǎn)基因技術(shù)都屬于基因重組。（）（7）高莖豌豆（Dd）自交，后代中出現(xiàn)1/4的矮莖（dd）這是基因重組的結(jié)果。（）（8）黃色圓粒（YyRr）豌豆自交后出現(xiàn)綠色皺粒豌豆，是基因重組的結(jié)果，其具體原因是在受精作用時(shí)yr型的精子和yr型的卵細(xì)胞中的基因發(fā)生基因重組。（）（9）自然條

4、件下同源染色體上的基因也可以發(fā)生基因重組。（）（10）堿基對(duì)數(shù)量的增添或缺失引起基因突變，就會(huì)引起基因數(shù)量的改變。（）2. 下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是（）A. 將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交，生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗B. 血紅蛋白的氨基酸排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致某些血紅蛋白病C. 一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦，生下了一個(gè)既白化又色盲的兒子D. 高產(chǎn)青霉素的菌株、太空椒等的培育【互動(dòng)探究】考點(diǎn)一：基因突變1基因突變不一定會(huì)造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變的原因？2、基因突變不一定引起生物性狀改變的原因？（提示堿基對(duì)變化方式對(duì)蛋白質(zhì)中氨基酸的影響影響大?。?、某種高稈植株植物經(jīng)理化因素處理，在其后代

5、中發(fā)現(xiàn)個(gè)別矮稈植株，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒定矮稈性狀出現(xiàn)的相關(guān)問題（只需寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路）（1）是基因突變，還是環(huán)境影響？2）若是基因突變，是顯性突變還是隱性突變?考點(diǎn)二：基因重組4、完成課本P83思考與討論的前兩個(gè)問題。（答案直接寫在課本上）其中第2個(gè)問題改為，生兩個(gè)孩子相同的概率為？（不考慮同卵雙胞胎）知識(shí)小結(jié)：基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目基因突變基因重組區(qū)別本質(zhì)原因在一定的外界或內(nèi)部因素作用下，由于基因復(fù)制時(shí)堿基種類、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)期應(yīng)用通過誘變育種培育新品種通過雜父育種，使性狀重組

6、，可培育優(yōu)良品種適用范圍意義是新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，也是生物進(jìn)化的原材料是生物產(chǎn)生變異的來源之一，是生物進(jìn)化的重要因素之一聯(lián)系（1）都使生物產(chǎn)生變異（2）通過基因突變產(chǎn)生，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)（3）二者均產(chǎn)生新的，可能產(chǎn)生新的（4）二者在光學(xué)顯微鏡下均觀察不到【提升檢測(cè)】1. 下列細(xì)胞或生物中可以發(fā)生基因突變的是（） 洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞洋蔥表皮細(xì)胞硝化細(xì)菌丁2噬菌體人的神經(jīng)細(xì)胞人的骨髓細(xì)胞藍(lán)藻人的精原細(xì)胞ABCD2. 原核生物中某一基因編碼氨基酸的區(qū)域起始端插入了一個(gè)堿基對(duì)。在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)

7、構(gòu)影響最?。ǎ〢置換單個(gè)堿基對(duì)B增加4個(gè)堿基對(duì)C缺失3個(gè)堿基對(duì)D缺失4個(gè)堿基對(duì)3. 關(guān)于基因突變的說法中，不正確的是（） 基因突變是廣泛存在的，并且對(duì)生物自身大多是有害的 基因突變一定能夠改變生物的表現(xiàn)型 人工誘變所引起的基因突變或染色體的變異都是有利的 由環(huán)境引起的變異是不能夠遺傳的 基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的改變就是基因突變 紫外線照射使人患皮膚癌和人由于曬太陽而使皮膚變黑都屬于可遺傳變異ABCD4.分裂示意圖。圖中不可能反映的是A發(fā)生了基因突變C該細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞右圖為高等動(dòng)物的細(xì)胞（）5.觀察下圖，下列說法不正確的是B發(fā)生了染色單體互換D該細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞（）A基因突

8、變發(fā)生于i過程，基因重組發(fā)生于n過程B川過程是在細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化基礎(chǔ)上進(jìn)行的C有性生殖實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異性D.有性生殖方式的出現(xiàn)加快了生物進(jìn)化的過程6棉花某基因上的一個(gè)脫氧核苷酸對(duì)發(fā)生了改變，不會(huì)出現(xiàn)的情況是（）A. 該基因轉(zhuǎn)錄出的mRNAt的部分密碼子的排列順序發(fā)生了改變B. 該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變c.該細(xì)胞中tRNA的種類發(fā)生了改變育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙（）D.該基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變7.穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是A. 這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的B. 該變異株自交可產(chǎn)生這種變

9、異性狀的純合體C. 觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置D. 將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定性遺傳的高產(chǎn)品系殞白質(zhì)正常異常tt氨基酸谷氨酸t(yī)IRMAGAAtrCTTDNAGAA的隱性基因所致。設(shè)正常人的顯性基因?yàn)?下圖所示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因：（1）填注圖中括號(hào)內(nèi)所表示的具體內(nèi)容：，：。簡(jiǎn)答：H,患該病的基因型為oH基因的堿基組合為在DNA復(fù)制過程中，可能由于各種原因而發(fā)生差錯(cuò)，使發(fā)生局部改變，從而改變了遺傳信息。 研究鐮刀型細(xì)胞貧血癥的遺傳規(guī)律，證明此遺傳病為常染色體上h基因的堿基組合為，雜合個(gè)體的基因型為，雜合子的表現(xiàn)型是參考答案【自學(xué)檢測(cè)】1>xxx

10、xVxxxVx2、C【互動(dòng)探究】1、當(dāng)發(fā)生堿基對(duì)的替換時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能使轉(zhuǎn)錄、翻譯出的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列不改變，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不改變。 當(dāng)基因突變發(fā)生在非編碼區(qū)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能不變。 當(dāng)基因突變?yōu)殡[性突變時(shí)，突變成的隱性基因在雜合子中不能表達(dá)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不變。2、根據(jù)密碼子的簡(jiǎn)并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。若該親代DNA上某個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變產(chǎn)生的是一個(gè)隱性基因，并將該隱性基因傳給子代，而子代為雜合子，貝U隱性性狀不會(huì)表現(xiàn)出來。 性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會(huì)在性狀上表現(xiàn)出來等。 基因突變發(fā)生在不編碼氨基酸的DNA片段上項(xiàng)目基

11、因突變本質(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)新性狀基因重組不同基因的重新組合，產(chǎn)生了新基因型，使性狀重新組合原因在一定的外界或內(nèi)部因素作用下，由于基因復(fù)制時(shí)堿基種類、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)期有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂應(yīng)用通過誘變育種培育新品種通過雜交育種，使性狀重組，可培育優(yōu)良品種適用所有生物都可以發(fā)生只適用于真核生物有性生殖細(xì)胞核遺傳范圍意義是新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，也是生物進(jìn)化的原材料是生物產(chǎn)生變異的來源之一，是生物進(jìn)化的重要因素之一聯(lián)（1）都使生物產(chǎn)生可遺傳變異（2）通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因，基因突變系是基因重組的基礎(chǔ)（3）二者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的生物性狀（4）二者在光學(xué)顯微鏡下均觀察不到3、（1）將矮稈植株連同原始親本一起種植，保持土壤和栽培條件盡量一致，觀察比較兩者的表現(xiàn)（2）第一年將矮稈植株和原始親本雜交得F1,第二年種植F1種子，觀察其表現(xiàn)4、1、223種精子；223種卵細(xì)胞2、1/2463、生物體的性狀是由基因控制的。在減數(shù)分裂形