高中生物 专题5.1 基因突变和基因重组同步精品讲案（提升版含解析）新人教版必修2.doc

2014-2015学年高中生物 专题5.1 基因突变和基因重组同步精品讲案（提升版，含解析）新人教版必修2一、生物变异类型【知识点讲解】1.生物变异的类型（1）不可遗传的变异：仅由环境影响造成的。（2）可遗传变异：由 遗传物质的改变引起的，其来源有基因突变、基因重组、染色体变异三种。2.不同生物可遗传变异来源病毒和细菌：基因突变。真核生物：基因突变、基因重组、染色体变异。3.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。【典型例题】 1.下列属于可遗传的变异的是 （ ） a.由于水肥充足，小麦出现穗大粒多的性状b.同卵双胞胎兄弟，一个胖一些，一个瘦一些c.在棕色猕猴的自然种群中出现了白色的猕猴d.人由于晒太阳而使皮肤变黑【答案】c【解析】在棕色猕猴的种群中出现了白色的猕猴，生存环境基本相同，最可能是基因突变引起的。abd都是人环境引起的不可遗传变异。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： 。 【答案】a.子代有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传 b.子代全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传 a.子代全是矮茎 b. 生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质 【解析】如果高茎变异是环境引起的变异，遗传物质没有改变则自交后代的植株都是矮茎。如果遗传物质发生了改变，则自交后代便会有高茎存在。二、基因突变【知识点讲解】1 实例：镰刀型细胞贫血症(1)病因图解如下：(2)实例要点归纳图示中a、b、c过程分别代表dna复制、转录和翻译。突变发生在a(填字母)过程中。患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由突变成。2.概念：dna分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。3.时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。4.诱发因素：物理因素、化学因素和生物因素，其中亚硝酸、碱基类似物属于化学因素。5.突变特点(1)普遍性：一切生物都可以发生。(2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位。(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。(4)不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变。(5)多害少利性：有些基因突变，可使生物获得新性状，适应改变的环境。6.意义：(1)新基因产生的途径。(2)生物变异的根本来源。(3)生物进化的原始材料。【要点聚焦】1.基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物的影响类型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增添或缺失3个碱基小增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列2.基因突变未引起生物性状改变的原因(1)从基因突变在dna分子上发生的部位分析：基因突变发生在不具有遗传效应的dna片段中。(2)从密码子与氨基酸的对应关系分析：密码子具有简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。(3)从基因型与表现型的关系分析：由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。【典型例题】1.(2013海南)某二倍体植物染色体上的基因b2是由其等位基因b1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是( )a该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的b基因b1和b2编码的蛋白质可以相同，也可以不同c基因b1和b2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码d基因b1和b2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中 【答案】d【解析】基因突变可以产生等位基因；由于密码子的简并性导致基因改变，蛋白质不一定改变；生物界使用同一套遗传密码；二倍体生物形成配子过程中等位基因必然分离。2.（2013上海卷）编码酶x的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶y。表l显示了与酶x相比，酶y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是（ ）a状况一定是因为氨基酸序列没有变化 b状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50 c状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化 d状况可能是因为突变导致trna的种类增加 【答案】c三、基因重组【知识点讲解】1.概念：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。2. 类型(1)减数第一次分裂的后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)减数分裂形成四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着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.意义：基因重组是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要意义。4.基因突变与基因重组的比较基因突变基因重组变异本质基因分子结构发生改变原有基因的重新组合发生时间通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期适用范围所有生物(包括病毒)进行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物结果产生新基因(等位基因)，控制新性状产生新基因型，不产生新基因意义是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料生物变异的重要来源，有利于生物进化应用人工诱变育种杂交育种联系通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础【典型例题】1.如图为高等动物细胞的细胞分裂示意图，图中不能反映的是（ ）该细胞一定发生基因突变 该细胞一定发生基因重组 该细胞可能发生基因突变 该细胞可能发生基因重组a. b. c d. 【答案】a【解析】该细胞处于减数分裂第二次分裂后期。a、a所在染色体含有b、b基因，可能是减数分裂第一次分裂间期dna复制发生基因突变，也可能是减数分裂第一次分裂四分体时期非姐妹染色单体发