人教版必修2 基因突变和基因重组 教案.doc

必修2第5章基因突变和基因重组 教案复习要点1.基因突变2.基因突变和基因重组的区别3. 生物变异和育种复习过程一、基因突变【知识点讲解】1.基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物性状的影响大小类型影响范围对氨基酸序列的影响替换小可改变1个氨基酸或不改变，也可使翻译提前终止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。(2)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。【例题讲解】(2015海南，19)关于等位基因b和b发生突变的叙述，错误的是()a.等位基因b和b都可以突变成为不同的等位基因b.x射线的照射不会影响基因b和基因b的突变率c.基因b中的碱基对gc被碱基对at替换可导致基因突变d.在基因b的atgcc序列中插入碱基c可导致基因b的突变【答案】b【解析】根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，a正确；x射线属于物理诱变因子，可以提高基因突变率，b错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况，c选项属于替换，d选项属于增添，c、d正确。【方法点拨】基因突变类问题的解题方法(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mrna的碱基序列判断，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。【变式训练】一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，f1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为()a.显性突变b.隐性突变c.y染色体上的基因突变d.x染色体上的基因突变【答案】a【解析】由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠有一条染色体上的基因发生突变，f1的雌、雄鼠中出现性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在x染色体上。【方法点拨】显性突变和隐性突变的判定类型判定方法a.选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。b.让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。二、基因突变与基因重组的区别【知识点讲解】1. 基因突变与基因重组的区别比较项目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前期和后期适用范围所有生物(包括病毒)有性生殖的真核生物产生结果产生新基因(等位基因)产生新基因型应用人工诱变育种杂交育种2.“三看法”判断基因突变与基因重组(1)一看亲子代基因型如果亲代基因型为bb或bb，则引起姐妹染色单体b与b不同的原因是基因突变。如果亲代基因型为bb，则引起姐妹染色单体b与b不同的原因是基因突变或交叉互换。(2)二看细胞分裂方式如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。(3)三看细胞分裂图如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。【例题讲解】下图为某哺乳动物某个dna分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布情况，其中、为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是()a.c基因碱基对缺失，属于染色体变异b.在减数分裂四分体时期的交叉互换，可发生在ab之间c.、中发生的碱基对的替换，属于基因突变d.基因与性状之间并不都是一一对应关系【答案】d【解析】基因碱基对缺失，应属于基因突变，a错误；减数分裂四分体时期的交叉互换，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，b错误；、是非基因序列，发生的碱基对的替换，没有导致基因结构的改变，不属于基因突变，c错误；一个基因可控制多个性状，一个性状也可受多个基因的控制，基因与性状之间并不都是一一对应关系，d正确。【变式训练】某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因b，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。若以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是()a.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为bb.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离c.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合d.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换【答案】d【解析】由于“缺失染色体的花粉不育”，若以该植株为父本，测交后代理论上应该全部表现为白色。若出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为b，但这种可能性很小，故a项不是最合理的；减数第二次分裂时，即使姐妹染色单体3与4分离，由于其缺失突变，产生的花粉也不育，因而b项不合理；减数第二次分裂时姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极，不发生自由组合，因而c项也不合理；最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期，由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，基因b转移到染色单体1或2上，d项最合理。三、生物变异和育种1.育种原理、方法、实例2.育种方式的选择(1)根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种多倍体育种。提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状诱变育种。若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。(2)根据育种流程图来辨别育种方式杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。【例题讲解】二倍体植物甲(2n10)和二倍体植物乙(2n10)进行有性杂交，得到的f1不育。用物理撞击的方法使f1在减数第一次分裂时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，减数第二次分裂正常，再让这样的雌雄配子结合，产生f2。下列有关叙述正确的是()a.植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物b.f1为四倍体，具有的染色体数目为n10，n10c.若用适宜浓度的秋水仙素处理f1幼苗，则长成的植株是可育的d.用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的f2为二倍体【答案】c【解析】甲和乙有性杂交产生的f1是不育的，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于不同的物种；f1含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条来自甲，5条来自乙；f1幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的；利用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的f2为四倍体。【变式训练】染色体部分缺失在育种方面也有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是()a.太空育种依据的原理主要是基因突变