基因突变和基因重组导学案

1、第五章基因突变和其他变异第一节 基因突变和基因重组【学习目标】1 .结合实例，分析基因突变的原因。重、难点2 .概述基因突变的概念、类型和特点。重点3 .解释基因重组的实质和类型。难点【学习过程】一、基因突变1、实例：镰刀形细胞贫血症1)发病机理红凰胞形状OG1蛋白质 正常 异常t1锐基答氯麒顺辄酸t1mRNAC4ACUAt1DNA 匹!;碎旦LGAA(GTA)(2)原因分析替换为直接原因：谷氨酸一一T 替换为根本原因：基因中碱基对=。2.基因突变的概念替换三种类型(1) (2)结果：的改变。点拨 基因突变有碱基对的增添、缺失和替换等几种类型。基因突变不会导致基因数量的改变。3 .对生物的影响

2、(1)假设发生在中，将遵循遗传规律传递给后代。(2)假设发生在中，一般不遗传，但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。4 .原因(1)外因：物理因素、化学因素和。(2)内因：偶尔发生错误、 DNA的碱基组成发生改变等。5 .特点：、。一般是有害的可产小新性状，以适应6.意义【要点一】完善下面基因片段复制过程，探究以下问题:改变的环境(1)基因突变可间接引起改变，最终表现为蛋白质构造和功能改变，影响生物性状，如镰刀形细胞贫血症。(2)基因突变并非必然导致性状改变，其原因是：一种氨基酸可以由决定，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。突变成的基

3、因在杂合子中不引起性状的改变，如AA-Aa。小组讨论1、基因突变有的发生在配子中，有的发生在体细胞中，他们都能遗传给后代吗？2、“基因突变可以发生在生物的任何发育时期与“基因突变发生在细胞分裂间期两者存在矛盾 吗？归纳提炼-1、萩澈 国， 照线等 物射光体内因素工 异常的代 谢物质等-I DNA R生物因索1 一丽血)病毒等破R对的增添、缺失、替换 I脱氧核甘酸种美、数化学因素： 亚硝酸、喊基英魁物等5,排列顺序的改变迪传信息改独I基因结构改变由推/ v*分爨7a体翳胞 生殖细胞2、(1)基因突变一定会导致基因构造的改变，但却不一定引起生物性状的改变。(2)基因突变一般发生于 DNA分子复制过

4、程中。【例1】如图为人 WNK4基因局部碱基序列及其编码蛋白质的局部氨基酸序列示意图。WNK4基因会发生一种突变，导致 1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()；T2前闻I 4 I I-C G C A A G c A G -WNK4 匚 C C T T C C T C -I正常能白府甘银根一料索酸一行凝底感1 168 169 I 17fl甘氨酸：GGG 赖氨酸：AAA、AAG 谷氨酰胺：CAG、CAA 谷氨酸：GAA、GAG 丝氨酸: AGC 丙氨酸：GCA 天冬酰胺：AAUA .处插入碱基对 G CB .处碱基对 A- T替换为G-CC.处缺失碱基对 A-TD .处碱基对 G-C

5、替换为 A-T互动互兖(1)假设处缺失碱基对 A-T,那么1 169位的氨基酸如何变化？(2)假设处碱基对 G C替换为AT ,请写出图本中碱基翻译出的氨基酸序列。与图本氨基酸 序列有区别吗？解释其原因。跟踪训练以下关于大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的 是(不考虑终止密码子)()一ATG GGC CTG CTG A GAG TTC TAA 一14 7 10 13100 103 106A.第6位的C被替换为TB.第9位与第10位之间插入1个TC.第100、101、102位被替换为 TTTD .第103至105位被替换为1个T二、基因重组1.概念(声富有性

6、小殖过程中I概今-b 实!也控制不同性状的但园重新组今2.类型口发生的时期发生的范围自由组 合型减数第一次分裂上的非等位基因穿插互 换型减数第一次分裂上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交 换3.意义：。【要点二】1 .基因重组图解分析2 .基因重组的类型减数分裂过程中的基因重组有自由组合和穿插互换两种类型。(1)型：在减I后期，随着非同源染色体的自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因自由组 合。如下列图：（2）型：在四分体时期，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。如下列图：上述过程直接导致了配子的多样性，进而产生新基因型和表现型的

7、后代，增加生物的 性和性，为生物进化提供了重要的材料。见？优化方案？ p66格。特别提醒（1）基因重组不能产生新的基因，也就不会产生新的性状，但会产生新的基因型，进而产生新的性状组合。（2）有丝分裂过程中不存在基因重组。网（2014 江苏高一检测）以下有关基因重组的表达，正确的选项是 （）A.基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状别离B.基因A因替换、增添和缺失局部碱基而形成它的等位基因a属于基因重组C.非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组D .造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组r-恭配卷|F姐妹染色单体含有等位基因的原因分析基因突变或穿插互换都会导致姐妹染色单体中含

8、有等位基因（如图）。在确定变异类型时，可根据题意来确定，方法如下：j b（1）假设为体细胞有丝分裂（如根尖分生区细胞、受精卵等 ），那么只能是基因突变造成的;（2乂所设为减数分裂，那么原因是基因突变（间期）或穿插互换（减数第一次分裂）；（3乂所设题目中问造成 B、b不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源一一基因突变；（4）假设题目中有“XX分裂XX时期提示，如减I前期造成的那么考虑穿插互换，间期造成 的那么考虑基因突变。跟踪训练（2014 天津高一检测）如图是基因型为 Aa的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细 胞发生的变异类型（）A.基因突变 基因突变 基因突变B.基因突变或

9、基因重组基因突变基因重组C.基因突变基因突变 基因突变或基因重组D.基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因重组【网络构建】见 见？优化方案？ p67【随堂检测】GAA、GAG。据图分析正确的1、以下列图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，谷氨酸的密码子是 选项是RNA风必旭血红靠白CTT1GAAG AAI谷诅酸I正常I舁常A.转运缴氨酸的tRNA 一端裸露三个碱基是 CAUB.过程是“链作模板，以脱氧核甘酸为原料，由 ATP供能，在有关酶的催化下完成的C.控制血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症D.人发生此贫血症的根本原因在于血红蛋白中的谷氨酸被缴氨酸取代2、5-W尿口咤（Bu）是胸腺喀咤（T）的构造类似物，在含有 Bu的培养基上培养大肠杆菌，得 到少数突变型大肠杆菌。突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但（A+T）/（G+C）的碱基比例略小于原大肠杆菌，这说明Bu诱发突变的机制是A.阻止碱基正常配对B.断裂DNA链中糖与磷酸基之间的化学键C.诱发DNA链发生碱基种