第四章第一节1课时

第1课时基因重组和基因突变第四章第一节生物变异的来源图中的情景用英语表达为：THECATSATONTHEMAT(猫坐在草席上)，几位同学抄写时出现了不同的错误，如下：(1)THEKATSATONTHEMAT(2)THEHATSATONTHEMAT(3)THECATONTHEMAT将其翻译成中文，和原句相比意思是否改变了？据此可知，个别字母的替换或者缺少，句子的意思都可能改变。如果是DNA分子中的遗传信息——脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化，生物体的性状会发生怎样的改变呢？这些变化可能对生物体产生什么影响？课堂导入一、生物变异的类型和基因重组二、基因突变当堂检测内容索引一、生物变异的类型和基因重组知识梳理1.生物变异的类型(1)不遗传的变异①来源：环境条件改变引起，不涉及

的变化。②特点：变异只限当代的表现型改变，属于

。③实例：花生处在水、肥充足的条件下果实大且多。(2)可遗传的变异①来源：一是在强烈的

、

因素影响下发生的基因突变和染色体畸变；二是有性生殖过程中形成配子时，由于非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换而引起的基因重组。答案遗传物质不遗传变异物理化学②特点：变异性状

遗传给后代。(3)分类依据：

是否改变。答案2.基因重组(1)概念含义亲本：具有不同

的雌、雄个体时间：进行

时实质：控制不同性状的基因

结果：后代类型不同于

类型可以遗传物质遗传性状有性生殖重新组合亲本答案(2)类型类型发生时期实质图示自由组合型_______________________非同源染色体上的____

自由组合交叉互换型_____________________________同源染色体上的______

随着非姐妹染色单体的交换而发生交换(3)结果：导致生物性状的

。(4)意义：为动植物育种和

提供丰富的物质基础。减数第一次分裂后期减数第一次分裂四分体时期非等位基因等位基

因多样性生物进化合作探究1.生物变异的类型分析(1)在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有3.5kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7kg左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5kg。上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？如果有，这种变异性状能稳定地遗传给子代吗？为什么？答案

有变异。但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代，因为遗传物质没有改变。(2)某种一直开红花的植物，某代出现了一株开紫花的植株，而且这株紫花植物的后代仍然开紫花，可能的原因是什么？答案

遗传物质改变了。答案(3)据此，生物变异的类型有哪些？答案

①不可遗传的变异：由外界环境的改变引起，遗传物质并没有发生变化；②可遗传的变异：由遗传物质改变引起的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异。2.谚语“一母生九子，连母十个样”，请分析这种现象发生的主要原因是什么？答案

生物的亲子代之间的性状差异主要是由于基因重组造成的。答案3.下图是发生在某初级精母细胞中的变化，请分析回答下列问题：答案(1)如果没有发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？答案

有2种。AB和ab。(2)发生交叉互换后，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？答案

4种。AB、Ab、aB和ab。4.如图为基因型为AaBb的某高等动物的细胞分裂示意图，据图回答下列问题：答案(1)图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？答案

有丝分裂后期；基因突变。(2)图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？答案

次级精母细胞或者极体；基因突变或者基因重组(交叉互换)。活学活用1.子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组(

)A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.④⑤D.③⑥解析答案返回解析基因重组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。④⑤过程中的A、a和B、b之间发生基因重组。①②过程发生等位基因的分离；③⑥过程属于配子间的随机组合。答案

C返回二、基因突变答案知识梳理1.含义：由于基因内部核酸分子上的特定

发生改变的现象或过程。2.实质：DNA分子上碱基对的

、增加或

都可以引起———————的变化，因而引起基因结构的改变。3.类型(1)根据对表现型的影响①种类：

、生化突变、致死突变。②关系：三种突变实质上都是

。核苷酸序列缺失替换核苷酸序列形态突变生化突变答案(2)根据发生的因素①自然状态下发生的基因突变：

。②人工条件下诱发的基因突变：

。4.特点：

，多方向性，

，可逆性，

。5.意义：是生物变异的

来源，对

和选育新品种具有非常重要的意义。6.诱发因素(1)物理因素：如

、温度剧变等。(2)化学因素：如亚硝酸、

等。(3)

：如麻疹病毒等。自发突变诱发突变普遍性稀有性有害性根本生物进化各种射线的照射碱基类似物生物因素答案1.下图是基因突变的几种类型，请分析回答下面问题：合作探究(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗？答案

脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变在光学显微镜下不能观察到。答案(2)研究表明，上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期，结合DNA分子的结构特点和复制过程，DNA分子复制时容易发生基因突变的原因是什么？答案

DNA分子复制时，DNA双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序改变，从而导致基因突变。(3)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化？

哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些？为什么？答案

分别发生了碱基对的增加、替换和缺失，其中发生碱基对的替换时，影响范围较小，一般只改变一个氨基酸或不改变氨基酸；发生碱基对的增添和缺失时，影响范围较大，影响插入(或缺失)位置后的序列对应的氨基酸。2.基因C可以突变成为c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之间也可以相互突变(如图)，据此回答：答案(1)C、c1、c2、c3……之间是否互为等位基因？答案

是。(2)基因突变会不会改变基因在染色体上的位置和数目？答案

基因突变是基因内部碱基发生的改变，即改变了基因的表现形式，基因的位置和数量并没有改变。(3)图示体现了基因突变的什么特点？答案

基因突变具有多方向性和可逆性。3.基因突变有的会导致性状改变，有的则不改变性状，推测可能的原因有哪些？答案

(1)一种氨基酸可以由多种密码子决定(密码的简并性)，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。(2)突变成的隐性基因在杂合子中不会引起性状的改变。(3)不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不会引起性状的改变。答案活学活用2.某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为(

)A.显性突变(d→D)B.隐性突变(D→d)C.显性突变和隐性突变D.人工诱变解析由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变性状相对于原有性状为显性性状。A解析答案3.如图为人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基因发生突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(

)BA.①处插入碱基对G—CB.②处碱基对A—T替换为G—CC.③处缺失碱基对A—TD.④处碱基对G—C替换为A—T解析根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的。1169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG。推知该基因发生的突变是②处碱基对A—T被替换为G—C。解析答案(1)④处碱基对G－C突变为A－T时，产生的基因与原基因是等位基因吗？为什么？答案

不是，因为两种基因控制的是完全相同的性状而不是相对性状。(2)若1169位赖氨酸变为天冬酰胺，则发生了什么样的突变？答案

④处碱基对G－C替换为T－A。答案一题多变返回答案课堂小结基因突变染色体畸形同源染色体非同源染色体多样性生物进化交换当堂检测解析答案123451.下列哪种现象属于生物可遗传的变异(

)A.白菜因水肥充足比周围白菜高大B.变色龙在草地上显绿色，在树干上呈灰色C.蝴蝶的幼虫和成虫，其形态结构差别大D.同一麦穗结出的种子长出的植株中，有抗锈病的和不抗锈病的解析选项A、B中性状的改变都是由外界环境决定的，而蝴蝶的成虫和幼虫，其细胞中遗传物质是完全相同的，只是在不同时期表达不同。D解析答案123452.如果一个基因的中部缺失了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解析基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质的氨基酸减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。A答案123453.以下有关基因重组的叙述，错误的是(

)A.非同源染色体上非等位基因的自由组合能导致基因重组B.同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组C.纯合子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C123454.以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是(

)A.蓝细菌 B.噬菌体C.烟草花叶病毒 D.豌豆解析基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因重组。D解析答案123455.血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图，回答下列问题：(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是______________________________，此种变异一般发生于甲图中______阶段，此种变异一般最大的特点是能产生______。解析蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质变化的根本原因