高三生物一轮复习导学案：基因突变和基因重组

基因突变和基因重组导学案复习目标：1.概述碱基的替换、增添或缺失会引起基因碱基序列的改变。2.阐明基因碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来的后果。3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。4.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。一、基因突变1．基因突变的实例实例：镰状细胞贫血(1)患者贫血的直接原因是____________异常，根本原因是发生了________________，碱基对由eq\f(T,A)替换成eq\f(A,T)。(2)用光学显微镜______(填“能”或“不能”)观察到红细胞形状的变化。理由是__________________________________________________________________________________________。2．基因突变的概念DNA分子中发生________________________，而引起的________________________的改变，叫作基因突变。3．基因突变的遗传性若发生在配子中，将______________________。若发生在体细胞中，一般__________________，但有些植物可通过____________遗传。4．细胞的癌变(1)原因(2)实例：结肠癌发生易错提醒：①原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因；②不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因；③原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用；④并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变。(3)癌细胞的特征5．基因突变的原因6．基因突变的特点(1)____________：基因突变在生物界是普遍存在的。原因是自然界中诱发基因突变的因素很多，而且基因突变也会__________产生。(2)随机性：时间上——可以发生在生物个体发育的______________；部位上——可以发生在细胞内________________上，以及同一个DNA分子的________________。(3)不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的________________。(4)低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。7．基因突变的意义(1)产生____________的途径；(2)生物变异的______________；(3)为生物的进化提供了__________________。8．应用：诱变育种(1)定义：利用物理因素(如紫外线、X射线等)或化学因素(如亚硝酸盐等)处理生物，使生物发生基因突变，可以____________突变率，创造人类需要的________________。(2)实例：用辐射方法处理大豆，选育出含油量高的大豆品种。(3)过程(4)优点：可以提高____________，在较短时间内获得________________________；____________________。(5)缺点：______________________往往不多，需要处理________________。二、基因重组1．范围：主要是________生物的________生殖过程中。2．实质：________________________的重新组合。提醒只有在两对以上的等位基因之间才能发生。3．类型(1)自由组合型：减数分裂Ⅰ的后期，位于__________________________________随非同源染色体的____________________而发生重组(如图)。(2)交换型：在减数分裂过程中的四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，位于同源染色体上的____基因有时会随着____________________之间的互换而发生交换，导致同源染色体上的非等位基因重组(如图)。提醒：以上两种类型的基因重组使配子具有多样性，并通过受精引起子代基因型和表型的多样性。(3)基因工程重组型：目的基因经______导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组(如图)。(4)肺炎链球菌转化型：R型细菌转化为S型细菌。4．基因重组的结果：产生________________，导致______________出现。5．基因重组的意义：有性生殖过程中的基因重组能够使产生的配子种类多样化，进而产生______________多样化的子代，也是生物变异的来源之一，对生物的________具有重要意义，还可以用来指导育种。6．基因重组的应用——杂交育种(1)概念：有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。(2)优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。(3)育种缺点：周期长，只能对已有性状重新组合，远缘杂交不亲和。三、练习巩固1．基因突变是指DNA分子中发生___________________，而引起的____________________。基因突变的结果是______________，基因数量______________；基因位置________________；性状____________(填“一定不变”“一定改变”或“可能改变”)。2．原癌基因表达的蛋白质是________________所必需的；若原癌基因突变或过量表达，相应蛋白质_______________，可能引起细胞癌变。抑癌基因表达的蛋白质能_________________；若抑癌基因突变而导致相应蛋白质__________________________，也可能引起细胞癌变。3．基因重组的准确描述是____________________________________________。基因重组的结果是产生__________和________，不能产生__________和____________。4．通常基因重组的两种类型是：___________________。其中前者发生在________________(时期)，会造成____________________________；后者发生在____________________(时期)，会造成__________________________。5．同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是___________________________________________________________________________________________。6．如图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)，请分析该过程，回答下列问题：(1)上述两个基因发生突变是由_____________________________________________引起的。(2)乙植株发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，其原因是_________________________________________________________________________________________。可用什么方法让其后代表现出突变性状？__________________________________________。(3)该种植物野生型都为矮茎，现在野生种群中发现生长着少数高茎植株。若已证明高茎为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变。请设计一个简单的实验方案加以判定：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：一、1．圆饼镰刀谷氨酸缬氨酸(1)血红蛋白基因突变(2)能可借助显微镜观察红细胞的形态是圆饼状还是镰刀状2．碱基的替换、增添或缺失基因碱基序列3．遵循遗传规律传递给后代不能遗传无性生殖4．(1)生长和增殖突变或过量表达活性过强细胞凋亡活性减弱或失去活性(3)糖蛋白黏着性5．损伤细胞内的DNA改变核酸的碱基影响宿主细胞的DNADNA复制6．(1)普遍性自发(2)任何时期不同的DNA分子不同部位(3)等位基因7．(1)新基因(2)根本来源(3)丰富的原材料8．(1)提高生物新品种(4)突变率更多的优良变异类型大幅度地改良某些性状(5)有利变异个体大量材料二、1．真核有性2．控制不同性状的基因3．(1)非同源染色体上的非等位基因自由组合(2)等位非姐妹染色单体(3)载体4．新的基因型重组性状5．基因组合进化三、1．碱基的替换、增添或缺失基因碱基序列的改变产生新基因一定不变一定不变可能改变2．细胞正常的生长和增殖活性过强抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡活性减弱或失去活性3．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新基因型重组性状新基因新性状4．自由组合型、交换型减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基