基因突变导学案

高一生物必修二学案 编制：母祥龙 2014.05

5.1 基因突变和基因重组

教学目标：

1.举例说明基因突变的特点和原因 2.举例说出基因重组

3.说出基因突变和基因重组的意义 教学重点：

1. 基因突变的概念及特点 2.基因突变的原因 教学难点：基因突变和基因重组的意义 教学过程： 一、变异的类型

1、 不遗传的变异：由于____________因素的影响引起的变异，不涉及__________的改变

2、 可遗传的变异：由_____________________________________的变化引起的变异。其变异来源

有_________________、____________________、___________________ 二、基因突变

1、镰刀型细胞贫血病病因分析：

症状：红细胞呈镰刀型,运输氧气的能力降低,易破裂溶血造成贫血,严重时会导致死亡。

镰刀型细胞贫血病的直接原因： _______________________________________； 镰刀型细胞贫血病的根本原因： ______________________________。

总结：基因突变的概念____________________________________________________________ 思考：碱基对的替换一定会导致性状发生改变吗?

2、基因突变的原因、实质及结果

1

高一生物必修二学案 编制：母祥龙 2014.05 总结： 从分子水平看：______________ （1）发生时间 从细胞水平看：______________ 从个体水平看：______________ 内因：___________________________ （2）原因 物理因素：如________________ 外因 化学因素：如________________ 生物因素：如_________________

（3）实质：_________________________________________________________ （4）结果：a、一定改变基因结构、遗传信息、产生新基因 b、不一定改变性状、不一定产生等位基因 ① 引起生物性状的改变

如某些碱基对的增添或缺失，引起部分氨基酸改变，改变蛋白质的结构和功能，从而引起生物性状改变 。

② 未引起生物性状的改变

a、由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变不引起生物性状的改变。（简并性） b、隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。（AA突变为Aa）

c、某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置的种类，但并不影响该蛋白质的功能。 d、基因非编码区中的“突变”可能不引起性状变异。

注意：基因突变不改变染色体上基因的位置和数量，仅改变基因的内部结构。 3、 基因突变的类型

自然突变 显性突变 按形成分 按突变后基因的显隐性

诱发突变 隐性突变

有利突变 置换突变

按结果 中性突变 按实质划分 有害突变 移码突变

探讨：置换突变和移码突变对生物性状产生的影响有何不同？ 题例分析：

1、在一个DNA分子中如果插入一个碱基对，则（ ） A、不能转录 B、不能翻译

C、在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D、在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 2、原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对，在插入点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最大 （ ）

A、减少1个碱基对 B、增加2个碱基对 C、缺失3个碱基对 D、缺失4个碱基对 4、 基因突变的特点

①普遍性 指_______________________________________________ ②随机性 指_______________________________________________

思考1：基因突变可产生新基因，从而可产生新的性状，这种性状一定能够传给子代吗？

思考2：基因突变发生在个体发育不同时期，对生物的影响一致吗？

2

高一生物必修二学案 编制：母祥龙 2014.05

③低频性 指_______________________________________________ ④多害少利性 指_______________________________________________ ⑤不定向性 指_______________________________________________

5、基因突变的意义：基因突变是_____________________，是生物变异的________________，是生物进化的________________。 三、基因重组

1、基因重组的概念：指在生物体进行_____________过程中，控制_________ 的基因的重新组合。 2、类型：

（1）自由组合型：在减数第一次分裂的______时期，由于非同源染色体的自由组合，实现了非同源染色体上 的自由组合；

（2）交叉互换型：在减数第一次分裂的________时期，伴随同源染色体上非姐妹染色单体的 ，实现了一条染色体上非等位基因的重新组合。 （3）基因工程：外源基因的导入。 思考：

1、基因重组发生的时期？能否产生新的基因和新的性状？应该怎样正确表述？

2、某生物体基因型为AaBb,在染色体上标出基因的位置，并写出它产生的配子类型。 3、某生物体基因型为Dd，在染色体上标出基因的位置，D与d的交换是什么？ 四、比较基因突变和基因重组，完成下表

项目 区 别 实质 时期 基因突变 基因重组 原因 结果 意义 可能性 联系 注意：

①都使生物产生可遗传的变异；②基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的基因，基因突变是基因重组的基础；③二者均可产生新的基因型。 1、所有的生物不管有性生殖还是无性生殖均可产生基因突变，而基因重组只适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传。

2、基因突变是对某一基因而言，基因重组只有两对或两对以上的基因才会发生。

3

高一生物必修二学案 编制：母祥龙 2014.05

3、基因突变一定产生新基因，但不一定产生新性状；

基因重组一定不产生新基因，但会产生新基因型，从而出现不同性状的重新组合。 4、 一般说来，生物个体发育中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分越少。 ．．5、与生殖的关系

①若发生在生殖细胞中，将遵循遗传规律传递给后代；

②若发生在体细胞中，一般不能遗传，但对于有些植物可通过无性繁殖传递； 6、基因突变的类型

显性突变：由a A 隐性突变：由A a 7、基因突变不改变染色体上基因的位置和数量，仅改变基因的内部结构。 知识拓展：人工诱变育种在育种上的应用

基因突变能产生新的基因，从而提供可供选择的新的性状。利用基因突变育种是改造生物的重要途径。

（1）诱变育种是改造生物性状变异的重要途径。目前常用的有：一用各种射线照射动植物或微生物，使生物发生基因突变。二运用秋水仙素、硫酸二乙酯等化学药剂处理生物，也诱发基因突变，得到生物变异类型，这种称化学诱变。

（2）诱发基因突变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。

诱变育种的优点：提高变异频率，后代变异稳定且快，能够加速育种过程。缺点是：产生的有害个体较多，需大量处理原始实验材料。

课后练习几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。 (2012年山东高考卷)

（1）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_____________，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_____________条。

（2）白眼雌果蝇（XrXr Y）最多能产生Xr、XrXr、_____________和_____________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇（XR Y）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________。

（3）用黑身白眼雌果蝇（aa XrXr）与灰身红眼雄果蝇（AA XRY）杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_____________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_____________。

（4）用红眼雌果蝇（XRXR）与白眼雄果蝇（Xr Y）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记为“M”），M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交试验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。 实验步骤：_____________。

结果预测：I．若____________________ ,则是环境改变;

II．若_________________________ ,则是基因突变;

III．若________________________ ,则是减数分裂时X染色体不分离

4