5.1基因突变和基因重组

基因突变与基因重组学习目标：1．基因突变的概念、特点及意义2．基因重组的概念、原因及意义自学指导：基因突变阅读课本P80-82，思考下列问题：1．镰刀型细胞贫血症是哪一个氨基酸发生了改变？2．什么是基因突变？哪些因素会造成基因突变？什么样的基因突变会传递给后代？3．基因突变有何特点及意义？基因重组阅读课本P83，思考下列问题：1．基因重组的概念和原因是什么？基因重组产生新的基因吗？2．基因重组的意义是什么？当堂练习：1.生物体的DNA分子增加或减少一个碱基，这种变化是（）A.细菌转化B.基因的自由组合C.基因突变D.等位基因分离2.基因突变常发生在细胞周期的（）A.分裂间期B.分裂前期C.分裂后期D.在分裂期的各个时期都有可能3.下列关于基因突变的叙述，正确的是（）①基因突变包括自然突变和诱发突变②在DNA复制中，碱基排列顺序发生差错改变了遗传信息，产生基因突变③基因突变一般对生物是有害的，但是，有的基因突变是有利的④基因突变一定产生新性状A.①②③④B.①②③C.①②④D.②③④4.下列关于基因突变的叙述，错误的是（）A.基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失和替换B.基因突变是基因中脱氧核苷酸的数量和排列顺序改变而引起的C.基因突变可以在一定的外界环境条件或生物内部因素的作用下发生D.基因突变的频率很低，而且都是有害的5.下列关于基因重组的叙述，正确的是（）A.有性生殖可导致基因重组B.等位基因的分离可导致基因重组C.非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组D.无性生殖可导致基因重组6.下列叙述错误的是（）A.基因突变是生物变异的根本来源B.基因突变使一个基因变成它的等位基因C.基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因，因此对生物进化没有作用D.基因重组只发生在有性生殖过程中课后练习：1.下列变异现象，属于不可遗传的变异的是（）A.夫妇双方正常，他们所生的儿子是色盲B.用甲状腺激素制剂喂蝌蚪，发育的青蛙比正常青蛙体型大的多C.普通金鱼与透明金鱼杂交，后代为五花鱼D.神舟号飞船搭载的种子，返回地面播种后，植物所结果实与对照组相比更硕大2.下图为大肠杆菌某基因的碱基序列，下列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）（）A.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T3.基因突变是生物变异的根本来源。

5.1 基因突变和基因重组1．若某基因中发生了碱基对的替换，则下列说法合理的是（）A．基因中碱基的排列顺序一定改变B．基因在染色体上的位置一定改变C．基因编码的蛋白质的结构一定改变D．基因中嘌呤碱基所占比例一定改变2．新冠病毒（RNA病毒）和肺炎链球菌均可引发肺炎，下列叙述正确的是（）A．两者都可以在培养基中直接培养B．两者均需利用宿主细胞内的核糖体进行蛋白质合成C．与肺炎链球菌相比，新冠病毒更容易发生基因突变D．两者都以RNA作为遗传物质3．基因碱基序列的改变可能会引起细胞癌变，癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，为降低癌症发生风险，提倡下列哪种生活方式？（）A．长期饮酒B．长期吸烟C．科学合理运动D．不注重心理健康4．2018年10月1日，美国生物学家詹姆斯·艾利森和日本生物学家本庶佑因为在肿瘤免疫领域对人类所做出的杰出贡献，荣获2018年诺贝尔生理学或医学奖。

下列与恶性肿瘤（癌）细胞有关的叙述中，正确的是（）A．健康人体细胞内没有原癌基因和抑癌基因B．原癌基因和抑癌基因在正常细胞内不表达C．罹患癌症后，人体内各种蛋白质的含量都减少D．癌细胞容易扩散是因为糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低5．下列有关基因突变和基因重组的描述，正确的是（）A．基因突变对生物个体是利多于弊B．基因突变所产生的基因都可以通过有性生殖遗传给后代C．基因重组能产生新的基因D．基因重组可以为进化提供原材料6．下列关于有性生殖过程中基因重组的叙述，正确的是（）A．不利于生物的生存和进化B．发生在有丝分裂过程中C．不利于配子种类的多样化D．是生物变异的来源之一7．下列关于基因重组的说法中，正确的是（）A．一对同源染色体上非姐妹染色单体的上的基因可以发生基因重组B．一对表现型正常的夫妻生了一个红绿色盲的孩子是基因重组的结果C．非同源染色体上的非等位基因在减数第一次分裂前期发生基因重组D．基因重组可以发生在精子和卵细胞的结合过程中8．镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，患者的红细胞呈弯曲的镰刀状。

5.1基因突变和基因重组教案【教学目标】1.说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变。

2.分析基因突变的原因，阐明基因突变的意义。

3.分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，远离致癌因子。

4.阐明基因重组的意义。

【教学重难点】1、教学重点（1）基因突变的概念、原因及特点。

（2）细胞癌变的原因及癌细胞的特点（3）基因重组2、教学难点（1）细胞癌变的原因（2）基因重组的类型【新课导入】“一母生九子，连母十个样”这种个体的差异，主要是什么原因产生的？其实生物变异不只是由基因突变引起的，基因重组也会造成生物变异。

那么基因重组造成的生物变异又是在什么情况下发生的呢？有什么特点？接下来我们就来学习基因重组。

【新课讲解】基因突变的实例为了让学生更好地理解基因突变的概念，教材不是从概念到概念，而是从实例入手，从现象开始，追溯根源。

鼓励学生运用已有知识积累，大胆联想、推理、讨论甚至辩论，让学生猜测基因突变的类型和结果。

材料1：1910年，一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病，医生检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病——镰刀型细胞贫血症。

我们知道，正常人的红细胞是圆饼状的，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。

这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。

这种病是怎样形成的呢？教师引导学生阅读教材，观看图5-1，也可以用幻灯的形式展示正常红细胞和镰刀型细胞贫血症红细胞图片。

然后提问：（1）从图片中我们看到正常红细胞是什么形状？有什么功能？提示：圆饼形状，运输氧气功能。

（2）镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状，对功能的完成有没有影响？提示：有，运氧气能力降低，易破裂溶血造成贫血，严重时会导致死亡。

讲述：那么又是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞？分子生物学研究表明是基因突变的结果。

材料2：1928年，人们发现镰刀型细胞贫血症患者能将这种病遗传给下一代，并且发现该病是一种常染色体上的隐性遗传病。

5.1 基因突变和基因重组
一、基因突变
1、概念
（1）碱基对；（2）一个基因内部
（1）外部原因：物理、化学、生物因素；
（2）内部原因：DNA复制偶尔错误。

4、特点
（1）普遍性：所有生物；
（2）随机性：①任何时期，主要在DNA复制的间期；②任何细胞；③不同的DNA分子；④同一DNA分子的不同位置。

（3）不定向性：不同方向；多个等位基因；与环境无明确因果关系。

（4）低频性：自然状态下，基因突变的频率是很低的。

（5）多害少利性：多数有害，少数有益，某些无意义。

5、意义
（1）产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间；
（2）是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。

二、基因重组
1、概念：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。

2、内容：
（1）在生物通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合；
（2）在减数分裂的四分体时期，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叉互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组；
（3）R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌，以及基因工程也属于基因重组。

（广义的）
3、意义：
基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，其中可能有部分子代含有适应变化、生存必需的基因组合。

故基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。