高中生物 5.1 基因突变和基因重组学案 新人教版必修2
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第 1 页 共 1 页 高中生物 5.1 基因突变和基因重组学案 新人教版必修2
5、1 基因突变和基因重组学案 新人教版必修2学习目标
1、知识目标 （1）理解种群，种群基因库、基因频率的概念。
（2）理解突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。
（3）能够举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变。
2、能力目标 能够运用数学方法讨论基因频率的变化。
3、情感与价值观目标 （1）通过引导学生分析调查或实验所取的数据，培养学生以事实或实验结果为依据得出结论的科学 态度； （2）通过教学活动，培养学生“生物是进化来的”、“生物的进化与环境密切相关”的思想观念，帮 助学生树立辩证唯物主义的认识观。课前预习使用说明和学法指导
1、依据学习目标进行预习，完成以下内容。
2、用红笔做好疑难标记，以备讨论。知识准备教材助读
一、生物的变异变异的类型包括不可遗传的变异和。前者是环境因素的影响造成的，没有引起体内的变化；后者是由于生殖细胞内的的改变引起的，来源有三种：、基因重组、。
二、基因突变
第 1 页 共 1 页 1、概念：由于DNA分子中发生 的增添、缺失或改变，而引起的基因 改变，就叫基因突变。
2、实例：镰刀型细胞贫血症 镰刀型细胞贫血症的直接原因是 的结构发生了改变。
镰刀型细胞贫血症的根本原因是 的结构发生了突变。
3、特点：⑴生物界中普遍存在。⑵随机发生。⑶自然状态下，突变频率。⑷多数基因突变对生物是的。⑸基因突变是的。一个基因可突变成一个以上的。
4、分类：
可分为和诱发突变。
5、基因突变的意义：是生物变异的根本来源，为生物进化提供。
6、人工诱变在育种上的应用⑴人工诱变的的概念：指利用因素或因素来处理生物，使生物发生突变。⑵人工诱变的方法。物理方法：用、、紫外线、激光等处理生物；化学方法：用 、 等处理生物。⑶人工诱变的优缺点。优点：提高变异频率，创造人类需要的变异类型，大幅度改变生物的某些性状。缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料。⑷实例：高产青霉菌的培育。
三、基因重组
1、概念：在生物体进行________ 的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
第 1 页 共 1 页 2、来源：
和 。
3、实现途径：有性生殖（减数分裂）
4、意义：
①为生物变异提供极其丰富的来源 ② 生物多样性的重要原因之一③对于生物进化具有分重要的意义预习自测题学始于疑
1、基因突变对生物性状的影响？
2、基因重组的类型及对生物性状的影响？质疑探究 探究
1、生物变异的类型有哪些？引发的条件是什么？有何不同的特点？
探究
2、 是否所有的DNA上的碱基对发生改变都会引发蛋白质结构的改变？
探究
3、基因重组与基因突变的区别项目基因突变基因重组区别本质基因分子结构发生改变，产生了 ，改变基因的“质”，出现了新性状，但未改变基因的“量”原有基因的重新组合，产生了新的 ，使性状重新组合。但未改变基因的“质”和“量”原因在一定的外界或内部因素的作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使 发生突变减数分裂过程中， 或 时期生物个体发育的任何时期，主要是 条件外界条件剧变和内部因素的相互作用不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂和
第 1 页 共 1 页 受精作用或外源基因导入意义新基因产生的途径，生物变异的根本来源，也是生物进化的原材料是生物产生变异的来源之一，是生物进化的重要因素之一应用通过诱变育种培育新品种通过杂交育种，使性状重组，可培育优良品种；基因工程发生可能性可能性很小，突变频率低非常普遍，产生的变异类型多适用范围所有生物均可发生(包括病毒)，具有普遍性适用于真核生物有性生殖细胞核遗传联系①都使生物产生可遗传的变异；②在长期进化过程中，通过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新基因，基因突变是基因重组的基础；③二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型归纳总结
一、生物变异的类型l 不可遗传的变异（仅由环境变化引起）l 可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）基因突变、基因重组和染色体变异三种
二、可遗传的变异l
（一）基因突变l
1、概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。l
2、原因：物理因素：X射线、紫外线、r射线等；l 化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；l 生物因素：病毒、细菌等。l
3、特点：a、普遍性 b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上）；c、低频性 d、多数有害
第 1 页 共 1 页 性 e、不定向性l 注：体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能l
4、意义：它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。l
（二）基因重组l
1、概念：是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。l
2、类型：a、非同源染色体上的非等位基因自由组合l b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换知识网络图当堂检测
1、大气中的臭氧层可滤除大量的紫外线，保护地球上的生物。紫外线破坏生物的根本原因是导致生物( )
A、基因突变
B、皮肤癌变
C、染色体变异
D、蛋白质凝固
2、 一对夫妇所生育的子女中，性状上差异很多，这种差异主要来自( )
A、基因重组
B、基因突变
C、环境影响
D、疾病影响
第 1 页 共 1 页 3、自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因1 精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因2 精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因3 精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是( )
A、突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添
B、突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添
C、突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添
D、突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添
4、1928年英国微生物学家弗莱明发现了青霉素，直到1943年青霉素产量只有20单位/毫升。后来科学家用X射线、紫外线照射青霉菌，结果大部分菌株死亡了，其中有的菌株不但生存下来而且产量提高了几倍。请解释：（1）用射线照射能杀死微生物但能得到_________________，这是由于射线使微生物发生了___________。（2）射线照射使青霉菌的________________分子中的_________________发生了改变，从而产生了新的性状。课后反思课后训练
第 1 页 共 1 页 1、下列针对基因突变的描述正确的是( )
A、基因突变丰富了种群的基因库
B、基因突变的方向是由环境决定的
C、亲代的突变基因一定能传递给子代
D、基因突变只发生在生物个体发育的特定时期
2、 病毒可遗传的变异来源是( )
A、基因突变
B、基因重组
C、蛋白质变异
D、RNA变异
3、基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是( )
A、无论是低等还是高等生物都可能发生突变
B、生物在个体发育的特定时期才可发生突变
C、突变只能定向形成新的等位基因
D、突变对生物的生存往往是有利的
4、当牛的精原细胞进行DNA分子复制时，细胞中不可能发生( )
A、基因重组
B、DNA的解旋
C、基因突变
D、蛋白质合成
第 1 页 共 1 页 5、某男子是白化病基因携带者，其细胞中可能不含该致病基因的是( )
A、神经细胞
B、精原细胞
C、淋巴细胞
D、精细胞
6、 下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因：⑴图中①②③表示①______，②______，③________。⑵在DNA复制过程中，由于出现“差错”，导致DNA___________发生局部改变，从而改变了遗传信息。⑶镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病。若正常基因为H，那么致病基因就是_________。H基因 表示的碱基组成是________，h基因的碱基组成为__________。⑷镰刀型细胞贫血症分少见，说明基因突变的特点是____和_______。
