高中生物 第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组学案 新人教版必修2.doc
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第五章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组教学内容教师组织和引导学生活动教学意图引言多媒体观察一组图片,认识生物变异的含义和类型。
【介绍】生物的变异可分为两大类:不可遗传的变异和可遗传的变异。
可遗传变异有三种来源:基因突变、基因重组和染色体变异。
【强调】可遗传的变异不是由于环境因素的影响而引起的性状改变,而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的,因而能够遗传给后代。
【问】通过美容手术,纹成弯弯的柳叶眉,这种柳叶眉能遗传吗?为什么?【问】“一猪生九仔,连母十个样”,这种个体的差异,主要是什么原因产生的?思考回答通过基因重组产生的。
【归纳】一、基因突变1.基因突变的概念【情景导入】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?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。
出示供学生阅读的材料。
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。
1949年,美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白,分别放在一定的溶液中电泳,发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图谱明显不同,鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。
经过分析,鲍林认为镰刀型细胞贫血症是一种分子病。
【问2】大家回顾一下,什么叫基因?基因的分子结构如何?出示基因结构变化示意图,对图讲解。
1.学生阅书第80—81页后回答。
是由基因突变引起的一种遗传病,是由于基因的分子结构发生了改变产生的。
2.基因是有遗传效应的DNA片段,基因中的脱氧核苷酸排强调基因结构不管按以上的哪一种情况变化,归根结底都是碱基的排列顺序发生了改变,从而改变了遗传信息,引起生物性状的变异。
第1节基因突变和基因重组1.基因突变有碱基对的替换、增添和缺失三种方式。
2.基因突变会引起基因结构的改变,但却不一定引起生物性状的改变。
3.诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。
4.基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性及多害少利性的特点。
5.基因突变可以产生新基因,而基因重组只能产生新的基因型。
6.基因重组包括非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换两种类型。
基因突变1.基因突变的实例和概念(1)镰刀型细胞贫血症的病因:①图解:②(2)基因突变的概念:①类型:有碱基对的替换、增添和缺失。
②结果:基因结构的改变。
2.基因突变对后代的影响[判断](1)发生在配子中的基因突变,可遵循遗传规律传给后代。
(√)(2)发生在体细胞中的基因突变,一定不能遗传给后代。
(×)3.基因突变的原因[连线]4.基因突变的特点特点解释普遍性在各种生物中都可发生随机性在任何时期、任何细胞和任何DNA中都可发生不定向性可向不同方向突变,产生一个以上的等位基因低频性基因突变的频率是很低的多害少利性基因突变大多数是有害的5(1)新基因产生的途径。
(2)生物变异的根本来源。
(3)生物进化的原始材料。
1.结合DNA分子的结构特点和复制过程,分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因。
提示: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,从而使遗传信息改变。
2.基因突变导致基因结构的改变,这种改变具体表现在哪些方面?这种改变在光镜下能观察到吗?提示:脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变引起遗传信息的改变。
这种改变在光镜下不能观察到。
3.基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗?试分析原因。
提示:①遗传信息一定改变。
基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息.发生基因突变后,遗传信息会发生改变。
第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组【基础知识】1.基因突变的实例镰刀型细胞贫血症(1)症状:患者的红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为,易发生红细胞,使人患溶血性贫血。
(2)病因:基因中的。
直接原因:发生改变;根本原因:发生改变。
2.基因突变的概念由于DNA分子中发生的增添、缺失或替换,而引起的的改变,就叫基因突变。
3.基因突变的原因(1)外因:①物理因素。
如:_______ 、________。
②化学因素。
如:________、 _______。
③生物因素。
如:_________________。
(2)内因:_________________ 偶尔发生错误,DNA的碱基组成发生改变等。
4.基因突变的特点:①普遍性。
②随机性:基因突变可以发生在生物个体发育的时期和细胞内上,同个DNA分子的。
③不定向性:一个基因可向不同的方向发生突变,产生一个以上的。
④突变率很低。
⑤多害少利性。
5.基因突变的时间:。
6.基因突变的意义①是产生的途径;②是的根本来源;③是的原始材料。
7.基因重组的概念在生物体进行的过程中,的基因的重新组合。
8.基因重组的类型(1)自由组合型:在减数第一次分裂后期,随着染色体的自由组合,也自由组合。
(2)交叉互换型:在减数分裂形成四分体时期,位于有时会随非姐妹染色单体而交换,导致染色单体上的基因重组。
9.基因重组的意义:基因重组是变异的重要来源之一,对具有重要意义。
【典例学习】1.关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变2.下表描述一个控制A酶的基因,当其碱基序列中的某一个碱基被另外一个碱基取代后蛋白质产物(以甲、乙、丙、丁表示)的特性,据表分析下列说法中不正确的是A.无法判断蛋白质丁的氨基酸序列是否有改变B.蛋白质乙的氨基酸序列一定有改变C.单一碱基取代现象可以解释蛋白质丙的产生D.蛋白质甲的氨基酸序列不一定改变3.依据基因重组概念的发展,判断下列图示过程中没有发生基因重组的是4.同一番茄地里有两株异常番茄,甲株所结果实均为果形异常,乙株只结了一个果形异常的果实,甲、乙两株异常的果实连续种植几代后果形仍保持异常。
第1节基因突变和基因重组课堂互动探究案课程标准1.概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变2.阐明基因中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,甚至带来致命的后果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交叉互换,会导致控制不同性状的基因重组,从而使子代出现变异素养达成1.阐明基因突变导致遗传物质的改变,可能引起生物性状的改变。
认同基因突变为生物进化提供原材料的观念。
(生命观念)2.通过归纳与概括总结基因突变的特点与意义。
(科学思维)3.结合减数分裂的过程图解,理解基因重组的类型。
(科学思维)4.举例说明基因突变和基因重组在育种、人类遗传病等方面的应用,运用基因突变的原理解释一些变异现象。
(社会责任)设疑激趣大熊猫的正常颜色是黑白色,科学家在野外偶然发现了一只棕白色大熊猫,经研究发现是由于基因突变引起的。
请思考下列问题:(1)什么是基因突变?(2)基因突变的原因是什么?(3)基因突变的特点是什么?夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂学习主题一基因突变活动1 阅读教材P80~81实例内容,探讨下列问题:1.基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期?2.结合DNA分子的结构特点和复制过程,分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因。
3.产生镰状细胞贫血的根本原因是什么?变化后导致血红蛋白基因中碱基种类、数量和排列顺序发生了怎样的变化?4.根据上述资料分析可知,基因突变导致基因结构的改变,这种改变具体表现在哪些方面?活动2 结合教材P82基因突变内容分析并回答下列问题:癌变的原因是原癌基因突变或过量表达、抑癌基因发生突变,癌细胞的特点之一是能进行无限增殖,医学上通常使用一定量的化学药剂对癌症病人进行化疗。
第1节基因突变和基因重组中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术,下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。
一、教材分析:本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握,让学生开始对书法的入门学习有一定了解。
书法作为中国特有的一门线条艺术,在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰,是中国人民勤劳智慧的结晶,是举世公认的艺术奇葩。
早在5000年以前的甲骨文就初露端倪,书法从文字产生到形成文字的书写体系,几经变革创造了多种体式的书写艺术。
1、教学目标:使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况,通过分析代表作品,获得如何欣赏书法作品的知识,并能作简单的书法练习。
2、教学重点与难点:(一)教学重点了解中国书法的基础知识,掌握其基本特点,进行大量的书法练习。
(二)教学难点:如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。
3、教具准备:粉笔,钢笔,书写纸等。
4、课时:一课时二、教学方法:要让学生在教学过程中有所收获,并达到一定的教学目标,在本节课的教学中,我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。
(1)欣赏法:通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品,使学生对书法产生浓厚的兴趣。
(2)讲授法:讲解书法文字的发展简史,和形式特征,让学生对书法作进一步的了解和认识,通过对书法理论的了解,更深刻的认识书法,从而为以后的书法练习作重要铺垫!(3)练习法:为了使学生充分了解、认识书法名家名作的书法功底和技巧,请学生进行局部临摹练习。
三、教学过程:(一)组织教学让学生准备好上课用的工具,如钢笔,书与纸等;做好上课准备,以便在以下的教学过程中有一个良好的学习气氛。
(二)引入新课,通过对上节课所学知识的总结,让学生认识到学习书法的意义和重要性!(三)讲授新课1、在讲授新课之前,通过大量幻灯片让学生欣赏一些优秀的书法作品,使学生对书法产生浓厚的兴趣。
2、讲解书法文字的发展简史和形式特征,让学生对书法作品进一步的了解和认识通过对书法理论的了解,更深刻的认识书法,从而为以后的书法练习作重要铺垫!A书法文字发展简史:①古文字系统甲古文——钟鼎文——篆书早在5000年以前我们中华民族的祖先就在龟甲、兽骨上刻出了许多用于记载占卜、天文历法、医术的原始文字“甲骨文”;到了夏商周时期,由于生产力的发展,人们掌握了金属的治炼技术,便在金属器皿上铸上当时的一些天文,历法等情况,这就是“钟鼎文”(又名金文);秦统一全国以后为了方便政治、经济、文化的交流,便将各国纷杂的文字统一为“秦篆”,为了有别于以前的大篆又称小篆。
基因突变一、核心素养落实目标:1、生命观念:举例说明基因突变的特点和原因,说出基因突变的意义,说出引发基因突变的常见因素。
2、科学思维:以镰刀型贫血症为例从基因突变开始到产生病症阐明这一疾病的来龙去脉,学会分析和归纳,并以此为基础,判断碱基对的缺失和增添对性状的影响如何,学会推理和比较的思维方式。
3、社会责任:引导学生挖掘引发基因突变的因素有哪些,在生活中要更好的做到自我保护二、学习重难点1、基因突变的概念及特点是本节课的学习重点。
2、基因突变对相应性状的影响是本节课的学习难点。
三、学习过程教师活动1:复习提问:“基因如何控制性状?”学生活动1:写出相应的mRNA:蛋白质:预设目标1:通过学生回忆转录和翻译过程,领悟生物性状的改变根本原因是基因的改变。
教师活动2:深入提问:若第五个碱基对T/A替换为A/T,则转录形成的mRNA和蛋白质又是怎样的?还可以在此基础上追问碱基对改变是否一定引起性状改变?学生活动2:写出相应碱基对改变后的mRNA:蛋白质:预设目标2:学生更加深入的明确基因碱基对改变对性状会有影响。
但一种氨基酸往往对应多个密码子,基因碱基对改变有时性状可能不变。
教师活动3:血红蛋白基因的碱基对还会发生哪些变化?转录形成的mRNA和蛋白质又是怎样?引导学生总结出碱基对改变的类型有哪些?学生活动3:学生各自写出mRNA:蛋白质:基因突变的概念:DNA分子中发生碱基对的_____、_____ 或_____,而引起的_________的改变。
预设目标3:培养学生发散性思维能力,同时对基因突变的多样性有感性认识;培养归纳能力,从而自主达成基因突变的概念。
教师活动4:基因是有有功能的核酸分子片断——在大多数生物中是一段DNA,其双螺旋结构具有相对稳定性。
在什么时候容易发生基因突变呢?突变后的基因与原来的基因是什么关系?哪些因素容易诱发突变?学生活动4:学生总结出基因突变的时间、结果和诱发因素时间:常发生在DNA复制时期(有丝分裂的、减数第一次分裂的)结果:一个基因突变成它的。
第5章第1节基因突变和基因重组一、教学目标1.知识目标a.举例说明基因突变的特点和原因b.举例说出基因重组c.说出基因突变和基因重组的意义2.能力目标通过对课本中基因突变实例的分析,培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力3.情感目标a. 通过基因突变与生活的联系,使学生能形成关爱生命,热爱生命的态度二、教学重点基因突变概念、特点、原因三、教学难点基因突变和基因重组的意义四教学流程环节二:讲授新课一、基因突变1.基因突变的实例 人类镰刀型贫血症的形成 (1)简介科学家对镰刀型细胞贫血病病因的探究过程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。
1948年,美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白通过电泳分析,发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图明显不同,鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。
1956年,英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段,通过电泳进行分析,发现二者有一个肽段的位置是不同的。
(2)让学生完成教材81页“思考与讨论”, 找出镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子异常的真正原因。
(2)共同进行实例要点归纳①图示中a 、b 、c 过程分别代表DNA 复制、转录和翻译。
突变发生在a(填字母)过程中。
②患者贫血的直接原因是血红蛋白异常,根本原因是发生了基因突变,碱基对由=====T A 突变成=====AT 。
2.基因突变的概念(1)让学生再次观察比较“问题探讨”中英语原句与错句比较,考虑还有哪些类型会引起性状的改变,尝试总结出基因突变的概念。
(2)展示DNA 发生碱基对的替换、增添、缺失三种情况图解,归纳基因突变概念: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。
3.基因突变对性状的影响阅读、思考、讨论回答。
分析、作答。
观察比较、总结。
观察、讨论、作答。
高中生物第五章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组学案(新人教版)必修2[学习导航]1、结合实例,分析基因突变的原因。
2、概述基因突变的概念、类型和特点。
3、解释基因重组的实质和类型。
一、基因突变(阅读教材P80~P82)1、实例:镰刀型细胞贫血症(1)发病机理(2)原因分析①直接原因:谷氨酸缬氨酸。
②根本原因:基因中碱基对。
2、基因突变的概念(1)(2)结果:基因结构的改变。
⊙点拨基因突变有碱基对的增添、缺失和替换等几种类型。
基因突变不会导致基因数量的改变。
3、对生物的影响(1)若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
(2)若发生在体细胞中,一般不遗传,但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。
4、原因(1)外因:物理因素、化学因素和生物因素。
(2)内因:DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。
5、特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性等。
二、基因重组(阅读教材P83)1、2、类型类型发生的时期发生的范围自由组合型减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因交叉互换型减数第一次分裂四分体时期同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换3、意义:基因重组是生物变异的重要来源之一,对生物的进化具有重要意义。
1、连线将基因突变的五个特点和对应的解释连接起来2、判断(1)镰刀型细胞贫血症是由于基因中碱基对的缺失引起的。
()分析:镰刀型细胞贫血症是由于基因中碱基对的替换引起的遗传病。
(2)基因突变包括碱基对的替换、缺失和改变。
()分析:基因突变的三种类型是碱基对的替换、增添和缺失。
(3)基因突变和基因重组都能使生物产生可遗传的变异。
(√)(4)基因突变的随机性是指发生时期是随机的。
()分析:基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,细胞内的任何DNA分子上和同一DNA分子的任何部位。
(5)发生在非同源染色体上的姐妹染色单体上的交叉互换属于基因重组。
基因突变和基因重组
【导入】一.【问题情境】
通过观看视频材料《蜘蛛侠》引入本节
【活动】二.【自主学习】
学生通过学案,教材自主学习,从中获得了哪些知识,请学生在课堂上展示。
学生通过自主学习只是获得了本节内容的基础知识,如何应用和拓展,就要通过解决合作探究中提出的10个问题了,只要解决了这10个问题,本节课教学目标就达到了,重点,难点也突破了。
【活动】三.【合作探究】
通过自主学习解决以下问题:
什么是不可遗传的变异?什么是可遗传的变异?可遗传的变异有几种类型?
2.知道镰刀型细胞贫血症的症状,能说出镰刀型细胞贫血症的直接病因和根本原因。
3.能概括出基因突变的概念。
4.基因中碱基的替换、增添和缺失对所编码蛋白质会造成什么影响?
5.举例说明基因突变的原因,知道诱导基因突变的因素。
6.举例说明基因突变的特点。
7.基因突变是否一定能传给后代?
8.能举例说出基因重组,知道基因重组的类型。
9.说出基因突变和基因重组的意义。
10.为什么说基因突变是生物变异的根本来源?而基因重组只是丰富了变异的来源?
课前收集学生有疑惑的问题,针对疑惑,通过师生合作探究共同解决,这就避免了简单问题浪费时间,把更多时间放在重点和难点上,实现高效课堂。
第1节 基因突变和基因重组1.结合实例,分析基因突变的原因。
(重、难点) 2.概述基因突变的概念、类型和特点。
(重点)3.解释基因重组的实质和类型。
(难点)知识点一 基因突变[学生用书P59]阅读教材P80~P821.实例:镰刀型细胞贫血症。
(1)发病机理(2)原因分析①直接原因:谷氨酸――→替换为缬氨酸。
②根本原因:基因中碱基对=====T A ――→替换为 =====A T 。
2.概念 (1)(2)结果:基因结构的改变。
3.对生物的影响(1)若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
(2)若发生在体细胞中,一般不遗传,但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过无性繁殖传递。
4.原因(1)外因:物理因素、化学因素和生物因素。
(2)内因:DNA 分子复制偶尔发生错误、DNA 的碱基组成发生改变等。
5.特点(1)普遍性:一切生物都可以发生。
(2)随机性:生物个体发育的任何时期和DNA分子的任何部位。
(3)低频性:自然状态下,突变频率很低。
(4)不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。
(5)多害少利性:多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物有害。
6.意义1.分析基因突变的发生机制2.基因突变对蛋白质的影响3.基因突变不一定导致生物性状改变的原因(1)突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段上。
(2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
(3)基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,则不会导致性状的改变。
1.下图为人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基因发生一种突变,导致第1 169位赖氨酸变为谷氨酸。
该基因发生的突变是( )A.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:选B。
由题干分析得知,WNK4基因对应的正常蛋白质中赖氨酸的密码子为AAG,基因突变后仅仅导致了相应蛋白质中第1 169位氨基酸由赖氨酸变成了谷氨酸,即氨基酸的种类发生了改变,而其他氨基酸的种类和数目没有发生变化,因而只可能是WNK4基因中碱基对类型发生了替换,而非缺失或增添。
经分析,该基因发生的突变是②处碱基对A—T替换为G—C。
2.(2019·海南海口调研)下列关于生物体基因突变的叙述中,不正确的是( ) A.基因突变是生物变异的根本来源B.基因突变可由物理、化学或生物因素诱发C.发生在DNA中的突变一定导致基因结构上的改变D.发生在植物体的基因突变,可通过无性繁殖传递解析:选C。
基因是有遗传效应的DNA片段,所以DNA上的片段不一定都是基因,则发生在DNA中的突变不一定导致基因结构上的改变,C错误。
知识点二基因重组[学生用书P60]阅读教材P832.类型类型发生的时期发生的范围自由组合型减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因交叉互换型减数第一次分裂四分体时期同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换1.基因重组的两种类型可通过图示法加以理解记忆2.根据变异个体的数量判断基因突变或基因重组3.根据姐妹染色单体上等位基因的来源判断基因突变或基因重组(1)根据细胞分裂方式①如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。
②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或交叉互换,如图乙。
(2)根据变异前体细胞的基因型①如果亲代基因型为AA或aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。
②如果亲代基因型为Aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或交叉互换。
4.基因突变和基因重组的比较项目基因突变基因重组发生时间常发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期的DNA复制过程中减数第一次分裂后期或四分体时期变异实质基因结构发生改变,产生新的基因控制不同性状的基因重新组合,产生新的基因型,没有产生新的基因产生过程物理、化学、生物因素可引起基因结构发生改变,也可自发产生减数分裂产生配子时,控制不同性状的基因重新组合种类(1)自然突变;(2)人工诱变(1)基因自由组合;(2)基因交叉互换适用范围所有生物都可以发生适用于真核生物有性生殖细胞核遗传应用人工诱变育种杂交育种发生可能性可能性小非常普遍1.(2019·临沂检测)下面有关基因重组的说法,不正确的是( )A.基因重组发生在减数分裂过程中,是生物变异的重要来源之一B.基因重组产生原来没有的新基因,从而改变基因中的遗传信息C.基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型D.基因重组能产生原来没有的新性状组合解析:选B。
基因重组包括同源染色体交叉互换和非同源染色体自由组合,前者发生在减数第一次分裂前期,后者发生在减数第一次分裂后期,是生物变异的重要来源之一,A项正确;基因突变产生原来没有的新基因,基因重组不能产生新基因,只能产生新基因型,B 项错误;基因重组能产生新的基因型,但基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型,C、D项均正确。
2.(2019·武汉高一检测)下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像,请根据图像判定每个细胞发生的变异类型( )A.①基因突变②基因突变③基因突变B.①基因突变或基因重组②基因突变③基因重组C.①基因突变②基因突变③基因突变或基因重组D.①基因突变或基因重组②基因突变或基因重组③基因重组解析:选C。
图中①②分别属于有丝分裂的中期和后期;A与a所在的DNA分子都是经过复制而得到的,由于交叉互换只发生在减数分裂过程中,所以图中①②的变异只能属于基因突变;③属于减数第二次分裂的后期,由于减数分裂过程中可以发生交叉互换,所以不能确定A与a的不同是基因突变还是基因重组的结果。
核心知识小结[要点回眸] [规范答题]基因突变有碱基对的替换、增添和缺失三种方式。
基因突变会引起基因结构的改变,但却不一定引起生物性状的改变。
诱发基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。
基因突变具有普遍性、随机性、不定向性及低频性等特点。
基因突变可以产生新基因,而基因重组只能产生新的基因型。
基因重组包括非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换两种类型。
[学生用书P61][拓宽教材]1.(必修 2 P83“思考与讨论”改编)父母和子女之间、同一父母的兄弟或姐妹之间性状表现上有较大差异,其主要原因是( )A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.包括A、B、C三项答案:B2.(必修 2 P81“学科交叉”改编)(1)镰刀型细胞贫血症发病的直接原因是____________,属于____________(填“分子”或“细胞”)水平;根本原因是____________,属于____________(填“分子”或“细胞”)水平。
(2)镰刀型细胞贫血症在细胞水平上的变化是红细胞由中央微凹的圆饼状变为____________;运输氧气的能力____________(填“减弱”“不变”或“增强”)。
答案:(1)血红蛋白结构异常分子血红蛋白基因突变分子(2)弯曲的镰刀状减弱[精练好题]3.人类能遗传的基因突变,常发生在( )A.减数第二次分裂B.四分体时期C.减数第一次分裂前的间期D.有丝分裂间期解析:选C。
基因突变发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,其中体细胞突变一般不能遗传给后代,所以人类能遗传的基因突变,常发生在减数第一次分裂前的间期。
4.(2019·重庆一中高二上期末考试)辐射对人体危害很大,可能导致基因突变。
下列相关叙述正确的是( )A.碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的B.环境所引发的变异可能为可遗传变异C.辐射能导致人体遗传物质发生定向改变D.基因突变会造成某个基因的缺失解析:选B。
导致基因突变的因素有很多,如物理因素、化学因素等,故A项错误;环境所引发的变异,若导致遗传物质发生改变,则为可遗传变异,故B项正确;辐射导致的基因突变是不定向的,故C项错误;基因突变是碱基对的增添、缺失或替换,一般不会导致基因的缺失,故D项错误。
5.(2019·山西太原五中高二下段测)某种群中发现一突变性状(第一代),连续培养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.显性突变或隐性突变D.人工诱变解析:选A。
若为隐性突变,性状只要出现,即可稳定遗传;而显性突变中表现突变性状的个体不一定是纯合子,若为杂合子,需要连续培养几代才能选出能稳定遗传的纯合子。
6.有性生殖生物后代的性状差异主要来自基因重组,下列过程中哪些可以发生基因重组( )A.①②B.①③C.②③D.③解析:选A。
该题中的基因重组发生在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
所以应为①②,而不是配子的随机组合③。
7.(2019·湖北部分重点中学高一下期中)小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的,共有四种表现型:黑色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。
(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的一个初级精母细胞,1位点为A基因,2位点为a基因,某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或交叉互换。
①若是发生交叉互换,则该初级精母细胞产生的配子的基因型是____________。
②若是发生基因突变,且为隐性突变,该初级精母细胞产生的配子的基因型是____________或____________。
(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果,设计了如下实验:实验方案:用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为____________的雌性个体进行交配,观察子代的表现型。
结果预测:①如果子代_______________________________________________________________________________________________________________________,则为发生了交叉互换。
②如果子代______________________________________________________________________________________________________________________________,则为基因发生了隐性突变。
解析:题图中1与2为姐妹染色单体,在正常情况下,姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的,若不相同,则可能是发生了基因突变或交叉互换,若是发生交叉互换,则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab 4种基因型的配子,与基因型为ab的卵细胞结合,子代出现黑色、褐色、棕色和白色四种表现型;若是基因发生隐性突变,即A→a,则该初级精母细胞可产生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三种基因型的配子,与基因型为ab的卵细胞结合,子代可出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表现型。