2019高考生物第7单元(1)基因突变和基因重组导学案(含解析)新人教版必修2

2019-2020年高三生物一轮复习 7.21基因突变和基因重组教学案新人教版1．涵盖范围本单元包括必修2第五章生物的三种可遗传变异——基因突变、基因重组和染色体变异，第六章从杂交育种到基因工程和第七章现代生物进化理论三大部分内容。

变异是进化的前提，变异是育种的原理，将三部分内容放到一个单元中体现了知识间的有机结合。

2．考情分析(1)考试力度：占分比重相对较大，尤其是有关育种的题目。

(2)考查内容①三种可遗传变异的实质与区别。

②遗传病的类型、判断与概率计算。

③变异与育种、基因工程的联系。

④基因频率的求解。

⑤现代生物进化理论的内容。

(3)考查形式①多数考点以选择题形式考查。

②以简答题的形式考查作物育种与变异的联系。

3．复习指导(1)复习线索①以可遗传变异类型为线索，复习基因突变、基因重组、染色体变异与不同育种方式的联系。

②以现代生物进化理论的内容为线索，将达尔文自然选择学说和现代生物进化理论有机联系在一起。

(2)复习方法①列表比较三种可遗传变异。

②列表并结合图解掌握不同的育种方法。

③图示复习基因工程的操作工具及步骤。

④列表比较达尔文自然选择学说和现代生物进化理论的区别与联系。

第21讲基因突变和基因重组[考纲要求] 1.基因重组及其意义(Ⅱ)。

2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。

一、基因突变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。

2．时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。

3．诱发因素：物理因素、化学因素和生物因素，其中亚硝酸、碱基类似物属于化学因素。

4．突变特点(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。

(5)多害少利性：有些基因突变，可使生物获得新性状，适应改变的环境。

5． 意义(1)新基因产生的途径。

(2)生物变异的根本来源。

基因突变和基因重组学习目标：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：基因突变的概念和特点；基因突变的原因教学难点：基因突变和基因重组的意义知识梳理一．基因突变的实例、概念及影响1.实例：镰刀型细胞贫血症（1）症状：患者红细胞由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：直接原因：组成血红蛋白分子的一个被替换。

根本原因：控制血红蛋白合成的基因中一个改变。

（3）结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的改变而产生的一种遗传病。

2.概念：DNA分子中发生碱基对的，而引起的的改变。

提示一：基因在染色体上的位置和数量不发生改变。

提示二：相对来说，增添和缺失对肽链的影响更大，因为密码子阅读是连续的，由突变部位开始控制合成的mRNA发生连锁式改变，导致氨基酸序列改变。

3.对后代的影响（1）若发生在中，将遵循遗传规律传递给后代。

（2）若发生在中，一般不能遗传，但有些生物可通过无性繁殖传递。

二．基因突变的原因、特点及意义1.原因（1）外因：①物理因素（如、X射线等）②（如亚硝酸、碱基类似物等）③生物因素（如）2）内因：①偶尔发生错误②DNA的碱基组成发生改变2.特点：普遍性、随机性、、低频性、多害少利性3.意义：①产生的途径；②的根本来源；③的原始材料提示：有的基因突变并不引起性状改变①密码子的简并性②隐性突变在杂合状态下三．基因重组的概念、类型及意义1.概念：在生物体进行的过程中，的基因的重新组合。

2.类型比较：提示一：受精作用不是基因重组。

提示二：基因重组是非等位基因的重新组合，在两对或两对以上的基因中发生。

3.意义：①生物变异的重要来源之一②对具有重要意义。

演练提升【例题1】相同条件下，小麦植株哪一部分的细胞最难产生新的基因A.叶肉B.根分生区C.茎尖D.花药【解析】基因突变可以产生新基因，分裂的细胞在进行DNA复制时，容易受外界或内部因素的影响而发生基因突变。

第1节基因突变和基因重组●从容说课本节教学可用1课时，教学重点是基因突变。

基因重组的实质，即基因的自由组合定律，已经在孟德尔的豌豆杂交实验中作过详细的介绍，因此在本节教学中不再列为重点内容。

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，而是从实例分析入手，再归纳、总结概念。

在教学过程中，教师也应遵循这种符合学生认知规律的呈现方式，从现象到概念，从宏观到微观来开展教学活动。

关于基因突变，教材选用了镰刀型细胞贫血症的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。

这种变化可能会导致生物体的性状发生改变。

限于篇幅，教材没有过多地介绍镰刀型细胞贫血症的发现过程（具体过程参见教学案例）。

教学中，教师要让学生明确：DNA分子的碱基对发生了变化生物体的性状发生改变这一因果关系。

通过讨论，学生能够认识到基因突变的本质是DNA分子的碱基对发生了改变，并且能够进一步理解“基因对性状的控制是通过控制蛋白质合成来实现的”这一基本的生物学原理。

理解DNA分子碱基对的改变可能导致的结果，是不是DNA分子的碱基对发生改变就一定会导致生物性状的变化?为了说明这个问题，教师可以先引导学生阅读“问题探讨”，讨论英语句子中个别字母发生改变后，对于全句所表达的意思的影响情况。

通过分析可以看出，英语句子中一个字母的改变，可能导致句子的意思不变、变化不大和完全改变这三种情况。

然后，教师再通过联想和类比的方法，结合不同的密码子可以对应相同的氨基酸的知识，引导学生推测基因突变与生物性状改变之间的关系，从而理解不是所有的基因突变都会导致生物体性状的改变。

所以，基因突变对于生物体来说，有的有害，有的有利，有的既无害也无利。

在学习基因突变的原因时，教师可以通过先介绍癌症的形成是体细胞发生基因突变的结果，然后让学生列举生活中的事例，归纳哪些因素会导致基因突变。

例如，射线（X射线、紫外线、γ射线等）容易引发癌症，在强烈的日光下暴晒，容易导致皮肤癌；据报道，在医院放射室工作的医生容易患癌症；前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏时，核电站周围的居民得癌症的几率大大增加。

亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……第1讲 基因突变和基因重组李仕才(对应学生用书第130页)[识记—基础梳理]1．基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症(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=====A T。

(3)用光学显微镜能否观察到红细胞形状的变化呢？能(填“能”或“不能”)。

2．基因突变的概念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．发生时间主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。

4．类型：碱基对的增添、缺失和替换。

5．诱发基因突变的因素如下，请尝试连线。

①物理因素a ．亚硝酸、碱基类似物等 ②化学因素b ．某些病毒的遗传物质 ③生物因素c ．紫外线、X 射线及其他辐射[答案] ①－c ②－a ③－b6．结果：可产生新的基因：(1)若发生在配子中：可遗传给后代。

(2)若发生在体细胞中：一般不能通过有性生殖遗传。

7．特点(1)下图体现了基因突变的一个特点：不定向性。

(2)紫外线能改变核酸的碱基，即可使不同基因突变，这体现了基因突变具有随机性的特点。

(3)基因突变的其他特点还有：普遍性、低频性和多害少利性。

8．意义(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。

[教材边角知识] 必修2 P81“学科交叉”具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体即杂合体并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。

,请根据这一事实表述突变基因对当地人生存的影响。

__________________________________________________________________________________________________________________________________【提示】镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一面。

第1节基因突变和基因重组学习目标1.举例说明基因突变的特点和原因。

2.举例说明基因重组。

3.说出基因突变和基因重组的意义。

学习过程导入新课看到上面的图片,你有什么感受?探究新知探究一:基因突变的概念[自主学习1](1)DNA分子中发生碱基对的、和,而引起的的改变,叫做基因突变。

(2)某双链DNA的核苷酸序列如下图,请查密码子表完成以下问题。

—ATGGATATCCTCGGGTAA——TACCTATAGGAGCCCATT—(模板链)①写出这段DNA编码的氨基酸序列。

②若将第6位的T-A替换为C-G,写出改变之后编码的氨基酸序列。

③若在第3位的G-C和第4位的G-C之间插入G-C,写出改变之后编码的氨基酸序列。

④若在第3位的G-C和第4位的G-C之间插入3对G-C,写出改变之后编码的氨基酸序列。

[自主总结1](1)基因突变是否一定会引起性状的改变?(2)通过②和③的比较,分析哪一个影响更大一些?(3)通过③和④的比较,分析哪一个影响更大一些?(4)基因突变一定会遗传给后代吗?探究二:基因突变的原因[自主学习2]引起细胞癌变的致癌因子有哪些?[自主总结2]易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素有哪些?探究三:基因突变的特点[自主总结3]分析以下资料,思考每一个资料说明了基因突变有什么样的特点。

资料1:自然界中,流感病毒可分为甲、乙、丙三型;肺炎双球菌的种类有有荚膜和无荚膜两种类型;豌豆种子的圆滑和皱缩;番茄的红果和黄果;小麦的高秆和矮秆;果蝇的白眼和红眼;鸡的玫瑰冠和单冠;兔的白毛和黑毛;正常绵羊和短腿安康羊;正常人和白化病病人等。

总结:基因突变具有资料2:基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA分子上;可以发生在同一DNA分子的不同部位。

总结:基因突变具有资料3:以基因A为例,它不但可以突变成为a1,而且还可能突变成为a2、a3等一系列的等位基因。

如:控制小鼠毛色的基因可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因。

5.1基因突变和基因重组高一生物学人教版（2019）必修二课前导学【新知导学】➢基因突变的实例1．实例（如图）（1）图示中的a、b过程分别代表，基因突变发生在（填字母）过程中。

（2）直接原因：组成血红蛋白分子的肽链中的。

（3）根本原因：发生了。

（4）病理诊断：镰状细胞贫血是由于基因的改变引起的一种遗传病，是基因通过控制，直接控制生物体性状的典例。

2．概念DNA分子中发生碱基的，而引起的的改变。

3．基因突变对后代的影响（1）若发生在中，将遵循遗传规律传递给后代。

（2）若发生在中，一般不能遗传。

但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过遗传。

4.细胞的癌变（1）细胞癌变的机理（2）癌细胞的特征➢基因突变的原因1.外界因素2.内部因素：。

3.基因突变的特点➢基因突变的意义1.对生物体的意义①大多有害：破坏生物体与现有环境的协调关系。

②个别有利：如植物的、等。

③中性突变：既无害也无益，如有的基因突变不会导致出现。

2.对进化的意义①产生的途径。

②生物变异的。

③为生物的进化提供了。

➢基因重组1．概念指在生物体进行的过程中，控制的基因的重新组合。

2．类型（1）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等位基因有时会随着之间的互换而发生交换，导致上的基因重组。

（2）自由组合型生物体通过减数分裂形成配子时，在减数分裂Ⅰ后期，随着的自由组合，非同源染色体上的也自由组合。

3．意义有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生多样化的子代，其中一些子代可能会含有某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。

由此可见，基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。

【问题思考】早期的癌症可以通过切除的方法进行治疗，但是中、晚期就不能用这种方法了，从癌细胞的特征角度分析原因是什么？答案癌细胞表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在体内分散和转移。

第七单元基因突变和基因重组(一) 以基因的本质与表达为线索，理清基因、DNA、基因表达及与性状的关系1．熟记遗传物质探索三大经典实验关键句(1)格里菲思采用了“活体转化”法证明加热杀死的S型肺炎双球菌中含“某种转化因子”。

(2)艾弗里实验采用“直接分离”法证明只有DNA可实现转化，是遗传物质，其他物质不起转化(遗传物质)作用。

(3)赫尔希和蔡斯实验采用了“同位素标记”法，证明噬菌体的遗传物质是DNA。

2．析图“闪记”DNA复制、转录和翻译过程的关键点(1)复制：(2)转录：(3)翻译：3．基因表达常考必记的几个关键点(1)原核生物：转录和翻译可同时进行，发生在细胞质中。

(2)真核生物：先转录，发生在细胞核(主要)中；后翻译，发生在细胞质中。

(3)遗传信息位于DNA 上，密码子位于mRNA 上，反密码子位于tRNA 上。

4．中心法则“适用范围”1．着眼于四大角度，辨析三种可遗传变异(1)“互换”问题：①同源染色体上非姐妹染色单体间互换——基因重组。

②非同源染色体间互换(或单方移接)——染色体结构变异(即“易位”)。

(2)“缺失”或“增添”问题①发生于“基因内部”的“碱基对”增添或缺失——基因突变――→导致产生新基因。

②发生于DNA 分子上(或染色体中)“基因”的增添或缺失——染色体变异――→导致基因数量改变。

(3)“镜检”问题①基因突变、基因重组属“分子水平”变异，不能用光学显微镜观察。

②染色体变异属“细胞水平”变异，可用显微镜观察(但需用“分生组织”)。

(4)基因的“质”与“量”问题①唯一可改变基因结构(即发生质变)的——基因突变。

②既不改变“质”又不改变“量”，仅改变组合方式的——基因重组。

③虽不改变“质”，但可改变“量”或“序”(基因排列顺序)——染色体变异。

2．澄清有关生物进化的几个误区易错点1 误以为环境的改变会使生物产生适应性的变异[点拨] 达尔文认为变异是不定向的，但环境对变异的选择是定向的，虽然随着环境的改变，适应环境的变异也会改变，但这个变异是原来就有的，而不是环境改变后产生的。

1.基因重组及其意义(Ⅱ)。

2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。

一、基因突变1．基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症2．基因突变要点归纳【特别提醒】基因突变与生物性状的关系1．基因突变可改变生物性状的4大原因 (1)基因突变可能引发肽链不能合成； (2)肽链延长(终止密码子推后出现)； (3)肽链缩短(终止密码子提前出现)； (4)肽链中氨基酸种类改变。

以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。

2．基因突变未引起生物性状改变的原因 (1)突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。

(2)密码子简并性：若基因突变发生后，引起了mRNA 上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多个密码子，若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。

(3)隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA 中其中一个A→a，此时性状也不改变。

3．诱发基因突变的因素(连一连)二、基因重组 1．实质控制不同性状的基因重新组合。

2．类型⎩⎪⎨⎪⎧自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉 互换人工重组型：转基因技术，即基因工程3．结果产生新的基因型，导致重组性状出现。

4．意义基因重组的结果是导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。

高频考点一 基因突变类型的判断例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 【答案】B【解析】根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A 正确；X 射线属于物理诱变因子，可以提高基因突变率，B 错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况，C 选项属于替换，D 选项属于增添，C 、D 正确。

1．基因重组及其意义(Ⅱ)。

2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。

一、基因突变1．基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症2．基因突变要点归纳3．诱发基因突变的因素(连一连)二、基因重组1．实质控制不同性状的基因重新组合。

2．类型⎩⎪⎨⎪⎧ 1自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因 的自由组合2交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换3人工重组型：转基因技术，即基因工程3．结果产生新的基因型，导致重组性状出现。

4．意义 基因重组的结果是导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。

高频考点一 基因突变类型的判断例1.(2019·海南，19)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【变式探究】下图表示基因突变的一种情况，其中a 、b 是核酸链，c 是肽链。

下列说法正确的是()A.a→b→c 表示基因的复制和转录B.图中由于氨基酸没有改变，所以没有发生基因突变C.图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性D.除图示情况外，基因突变还包括染色体片段的缺失和增添高频考点二 基因突变的特点分析例2.(2019·江苏，13)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是( )出发菌株――――→X 射线处理挑取200个单细胞菌株――→初筛选出50株――→复筛选出5株――――→X 射线处理多轮重复筛选A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.X 射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高【变式探究】如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组导学案★学习目标【生命观念】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。

【科学思维】1.分析基因突变的原因，阐明基因突变的意义；2.阐明基因重组的意义。

【社会责任】分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，远离致癌因子。

★学习重点难点【教学重点】1.基因突变的概念；2.基因突变的原因和意义。

【教学难点】基因突变的意义。

★学习过程一、基因突变的实例1.镰状细胞贫血（也叫镰刀型细胞贫血症）镰状细胞贫血患者的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。

DNA分子中的碱基对发生变化➜mRNA分子中的碱基发生变化➜相应氨基酸的改变➜相应蛋白质的改变➜相应性状的改变。

病因：镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病，是由于基因中的碱基对发生了替换产生的。

【思考·讨论·镰状细胞贫血形成的原因】1.图5—2中氨基酸发生了什么变化？图中谷氨酸发生了改变，变成了缬氨酸。

2.研究发现，这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。

上图是镰状细胞贫血病因的图解，请你完成图解。

想一想这种疾病能否遗传？怎样遗传？这种疾病能够遗传，是亲代通过生殖过程把基因传给子代的。

3.如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所对应的性状呢？如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列也会发生改变，所对应的性状肯定会改变。

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，叫做基因突变。

基因突变发生的时期——主要在间期进行DNA复制时（1）有丝分裂前的间期：体细胞（但一般不能遗传给后代）（2）减数分裂前的间期：生殖细胞（配子）（将遵循遗传规律通过受精作用传递给后代）有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传（如：植物组织培养、块茎块根的繁殖，扦插、嫁接等）。

【思考·讨论·结肠癌发生的原因】1.从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？从基因角度看，结肠癌发生的原因是相关基因（包括抑癌基因Ⅰ、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ）发生了突变。