高中生物基因突变
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高三生物遗传学中的基因突变有哪些类型遗传学是生物学中的重要分支,研究遗传信息在生物体中的传递和变异。
基因突变是指在基因序列中发生的突发性改变,是遗传信息发生变化的重要机制。
在高三生物遗传学中,基因突变的类型多种多样。
本文将介绍高三生物遗传学中的基因突变的各种类型。
一、点突变点突变是基因序列中单个碱基发生变化的基因突变类型。
它主要包括以下几种类型:1.错义突变错义突变是指基因中的某个碱基发生替换或插入缺失,导致相应密码子改变,从而使得编码的蛋白质发生氨基酸替换。
这种突变会导致蛋白质功能的改变,可能影响生物体的正常发育和功能。
2.无义突变无义突变是指基因中的某个碱基发生替换或插入缺失,导致相应密码子改变为终止密码子。
这种突变会导致蛋白质合成中断,从而影响生物体的正常发育和功能。
3.同义突变同义突变是指基因中的某个碱基发生替换或插入缺失,但不改变相应密码子所编码的氨基酸。
这种突变不会导致蛋白质功能的改变,对生物体的影响较小。
4.剪接位点突变剪接位点突变是指基因中的某个碱基发生变异,从而导致RNA剪接时剪接位点的改变。
这种突变可能影响成熟的mRNA的形成,进而影响蛋白质的合成。
二、插入突变插入突变是指基因序列中插入额外的碱基,从而导致碱基数量增加的突变类型。
插入突变可能导致基因序列的改变、框架移位和蛋白质的功能改变。
三、缺失突变缺失突变是指基因序列中缺失一个或多个碱基,从而导致碱基数量减少的突变类型。
缺失突变可能导致基因序列的改变、框架移位和蛋白质的功能改变。
四、倒位突变倒位突变是指基因序列中的一片碱基序列发生了前后顺序的颠倒。
这种突变可能导致基因序列的改变,影响蛋白质的合成。
五、易位突变易位突变是指基因序列中的一段碱基序列与另一条染色体上的碱基序列发生交换。
易位突变可能导致基因序列的改变,进而影响生物体的正常发育和功能。
六、重复序列扩增和缩减重复序列扩增和缩减是指基因中的某个重复序列发生扩增或缩减,从而导致基因序列的改变。
高中生物必修二基因突变和基因重组知识点基因突变和基因重组是生物学中重要的概念,它们在遗传学研究中起着重要的作用。
本文将从基本概念、类型和影响等方面介绍基因突变和基因重组的知识点。
一、基因突变基因突变是指在DNA分子中发生的突发性变化,它是遗传信息的突然改变。
基因突变可以分为点突变和染色体突变两种。
1. 点突变点突变是指DNA分子中的碱基序列发生改变。
它可以分为三种类型:错义突变、无义突变和无移突变。
(1)错义突变:在DNA分子中的某个位置上,由于碱基置换,从而改变了密码子的编码,使得合成的蛋白质发生改变。
(2)无义突变:在DNA分子中的某个位置上,由于碱基置换,使得原本编码一个氨基酸的密码子变为终止密码子,导致蛋白质合成提前终止。
(3)无移突变:在DNA分子中的某个位置上,由于碱基插入或缺失,使得密码子的序列发生改变,导致蛋白质合成中的氨基酸序列发生改变。
2. 染色体突变染色体突变是指染色体结构发生改变,可以分为三种类型:染色体缺失、染色体重复和染色体转座。
(1)染色体缺失:染色体上的一部分基因缺失或丧失。
(2)染色体重复:染色体上的一部分基因重复出现。
(3)染色体转座:染色体上的一部分基因从一个位置移到另一个位置。
二、基因重组基因重组是指染色体上的基因在遗传过程中重新组合,从而产生新的基因组合。
基因重组通常发生在有性繁殖过程中。
1. 交叉互换交叉互换是基因重组的一种重要方式,它发生在同源染色体上的非姐妹染色单体间。
在交叉互换过程中,染色体上的相同部分被切割并重新连接,从而产生新的基因组合。
2. 随机分离随机分离是指在有性繁殖过程中,父本染色体上的基因在配子形成过程中随机组合分离,从而产生新的组合。
基因重组的结果是形成不同的基因型和表现型。
它是遗传多样性的重要来源,也是进化过程中的重要机制。
三、基因突变和基因重组的影响基因突变和基因重组对生物体的遗传特征和进化过程有着重要的影响。
1. 遗传疾病基因突变是遗传疾病发生的主要原因之一。
一教材分析教材分析:基因突变这个知识点是青岛出版高中生物教材必修2模块第四章第一节的重点和难点。
本节课主要采用实例分析与问题探讨相结合的方法展开教学,侧重于理性思维与交流合作等核心素养培养。
主要引导学生通过积极联想、独立思考、自主阅读、交流合作、学案导学等形式引导学生逐一分析基因突变对氨基酸序列变化的影响、基因突变对性状的影响、基因突变的原因、特点、利弊、意义。
将知识与生活实践相关联,基因突变在社会实践活动中的应用-诱变育种。
向学生介绍基因突变发生在人体细胞内的危害,培养学生的生命观念,科学思维,科学探究的能力,以及社会责任。
根据对教材的分析确定了如下的教学目标和教学重难点教学目标1.概述碱基的替换、插入、缺失会引起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改变,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,甚至发生癌变教学重点: 1.基因突变的特点及概念 2.基因突变的原因教学难点:基因突变的意义二学情分析本节的授课对象是高一的学生,在初中阶段,学生对诱变育种有了很肤浅的了解,通过前几章的学习,学生已经具备了遗传信息的分子基础,掌握了基因的转录、翻译以及基因对性状的控制等知识,为新知识的学习奠定了认知基础。
并且还具备了一定的认知能力,思维的目的性,连续性和逻辑性也已初步建立,能独立思考,对生活现象提出疑问,并通过多种途径找出解决的办法。
同时经过前阶段的新课程学习,他们具备了群体讨论,并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。
对事物的探究有激情,但往往对探究的目的性及过程,结论的形成缺乏理性的思考,需要教师的引导。
要考虑到学生学习相关课程教学内容的知识基础、生活经验准备,不同学习基础的学生学习相关内容的难度分析,课前或课外学习准备,等等。
三教学策略安排1、学习方式、教学组织方式采用的是教师引导教学与学生分析讨论相结合的方法。
(名师选题)部编版高中生物必修二第五章基因突变及其他变异全部重要知识点单选题1、人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误..的是()A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)答案:C分析:染色体变异是指染色体结构和数目的改变。
染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。
染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
A、14/21平衡易位染色体,是通过染色体易位形成,属于染色体变异,可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体,而有丝分裂中期染色体形态固定,故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞,A正确;B、题干信息可知,14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体,B正确;C、由于发生14/21平衡易位染色体,该女性卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体,C错误;D、女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是:①含有14 .21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
《高中生物基因突变知识点解析》在高中生物的学习中,基因突变是一个至关重要的知识点。
它不仅是生物进化的重要驱动力之一,也与许多遗传疾病的发生密切相关。
深入理解基因突变的概念、特点、原因及影响,对于掌握生物学的基本原理和解决实际问题具有重要意义。
一、引言生命的奥秘在于其不断的变化和发展。
从微小的细菌到庞大的蓝鲸,从简单的单细胞生物到复杂的多细胞生物,生命在漫长的岁月中经历了无数次的演变。
而基因突变,正是这一演变过程中的关键因素之一。
基因突变如同生命的魔法棒,它可以在瞬间改变生物的遗传信息,从而引发一系列的变化。
那么,基因突变究竟是什么?它是如何发生的?又会对生物产生怎样的影响呢?让我们一起走进基因突变的奇妙世界,揭开它神秘的面纱。
二、基因突变的概念基因突变是指 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。
基因是具有遗传效应的 DNA 片段,它决定了生物的性状。
当基因发生突变时,其编码的蛋白质可能会发生改变,从而导致生物的性状发生变化。
例如,人类的镰刀型细胞贫血症就是由于基因突变引起的。
正常情况下,人的血红蛋白基因中的一个碱基对发生了替换,导致血红蛋白分子中的一个氨基酸发生了改变,从而使红细胞的形状由正常的圆形变成了镰刀状。
这种形状的改变使得红细胞的功能受到影响,容易破裂,从而引发贫血等症状。
三、基因突变的特点1. 普遍性基因突变在生物界中普遍存在。
无论是低等生物还是高等生物,无论是植物还是动物,都有可能发生基因突变。
例如,细菌可以通过基因突变产生抗药性,植物可以通过基因突变产生新的花色和形状,动物可以通过基因突变产生新的性状和行为。
2. 随机性基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,也可以发生在细胞内不同的 DNA 分子上以及同一 DNA 分子的不同部位。
基因突变的发生是随机的,没有特定的规律可循。
例如,一个人的基因突变可能发生在胚胎时期,也可能发生在成年时期;可能发生在头发细胞中,也可能发生在心脏细胞中。
高中基因突变的4种类型引言基因突变是指基因组DNA序列发生的任何改变,它是遗传变异的一种形式。
在高中生物学中,我们需要了解不同类型的基因突变以及它们对生物体的影响。
本文将详细介绍高中基因突变的4种类型,包括点突变、插入突变、缺失突变和倒位突变。
1. 点突变点突变是最常见和最简单的基因突变形式之一。
它指的是DNA序列中一个碱基被替换为另一个碱基,导致了一个单个核苷酸的改变。
点突变可以分为三种类型:错义突变、无义突变和同义突变。
•错义突变:当一个氨基酸被替换为另一个氨基酸时发生错义突变。
这可能导致蛋白质结构和功能的改变,进而影响生物体的正常生理活动。
•无义突变:当一个编码氨基酸的密码子被替换为停止密码子时发生无义突变。
这会导致蛋白质合成过程中提前终止,产生一个非功能性的缩短蛋白质。
•同义突变:当一个氨基酸被替换为另一个编码同样氨基酸的密码子时发生同义突变。
这种突变不会改变蛋白质的氨基酸序列,因此对生物体没有明显影响。
2. 插入突变插入突变是指DNA序列中插入了额外的碱基。
这种突变可能导致整个DNA序列发生位移,进而改变蛋白质编码区域的阅读框架。
插入突变可能导致错义突变、无义突变或者改变蛋白质合成过程中的读取速度。
插入突变可以由外源性因素引起,如辐射或化学物质,也可以是自发发生的。
3. 缺失突变缺失突变是指DNA序列中丢失了一段碱基。
这种突变可能导致整个DNA序列发生位移,并且改变蛋白质编码区域的阅读框架。
缺失突变通常会导致错义、无义或者提前终止密码子。
和插入突变一样,缺失突变也可以由外源性因素引起,也可以是自发发生的。
4. 倒位突变倒位突变是指DNA序列中两个相邻的碱基序列交换位置。
这种突变可能导致DNA序列发生颠倒,进而改变蛋白质编码区域的阅读框架。
倒位突变通常会导致错义、无义或者提前终止密码子。
倒位突变可以由外源性因素引起,也可能是自发发生的。
结论高中基因突变的4种类型包括点突变、插入突变、缺失突变和倒位突变。
高中基因突变和基因重组教学案教案
Revised by Petrel at 2021 2010年春学期阜宁中学高一年级生物教学案11 编写:管明星 审核:刘志英 班级 学号 姓名 【课 题】基因突变和基因重组 【教学目标】1.说明基因突变的特征和原因; 2.总结基因重组及其意义; 3.简述基因工程的基本原理及应用. 【教学重点】基因突变和基因重组 【教学难点】基因突变和基因重组 【课堂导学】 一、基因突变
1.含义:DNA分子中碱基对的 、 或 等。
2.实例: 3.诱导因素物理因素:如_______、______等化学因素:如_________、_________等生物因素:如_______、______等
4.特点
⑴频率低: 频率很低。 ⑵方向不确定:一个基因可以向 发生变异,从而产生一个以上的 。 ⑶随机性:可发生在生物个体发育的 ,以及细胞内不同的 上或 同一 的不同部位上。 ⑷普遍性:在整个生物界是 的。 5.结果:基因通过突变成为它的 。 6.意义 ⑴是 的根本来源,增加了基因存在方式的 ,为 提供了原始材料; ⑵还揭示了 的规律,从而成为进行动植物遗传改良的基础。 二、基因重组 1.含义:生物体在进行 的过程中,控制 重新组合的过
程。 2.原因 ⑴减数分裂时,非同源染色体上的 进行了自由组合。 ⑵四分体时期, 之间遗传物质的 。 3.意义 基因重组能够产生与亲代不同的 的子代,既是 的源泉,也是形成生物 的重要原因之一。 【知识归纳】 一、基因突变
1.基因突变的原因
2.基因突变对生物性状的影响 ⑴有些基因突变并不引起生物性状的改变 ①由于多种密码子可以决定同一种氨基酸,因此某些基因突变不引起生物性状的改变。 例如:UUU和UUC都是苯丙氨酸的密码子,当U改变为C时,不会改变密码子的功能。 ②某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的位置和种类,但并不影响该蛋白质的功能。 例如:酵母菌的细胞色素C其肽链的第十七位上是亮氨酸,而小麦是异亮氨酸,尽管有这样的差异,但它们的细胞色素C的功能都是相同的。 ③隐性基因的突变在杂合状态下不会引起性状的改变。 ⑵有些基因突变可引起生物性状的改变 例如:人类镰刀型细胞贫血症,玉米的白化苗等。 3.基因突变对后代的影响 ⑴基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中,不会通过有性生殖传给后代。 ⑵基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中,这种突变有可能通过有性生殖传给后代。 二、三种可遗传变异的比较 基因突变 基因重组 染色体变异 实质 碱基对的变化 控制不同性状的基因重新组合 染色体的数目和结构发生变化 发生 时间 减数分裂的间期及有丝分裂的间期 减数第一次分裂 有丝分裂或减数分裂过程中
基因突变试题及答案高中一、选择题1. 基因突变是指基因序列发生的变化,下列哪项不是基因突变的结果?A. 氨基酸序列的改变B. 基因表达的增强C. 染色体结构的改变D. 基因功能的丧失答案:C2. 下列哪种类型的基因突变会导致蛋白质结构发生显著变化?A. 同义突变B. 错义突变C. 无义突变D. 移码突变答案:D3. 基因突变的发生频率通常与以下哪个因素有关?A. 基因的长度B. 基因的表达水平C. 基因所处的环境D. 所有以上因素答案:D二、填空题4. 基因突变可以分为______突变和______突变。
答案:点;大片段5. 基因突变的类型包括______、______、______和______。
答案:同义突变;错义突变;无义突变;移码突变三、简答题6. 请简述基因突变对生物体可能产生的影响。
答案:基因突变可能导致生物体的性状发生改变,如颜色、形状、生理功能等。
突变可能是有害的,导致疾病或死亡;可能是中性的,对生物体没有明显影响;也可能是有益的,为生物体提供新的适应性特征。
7. 基因突变在生物进化中的作用是什么?答案:基因突变是生物进化的原材料,提供了生物种群的遗传多样性。
突变可以产生新的性状,这些性状在自然选择的作用下可能被保留下来,从而推动物种的进化。
四、论述题8. 论述基因突变与染色体结构变异的区别。
答案:基因突变主要涉及单个基因序列的改变,如碱基的替换、插入或缺失,通常只影响一个或少数几个基因。
而染色体结构变异涉及染色体的较大范围,包括染色体的缺失、重复、倒位和易位等,可能影响多个基因甚至整个基因组。
基因突变通常发生在DNA复制过程中,而染色体结构变异可能由染色体在细胞分裂过程中的错误分离、DNA修复错误或环境因素引起。
五、计算题9. 假设一个基因由1000个碱基组成,每个碱基发生突变的概率为0.0001。
计算该基因发生至少一个突变的概率。
答案:首先计算不发生突变的概率,即(1-0.0001)^1000。