2018学年高中生物必修二配套课件：5.1基因突变和基因重组
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解析答案
12345
(2)基因重组可以发生于乙图中__C__时期，除此之外还有可能发生于_减__数__ _第__一__次__分__裂__的__后__期__。
解析 基因重组有两种类型，均发生于减数分裂过程中，即减数第一次
分裂后期的非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期的交
叉互换。
解析答案
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答案
(3)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化？ 哪种变化对生物性状 的影响程度相对要小一些？为什么？ 答案 分别发生了碱基对的增添、替换和缺失，其中发生碱基对的替换时， 影响范围较小，一般只改变一个氨基酸或不改变氨基酸；发生碱基对的增添 和缺失时，影响范围较大，影响插入(或缺失)位置后的序列对应的氨基酸。
答案
3.有人认为，自然条件下基因突变的频率很低，而且多数是有害的，因此 不可能为生物进化提供原始材料。这种说法对吗？为什么？ 答案 不对。虽然每一个基因的突变率很低，但一个种群中有很多个体 而且每个个体有成千上万个基因，且每一代都能发生，所以总数就很多。 其他变异一般不产生新基因，而基因突变可产生新基因。因此，基因突 变能为生物进化提供原始材料。
答案
2.某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗 活学活用
传的纯合突变类型，该突变为( A ) A.显性突变(d→D) B.隐性突变(D→d)
C.显性突变和隐性突变
D.人工诱变
解析 由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变
性状相对于原有性状为显性性状。
解析答案
易混辨析
一、基因突变的实例
1.镰刀型细胞贫血症 (1)致病机理
溶血性
知识梳理
正常
异常
答案
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=AT= ―替―换―为→ =AT= 。 (2)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的 一个碱基对 改变而产生的一种 遗传病。 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。
本课结束
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答案
1.如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸 活学活用 序列示意图。已知WNK4基因发生突变，导致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—C
B.②处碱基对A—T替换为G—C
C.③处缺失碱基对A—TD.④处碱基对G—C替换为A—T
解析答案
一题多变
答案
2.基因突变有的会导致性状改变，有的则不改变性状，推测可能的原因有 哪些？ 答案 (1)一种氨基酸可以由多种密码子决定(密码的简并性)，当突变后的 DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性 状的改变。 (2)突变成的隐性基因在杂合子中不会引起性状的改变。 (3)不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不会引起性状的改变。
显性突变和隐性突变 (1)显性突变(a→A)：一旦发生即可表现，但常不能稳定遗传。 (2)隐性突变 (A→a)：一旦表现即可稳定遗传。
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三、基因重组
1.概念
知识梳理
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。
2.类型
类型
发生时期
实质
图示
_减__数__第__一__次__分__裂__ 非同源染色体上的_非__等__
自由组合型 _后__期__
位基因 自由组合
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 随着非姐妹染色单体
的交换而发生交换
答案
3.意义 基因重组能够产生多样化的 基因组合 的子代，是生物变异的来源之一， 对 生物的进化 具有重要意义。
解析答案
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2.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是( A ) A.没有蛋白质产物 B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 解析 基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是 表达产物(蛋白质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋 白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质的氨基酸减少或者增加多 个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。
重组的是( D )
A.蓝细菌
B.噬菌体
C.烟草花叶病毒
D.豌豆
解析 基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性
生殖的生物中。病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行
有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因重组。
解析答案
5.血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线 图和细胞分裂图，回答下列问题：
答案
2.下图是基因突变的几种类型，请分析回答下面问题：
(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗？ 答案 脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变在光学显微镜下 不能观察到。
答案
(2)研究表明，上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一 次分裂前的间期，结合DNA分子的结构特点和复制过程， DNA分子复制 时容易发生基因突变的原因是什么？ 答案 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，从而导致基因突变。
(1)④处碱基对G－C突变为A－T时，产生的基因与原基因是等位基因吗？ 为什么？ 答案 不是，因为两种基因控制的是完全相同的性状而不是相对性状。 (2)若1 169位赖氨酸变为天冬酰胺，则发生了什么样的突变？ 答案 ④处碱基对G－C替换为T－A。
答案
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二、基因突变的原因、特点
物理因素：如 紫外线、X射线 等
的协调关系，而对生物有害
1 新基因 产生的途径 3.意义2生物变异的 根本来源
3生物进化的原始材料
答案
合作探究
1.基因C可以突变成为c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之间也可以相 互突变(如图)，据此回答： (1)C、c1、c2、c3……之间是否互为等位基因？ 答案 是。 (2)基因突变会不会改变基因在染色体上的位置和数目？ 答案 基因突变是基因内部碱基发生的改变，即改变了基因的表现形式， 基因的位置和数量并没有改变。 (3)图示体现了基因突变的什么特点？ 答案 基因突变具有不定向性和可逆性。
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(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是_控__制__血__红_蛋__白__合__成__的__基__因__发__生__突_变__，此种 变异一般发生于甲图中_2_～__3_阶段，此种变异一般最大的特点是能产生_新__基__因__。 解析 蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质变化的根本原因是相应基因 发生了变化，属于基因突变，它一般发生于细胞分裂间期的DNA复制时期，基 因突变的结果是能够产生新的基因。
解析答案
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3.以下有关基因重组的叙述，错误的是( C ) A.非同源染色体上非等位基因的自由组合能导致基因重组 B.同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组 C.纯合子自交因基因重组导致子代性状分离 D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
答案
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4.以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因
答案
3.基因突变对后代的影响 (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，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因 突变，可通过 无性繁殖 传递。
答案
合作探究
1.生物变异的类型分析 (1)在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有3.5 kg，当引种到拉萨后， 由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7 kg左右。但再引回 北京后，叶球又只有3.5 kg。上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现 象的发生？如果有，这种变异性状能稳定地遗传给子代吗？为什么？ 答案 有变异。但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代，因为遗传物 质没有变化。
答案
3.如图为基因型为AaBb的某高等动物的细胞分裂示意图，据图回答下列 问题：
(1)图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？ 答案 有丝分裂后期；基因突变。 (2)图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？ 答案 次级精母细胞或者极体；基因突变或者基因重组(交叉互换)。
外因 化学因素 ：如亚硝酸、碱基类似物等
1.原因
生物因素：某些病毒等
内因DDNNAA分 的子 碱复 基制 组偶 成尔 发发 生生 改错 变误 等
知识梳理
答案
普遍性 ：在生物界中普遍存在
随机性
：可以发生在个体发育的任何时期和部位
不定向性：可产生一个以上的
等位基因
2.特点
低频性
：突变频率很低
多害少利性：多数基因突变破坏生物体与现有环境
答案
3.子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些 活学活用 过程可以发生基因重组( )
A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.④⑤ D.③⑥
解析答案
课堂小结
替换 根本
重新组合
有性生殖 不定向性 自由组合 交叉互换
答案
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当堂检测
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1.某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发 生了改变，从而导致了乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是( C ) A.缺乏吸收某种氨基酸的能力 B.不能摄取足够的乳糖酶 C.乳糖酶基因有一个碱基替换了 D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了 解析 根据题中“乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变”，可判断是 乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则可 能会发生一系列氨基酸的改变。
答案
合作探究
1.谚语“一母生九子，连母十个样”，请分析这种现象发生的主要原因是 什ห้องสมุดไป่ตู้？ 答案 生物的亲子代之间的性状差异主要是由于基因重组造成的。
答案
2.下图是发生在某初级精母细胞中的变化，请分析回答下列问题：
(1)如果没有发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因 组成分别是怎样的？ 答案 有2种。AB和ab。 (2)发生交叉互换后，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分 别是怎样的？ 答案 4种。AB、Ab、aB和ab。
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
学习导航 1.结合镰刀型细胞贫血症的发病原因，说出基因突变的概念和方式。 2.结合具体实例，简述基因突变的原因、特点及意义。 3.结合减数分裂的过程，简述基因重组的概念、方式及意义。
重难点击 基因突变和基因重组的比较。
课堂导入
图中的情景用英语表达为：THE CAT SAT ON THE MAT(猫坐在草席上)， 几位同学抄写时出现了不同的错误，如下： (1)THE KAT SAT ON THE MAT (2)THE HAT SAT ON THE MAT (3)THE CAT ON THE MAT
将其翻译成中文，和原句相比意思是否改变了？ 据此可知，个别字母的替换或者缺少，句子的意思都可能改变。如果是 DNA分子中的遗传信息——脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化， 生物体的性状会发生怎样的改变呢？这些变化可能对生物体产生什么影响？
内容索引
一、基因突变的实例 二、基因突变的原因、特点 三、基因重组 当堂检测
答案
(2)某种一直开红花的植物，某代出现了一株开紫花的植株，而且这株紫 花植物的后代仍然开紫花，可能的原因是什么？ 答案 遗传物质改变了。 (3)据此，生物变异的类型有哪些？ 答案 ①不可遗传的变异：由外界环境的影响引起，遗传物质并没有发 生变化； ②可遗传的变异：由遗传物质改变引起的变异，包括基因突变、基因重 组和染色体变异。
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(2)基因重组可以发生于乙图中__C__时期，除此之外还有可能发生于_减__数__ _第__一__次__分__裂__的__后__期__。
解析 基因重组有两种类型，均发生于减数分裂过程中，即减数第一次
分裂后期的非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期的交
叉互换。
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答案
(3)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化？ 哪种变化对生物性状 的影响程度相对要小一些？为什么？ 答案 分别发生了碱基对的增添、替换和缺失，其中发生碱基对的替换时， 影响范围较小，一般只改变一个氨基酸或不改变氨基酸；发生碱基对的增添 和缺失时，影响范围较大，影响插入(或缺失)位置后的序列对应的氨基酸。
答案
3.有人认为，自然条件下基因突变的频率很低，而且多数是有害的，因此 不可能为生物进化提供原始材料。这种说法对吗？为什么？ 答案 不对。虽然每一个基因的突变率很低，但一个种群中有很多个体 而且每个个体有成千上万个基因，且每一代都能发生，所以总数就很多。 其他变异一般不产生新基因，而基因突变可产生新基因。因此，基因突 变能为生物进化提供原始材料。
答案
2.某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗 活学活用
传的纯合突变类型，该突变为( A ) A.显性突变(d→D) B.隐性突变(D→d)
C.显性突变和隐性突变
D.人工诱变
解析 由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变
性状相对于原有性状为显性性状。
解析答案
易混辨析
一、基因突变的实例
1.镰刀型细胞贫血症 (1)致病机理
溶血性
知识梳理
正常
异常
答案
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=AT= ―替―换―为→ =AT= 。 (2)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的 一个碱基对 改变而产生的一种 遗传病。 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。
本课结束
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答案
1.如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸 活学活用 序列示意图。已知WNK4基因发生突变，导致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—C
B.②处碱基对A—T替换为G—C
C.③处缺失碱基对A—TD.④处碱基对G—C替换为A—T
解析答案
一题多变
答案
2.基因突变有的会导致性状改变，有的则不改变性状，推测可能的原因有 哪些？ 答案 (1)一种氨基酸可以由多种密码子决定(密码的简并性)，当突变后的 DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性 状的改变。 (2)突变成的隐性基因在杂合子中不会引起性状的改变。 (3)不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不会引起性状的改变。
显性突变和隐性突变 (1)显性突变(a→A)：一旦发生即可表现，但常不能稳定遗传。 (2)隐性突变 (A→a)：一旦表现即可稳定遗传。
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三、基因重组
1.概念
知识梳理
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。
2.类型
类型
发生时期
实质
图示
_减__数__第__一__次__分__裂__ 非同源染色体上的_非__等__
自由组合型 _后__期__
位基因 自由组合
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 随着非姐妹染色单体
的交换而发生交换
答案
3.意义 基因重组能够产生多样化的 基因组合 的子代，是生物变异的来源之一， 对 生物的进化 具有重要意义。
解析答案
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2.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是( A ) A.没有蛋白质产物 B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 解析 基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是 表达产物(蛋白质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋 白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质的氨基酸减少或者增加多 个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。
重组的是( D )
A.蓝细菌
B.噬菌体
C.烟草花叶病毒
D.豌豆
解析 基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性
生殖的生物中。病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行
有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因重组。
解析答案
5.血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线 图和细胞分裂图，回答下列问题：
答案
2.下图是基因突变的几种类型，请分析回答下面问题：
(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗？ 答案 脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变在光学显微镜下 不能观察到。
答案
(2)研究表明，上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一 次分裂前的间期，结合DNA分子的结构特点和复制过程， DNA分子复制 时容易发生基因突变的原因是什么？ 答案 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，从而导致基因突变。
(1)④处碱基对G－C突变为A－T时，产生的基因与原基因是等位基因吗？ 为什么？ 答案 不是，因为两种基因控制的是完全相同的性状而不是相对性状。 (2)若1 169位赖氨酸变为天冬酰胺，则发生了什么样的突变？ 答案 ④处碱基对G－C替换为T－A。
答案
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二、基因突变的原因、特点
物理因素：如 紫外线、X射线 等
的协调关系，而对生物有害
1 新基因 产生的途径 3.意义2生物变异的 根本来源
3生物进化的原始材料
答案
合作探究
1.基因C可以突变成为c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之间也可以相 互突变(如图)，据此回答： (1)C、c1、c2、c3……之间是否互为等位基因？ 答案 是。 (2)基因突变会不会改变基因在染色体上的位置和数目？ 答案 基因突变是基因内部碱基发生的改变，即改变了基因的表现形式， 基因的位置和数量并没有改变。 (3)图示体现了基因突变的什么特点？ 答案 基因突变具有不定向性和可逆性。
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(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是_控__制__血__红_蛋__白__合__成__的__基__因__发__生__突_变__，此种 变异一般发生于甲图中_2_～__3_阶段，此种变异一般最大的特点是能产生_新__基__因__。 解析 蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质变化的根本原因是相应基因 发生了变化，属于基因突变，它一般发生于细胞分裂间期的DNA复制时期，基 因突变的结果是能够产生新的基因。
解析答案
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3.以下有关基因重组的叙述，错误的是( C ) A.非同源染色体上非等位基因的自由组合能导致基因重组 B.同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组 C.纯合子自交因基因重组导致子代性状分离 D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
答案
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4.以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因
答案
3.基因突变对后代的影响 (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，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因 突变，可通过 无性繁殖 传递。
答案
合作探究
1.生物变异的类型分析 (1)在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有3.5 kg，当引种到拉萨后， 由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7 kg左右。但再引回 北京后，叶球又只有3.5 kg。上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现 象的发生？如果有，这种变异性状能稳定地遗传给子代吗？为什么？ 答案 有变异。但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代，因为遗传物 质没有变化。
答案
3.如图为基因型为AaBb的某高等动物的细胞分裂示意图，据图回答下列 问题：
(1)图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？ 答案 有丝分裂后期；基因突变。 (2)图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？ 答案 次级精母细胞或者极体；基因突变或者基因重组(交叉互换)。
外因 化学因素 ：如亚硝酸、碱基类似物等
1.原因
生物因素：某些病毒等
内因DDNNAA分 的子 碱复 基制 组偶 成尔 发发 生生 改错 变误 等
知识梳理
答案
普遍性 ：在生物界中普遍存在
随机性
：可以发生在个体发育的任何时期和部位
不定向性：可产生一个以上的
等位基因
2.特点
低频性
：突变频率很低
多害少利性：多数基因突变破坏生物体与现有环境
答案
3.子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些 活学活用 过程可以发生基因重组( )
A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.④⑤ D.③⑥
解析答案
课堂小结
替换 根本
重新组合
有性生殖 不定向性 自由组合 交叉互换
答案
返回
当堂检测
12345
1.某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发 生了改变，从而导致了乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是( C ) A.缺乏吸收某种氨基酸的能力 B.不能摄取足够的乳糖酶 C.乳糖酶基因有一个碱基替换了 D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了 解析 根据题中“乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变”，可判断是 乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则可 能会发生一系列氨基酸的改变。
答案
合作探究
1.谚语“一母生九子，连母十个样”，请分析这种现象发生的主要原因是 什ห้องสมุดไป่ตู้？ 答案 生物的亲子代之间的性状差异主要是由于基因重组造成的。
答案
2.下图是发生在某初级精母细胞中的变化，请分析回答下列问题：
(1)如果没有发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因 组成分别是怎样的？ 答案 有2种。AB和ab。 (2)发生交叉互换后，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分 别是怎样的？ 答案 4种。AB、Ab、aB和ab。
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
学习导航 1.结合镰刀型细胞贫血症的发病原因，说出基因突变的概念和方式。 2.结合具体实例，简述基因突变的原因、特点及意义。 3.结合减数分裂的过程，简述基因重组的概念、方式及意义。
重难点击 基因突变和基因重组的比较。
课堂导入
图中的情景用英语表达为：THE CAT SAT ON THE MAT(猫坐在草席上)， 几位同学抄写时出现了不同的错误，如下： (1)THE KAT SAT ON THE MAT (2)THE HAT SAT ON THE MAT (3)THE CAT ON THE MAT
将其翻译成中文，和原句相比意思是否改变了？ 据此可知，个别字母的替换或者缺少，句子的意思都可能改变。如果是 DNA分子中的遗传信息——脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化， 生物体的性状会发生怎样的改变呢？这些变化可能对生物体产生什么影响？
内容索引
一、基因突变的实例 二、基因突变的原因、特点 三、基因重组 当堂检测
答案
(2)某种一直开红花的植物，某代出现了一株开紫花的植株，而且这株紫 花植物的后代仍然开紫花，可能的原因是什么？ 答案 遗传物质改变了。 (3)据此，生物变异的类型有哪些？ 答案 ①不可遗传的变异：由外界环境的影响引起，遗传物质并没有发 生变化； ②可遗传的变异：由遗传物质改变引起的变异，包括基因突变、基因重 组和染色体变异。