高三生物总复习 第24讲 基因突变与基因重组教案

2012高三生物总复习教案第24讲基因突变与基因重组

教学案

【考纲要求】

【考点分析】

【考点预测】

本考点是现实生活与实践生产比较密切的问题，所以也是考察的重点问题，主要考察的是基因突变的类型以及基因重组的时间关系，主要是以选择题的形式出现，另外一个重要的考点就是育种问题，主要是以大题或者是实验设计的试题出现。

【知识梳理】

一、基因突变

1、概念

2、方式

3、原因

（1）内因

（2）外因

①物理因素

②化学因素

③生物因素

4、基因突变的特点

①普遍性

②随机性

③低频性

④不定向性

二、基因重组

1、概念

2、发生时期

3、形式

【重点解析】

可遗传的变异形式比较

1．基因突变的类型

根据基因结构的改变方式不同，可将基因突变分为四种类型：

(1)点突变：由某位点一对碱基改变造成的。其包括两种形式：转换和颠换。点突变的不同效应为：①同义突变；②错义突变；③无义突变；④终止密码突变。

(2)移码突变：某位点增添或减少1～2对碱基造成的。

(3)缺失突变：基因内部缺失某个DNA小段造成的。

(4)插入突变：基因内部增添一小段外源DNA造成的。

2．突变体的表型特性

突变对表型的最明显的效应，可分为：

(1)形态突变。

(2)生化突变。

(3)致死突变。

(4)条件致死突变。

3．突变发生的时期

突变可在个体发育的任何时期发生。突变发生在生殖细胞中，通过有性生殖必然引起后代遗传变化；突变发生在体细胞中，可引起某些体细胞遗传结构上的改变。突变发生的时期

越迟，则生物表现出突变性状的部分越少。

4．基因突变的原因

基因突变是基因在诱变因素作用下，内部分子结构改变的结果。基因突变的分子机制可以概括如下表所示：

5．基因突变的特征

(1)普遍性。

(2)随机性。

(3)稀有性。

(4)多方向性：一个基因可突变为一系列异质性的等位基因----复等位基因。但每一个基因突变的方向不是漫无限制的，如毛色基因，突变一般在色素的范围内。

(5)可逆性。

(6)多害少利性：但有害的突变在一定条件下可能转化

6.基因突变与基因重组的比较

基因突变基因重组

本质基因结构改变，产生新的基因，

出现新的性状基因重新组合，产生新的基因型，使性状重新组合

发生时期细胞分裂间期DNA复制时，由于

碱基互补配对的差错(碱基对增减数第一次分裂前期，四分体的非姐妹染色体单体的交叉互换和

例1．将同一品种的小麦分别种在水肥条件不同的农田，其株高等性状表现出很大差异，这种现象在遗传学上称为（）

A．遗传性B．遗传重组引起的变异

C．基因突变产生的差异D．不遗传的变异

解析：生物的变异分为不遗传的变异和遗传的变异，前者是由于环境条件的改变引起生物性状的变异，后者是由于遗传物质改变引起的生物性状的变异。

同一品种的小麦含有相同的遗传物质，若在相同的环境条件下，其表现出来的性状是一样的。同一品种的小麦在水肥不同的农田，其性状差异是由于环境条件不同引起的，而非遗传物质改变引起的。若由基因突变引起的，则只限于极少数个体出现性状差异。因为品种是纯合子，也不存在由基因重组和染色体变异导致性状变异的问题。所以是一种不遗传的变异。

答案：D

例2．基因突变大多数都有害的原因是（）

A．基因突变形成的大多是隐性基因

B．基因突变破坏了生物与环境之间形成的均衡体系

C．基因突变形成的表现效应往往比基因重组更为明显

D．基因突变对物种的生存和发展有显著的负作用

解析：如果对基因突变的有害性理解不深刻，易选C和D，因基因突变后，性状改变确定非常显著，而且往往对个体生存确实不利；但表现效应明显不一定导致有害，虽然基因突变大多有害，可是对生物的进化具有重要的意义。故C、D不合题意。A项中的隐性基因不一定

就有害，何况基因突变是不定向的。只有B项叙述才是真正导致有害性的原因。

答案：B

例3．用一定剂量的秋水仙素处理某种霉菌，诱发了基因突变，秋水仙素最有可能在下列哪项过程中起作用？（）

A．有丝分裂间期 B．有丝分裂全过程

C．受精作用过程 D．减数分裂第一次分裂间期

解析：基因突变最易发生于DNA分子复制过程中，即细胞有丝分裂间期（导致体细胞发生突变）或减数分裂第一次分裂间期（导致生殖细胞发生突变）。当然，对有性生殖的动、植物，只有生殖细胞中的基因突变才能影响到子代性状的变化。霉菌的繁殖方式是无性生殖（孢子生殖），它不进行减数分裂。

该题是关于基因突变发生时期的应用题，属于化学诱变的范围。考查学生对知识的迁移能力。

答案：A

例4．根据图示分析人类镰刀型细胞贫血症的病因，并回答：

（1）请给予图中①②③以特定的含义：

①__________；②__________；③__________。

（2）患镰刀型细胞贫血症的根本原因是，

控制__________合成的___________________，从而改变了遗传信息。

（3）镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病，

该隐性致病基因在图中对应的碱基组成为__________；

正常基因在图中对应的组成为______。

（4）根据镰刀型细胞贫血症的发病率和表现特征，

说明基因突变具有__________和__________的特点。

解析：镰刀型细胞贫血症的病因是由于病人的血红蛋白分子的一条多肽链上，有一个氨基酸的种类发生了改变，即由正常的谷氨酸变成了异常的缬氨酸，根本原因是合成血红蛋白分子的遗传物质DNA的碱基序列发生了改变，就是发生了基因突变，由突变成。

答案：（1）①基因突变②CAT ③GUA （2）血红蛋白 DNA碱基序列发生了改变

（3）（4）突变率低有害性

【实战训练】

（09广东卷）（09上海卷）1.右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于

A. 重组和易位

B. 易位和易位

C. 易位和重组

D. 重组和重组

答案：A

解析：由染色体图像可判断①中两条为同源染色体②中两条为非同源染色体，①是同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分染色体片段属于重组，②是在非同源染色体之间交换部分染色体属于易位。

（09福建卷）2.细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是

A.染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异

B.非同源染色体自由组合，导致基因重组

C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变

D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异

答案：B

解析：有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移