新教材生物人教版必修2配套課堂探究案5.第1節(jié)基因突變和基因重組

第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組課堂互動(dòng)探究案課程標(biāo)準(zhǔn)概述堿基的替換、增添或缺失會(huì)引發(fā)基因中堿基序列的改變闡明基因中堿基序列的改變有可能導(dǎo)致它所編碼的蛋白質(zhì)及相應(yīng)的細(xì)胞功能發(fā)生變化，甚至帶來致命的后果描述細(xì)胞在某些化學(xué)物質(zhì)、射線以及病毒的作用下，基因突變概率可能提高，而某些基因突變能導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控，甚至發(fā)生癌變闡明進(jìn)行有性生殖的生物在減數(shù)分裂過程中，染色體所發(fā)生的自由組合和交叉互換，會(huì)導(dǎo)致控制不同性狀的基因重組，從而使子代出現(xiàn)變異素養(yǎng)達(dá)成1．闡明基因突變導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的改變，可能引起生物性狀的改變。認(rèn)同基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原材料的觀念。(生命觀念)2．通過歸納與概括總結(jié)基因突變的特點(diǎn)與意義。(科學(xué)思維)3．結(jié)合減數(shù)分裂的過程圖解，理解基因重組的類型。(科學(xué)思維)4．舉例說明基因突變和基因重組在育種、人類遺傳病等方面的應(yīng)用，運(yùn)用基因突變的原理解釋一些變異現(xiàn)象。(社會(huì)責(zé)任)。大熊貓的正常顏色是黑白色，科學(xué)家在野外偶然發(fā)現(xiàn)了一只棕白色大熊貓，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)是由于基因突變引起的。請(qǐng)思考下列問題：(1)什么是基因突變？(2)引起基因突變的因素是什么？(3)基因突變的特點(diǎn)是什么？探究點(diǎn)一基因突變【師問導(dǎo)學(xué)】一、基因突變的實(shí)例1．閱讀教材P80－81實(shí)例內(nèi)容，探討下列問題：(1)基因突變一般發(fā)生在細(xì)胞分裂的什么時(shí)期？(2)結(jié)合DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和復(fù)制過程，分析DNA分子復(fù)制時(shí)容易發(fā)生基因突變的原因。(3)產(chǎn)生鐮狀細(xì)胞貧血的根本原因是什么？變化后導(dǎo)致血紅蛋白基因中堿基種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生了怎樣的變化？(4)根據(jù)上述資料分析可知，基因突變導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，這種改變具體表現(xiàn)在哪些方面？2．基因突變一定會(huì)改變遺傳信息和生物性狀嗎？試分析原因。二、基因突變的原因和特點(diǎn)1．癌變的原因是由于細(xì)胞內(nèi)抑癌基因和原癌基因發(fā)生突變，癌細(xì)胞的特點(diǎn)之一是能進(jìn)行無限增殖，醫(yī)學(xué)上通常使用一定量的化學(xué)藥劑對(duì)癌癥病人進(jìn)行化療。另一方面接受化療后的病人身體非常虛弱。結(jié)合基因突變分析并回答下列問題：(1)化療能夠治療癌癥的原理是什么？(2)接受化療的癌癥患者，身體非常虛弱的原因是什么？2．根據(jù)基因突變的結(jié)果、特點(diǎn)，思考：(1)為什么說基因突變是生物變異的根本來源？(2)基因突變具有低頻性，如何還能為生物進(jìn)化提供原始材料？三、下圖是基因突變的幾種類型，請(qǐng)分析并回答下面問題：(1)上述DNA分子的改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下能觀察到嗎？(2)上述三種方式中堿基對(duì)分別發(fā)生了怎樣的變化？哪種變化對(duì)生物性狀的影響程度相對(duì)要小一些？為什么？(3)基因突變是否一定改變DNA中的遺傳信息？為什么？(4)基因突變不一定改變生物體的性狀，下列哪些情況與該結(jié)論相對(duì)應(yīng)？①突變可能發(fā)生在非編碼片段。②基因突變是隨機(jī)的、普遍的。③基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。④基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AA→Aa，不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。四、下圖能說明基因突變具有什么特點(diǎn)？【智涂筆記】特別提醒：(1)沒有外界因素的誘變，基因突變也可能自發(fā)產(chǎn)生。(2)基因突變產(chǎn)生了新基因，是生物變異的根本來源，為產(chǎn)生更多的基因重組創(chuàng)造了條件。易錯(cuò)提醒：(1)基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變而產(chǎn)生新的基因，即基因中堿基排列順序的改變。(2)DNA中堿基對(duì)的增添、缺失或替換不一定是基因突變。因?yàn)榛蚴怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可能發(fā)生堿基對(duì)的改變，但不屬于基因突變。特別提醒：(1)長(zhǎng)期的進(jìn)化已使多數(shù)生物對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出了很好的適應(yīng)性，而基因突變往往會(huì)改變這種適應(yīng)性而表現(xiàn)為有害。(2)生殖細(xì)胞的突變率一般比體細(xì)胞的突變率高，這是因?yàn)樯臣?xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)對(duì)外界環(huán)境更加敏感。方法規(guī)律：如何判斷基因突變是顯性突變還是隱性突變我們可以選擇突變體與其他已知基因型的未突變體雜交，通過觀察后代變異性狀的比例來判斷基因突變的類型。對(duì)于植物還可以利用突變體自交，觀察后代有無性狀分離來進(jìn)行顯性突變或隱性突變的判定。名師提醒：(1)原癌基因和抑癌基因都是一類基因，而不是一個(gè)基因。(2)不是只有癌細(xì)胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常細(xì)胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。(3)原癌基因和抑癌基因共同對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖起調(diào)節(jié)作用。(4)并不是一個(gè)基因發(fā)生突變就會(huì)引發(fā)細(xì)胞癌變。(5)細(xì)胞癌變是細(xì)胞異常分化的結(jié)果，此過程不可逆。(6)接觸致癌因子不一定就會(huì)引發(fā)細(xì)胞癌變，只有致癌因子引起原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，才會(huì)導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖失控而變成癌細(xì)胞。(7)在日常生活中應(yīng)該遠(yuǎn)離致癌因子，選擇健康的生活方式?！編熣f核心】1．鐮狀細(xì)胞貧血(1)病因分析：①直接原因是蛋白質(zhì)異常：組成血紅蛋白分子的一個(gè)谷氨酸被替換成了纈氨酸，從而引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。②根本原因是基因突變：堿基對(duì)eq\o(=,\s\up15(T),\s\do14(A))被替換成了堿基對(duì)eq\o(=,\s\up15(A),\s\do14(T))。(2)結(jié)論：鐮狀細(xì)胞貧血是由基因突變引發(fā)的一種遺傳病，是基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致的。2．基因突變的概念分析(1)基因突變是基因內(nèi)部發(fā)生的、堿基對(duì)種類和數(shù)目的改變，從而改變了基因的種類，如A→a?；蛲蛔儾粫?huì)改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和所在的位置。(2)基因突變是基因上某一位點(diǎn)的改變，無法在顯微鏡下觀察到。(3)概念中的替換、增添或缺失是指堿基對(duì)的變化，因此在表示時(shí)，應(yīng)用堿基對(duì)的形式，如eq\o(=,\s\up15(T),\s\do14(A))→eq\o(=,\s\up15(A),\s\do14(T))。3．基因突變的類型和影響增添或缺失的位置不同，影響結(jié)果也不一樣：在前端——氨基酸序列全部改變或不能表達(dá)(形成終止密碼子)；在中間某個(gè)位置會(huì)造成肽鏈提前中斷(形成終止密碼子)或插入點(diǎn)后氨基酸序列的改變；若在該序列最后，則不影響表達(dá)或使肽鏈延長(zhǎng)。4．基因突變的特點(diǎn)普遍性：在生物界中普遍存在。隨機(jī)性：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和DNA分子的任何部位。低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。不定向性：一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。多害少利性：多數(shù)基因突變會(huì)破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，而對(duì)生物有害。5．基因突變不一定改變生物體性狀的原因(1)密碼子的簡(jiǎn)并性：若發(fā)生基因突變后引起信使RNA上的密碼子改變，但由于一種氨基酸對(duì)應(yīng)多種密碼子，若該改變了的密碼子與原密碼子仍對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，此時(shí)突變基因控制的性狀不改變。(2)隱性突變：若基因突變產(chǎn)生的是隱性基因，如AA個(gè)體，其中一個(gè)A→a，此時(shí)個(gè)體的基因型為Aa，則該個(gè)體性狀不發(fā)生改變。(3)突變發(fā)生在基因的非編碼序列，如非編碼區(qū)和內(nèi)含子部分。6．細(xì)胞的癌變(1)細(xì)胞癌變的原因①內(nèi)因——原癌基因突變或過量表達(dá)、抑癌基因突變a．原癌基因：一般來說，原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長(zhǎng)和增殖所必需的。b．抑癌基因：其表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡。②外因——致癌因子易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的外界因素都屬于致癌因子。(2)癌細(xì)胞的特征①能夠無限增殖；②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；③細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞之間的黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。【針對(duì)檢測(cè)】1．經(jīng)檢測(cè)某生物發(fā)生了基因突變，但其性狀并沒有發(fā)生變化，其原因是()A．遺傳信息沒有改變B．遺傳基因沒有改變C．遺傳密碼沒有改變D．控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒有改變2．下列關(guān)于細(xì)胞癌變的敘述，錯(cuò)誤的是()A．癌變后細(xì)胞膜上的糖蛋白減少B．癌變后細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)有明顯改變C．癌癥的發(fā)生與致癌因子有關(guān)D．原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)可抑制細(xì)胞的增殖3．下列有關(guān)基因突變的說法，正確的是()A．基因突變一定能產(chǎn)生等位基因B．DNA分子中堿基發(fā)生增添、缺失、替換就是基因突變C．基因突變可以發(fā)生在以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒中D．基因突變改變基因的數(shù)量，但不改變基因在染色體上的排列順序4．下列能引起細(xì)胞發(fā)生癌變的因素是()①X射線照射②煤焦油的刺激③溫度過高④細(xì)胞失水⑤Rous肉瘤病毒感染⑥紫外線照射A．①②④⑤B．①②③④C．①②⑤⑥D(zhuǎn)．②④⑥5．(等級(jí)考選做)如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因會(huì)發(fā)生突變，導(dǎo)致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的是()A．①處插入堿基對(duì)G—CB．②處堿基對(duì)A—T替換為G—CC．③處缺失堿基對(duì)A—TD．④處堿基對(duì)G—C替換為A—T6．(等級(jí)考選做，多選)擬南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對(duì)，下列分析正確的是()A．根尖成熟區(qū)細(xì)胞一般均可發(fā)生此過程B．該細(xì)胞的子代細(xì)胞中遺傳信息發(fā)生改變C．若該變異發(fā)生在基因中部，可能導(dǎo)致翻譯過程提前終止D．若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對(duì)，對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小探究點(diǎn)二基因重組【師問導(dǎo)學(xué)】1．閱讀教材P84內(nèi)容，觀察圖5－4，結(jié)合減數(shù)分裂與基因自由組合定律，探究下列問題：(1)基因重組產(chǎn)生了新基因和新性狀嗎？(2)諺語“一母生九子，連母十個(gè)樣”，請(qǐng)分析這主要是什么原因造成的？為什么？(3)下列是孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的兩種現(xiàn)象，請(qǐng)分析產(chǎn)生的原因是否屬于基因重組，并說明理由。①現(xiàn)象一：雜合紫花豌豆自交后代中出現(xiàn)白花豌豆。②現(xiàn)象二：雜合黃色圓粒豌豆自交后代中出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆。2．下圖a、b為減數(shù)第一次分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像，據(jù)圖思考：(1)a圖和b圖所示的都是基因重組，兩種類型的基因重組分別發(fā)生于減數(shù)第一次分裂的哪個(gè)時(shí)期？(2)a圖和b圖所示的基因重組發(fā)生的原因分別是什么？3．下圖是基因型為AaBb的高等動(dòng)物體內(nèi)某個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞可能發(fā)生的變化，請(qǐng)據(jù)圖分析：(1)如果沒有發(fā)生交叉互換，該初級(jí)精母細(xì)胞形成的精細(xì)胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？(2)若發(fā)生交叉互換，該初級(jí)精母細(xì)胞形成的精細(xì)胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？4．如圖為基因型為AaBb的某高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)圖1細(xì)胞處于什么時(shí)期？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因是什么？(2)圖2細(xì)胞的名稱是什么？圖中形成B、b現(xiàn)象的原因可能是什么？(3)若該動(dòng)物的基因型為AaBB，則產(chǎn)生圖2現(xiàn)象的原因又是什么？【智涂筆記】特別提醒：1．基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可遺傳變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因。2．并非產(chǎn)生新基因型的變異都是基因重組，基因重組僅發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中，有性生殖過程中配子間的隨機(jī)結(jié)合可產(chǎn)生新的基因型，但不屬于基因重組?；蛲蛔兒突蛑亟M的判斷(1)基因突變：(2)基因重組：易錯(cuò)提醒：(1)多種精子和多種卵細(xì)胞之間有多種結(jié)合方式，導(dǎo)致后代性狀多種多樣，但不屬于基因重組。(2)雜合子自交，后代發(fā)生性狀分離，其根本原因是等位基因的分離，而不是基因重組。(3)有絲分裂和細(xì)菌的二分裂及病毒的復(fù)制過程中一般不會(huì)發(fā)生基因重組。(4)“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等屬于廣義的基因重組?！編熣f核心】1．對(duì)基因重組概念的理解2．類型3．姐妹染色單體含有等位基因的原因分析基因突變或交叉互換都會(huì)導(dǎo)致姐妹染色單體中含有等位基因(如圖)。在確定變異類型時(shí)，可根據(jù)題意來確定，方法如下：(1)若為體細(xì)胞有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受精卵等)，則只能是基因突變?cè)斐傻摹?2)若為減數(shù)分裂，則原因可能是基因突變(減數(shù)第一次分裂前的間期)或交叉互換(減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期)。(3)若題目中問造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來源——基因突變。(4)若題目中有“××分裂××?xí)r期”提示，如減Ⅰ前期造成的則考慮交叉互換，若是間期造成的，則考慮基因突變。4．基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，可能出現(xiàn)新性狀不同基因的重新組合，產(chǎn)生了新基因型，使性狀重新組合發(fā)生時(shí)間及原因DNA分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的基因結(jié)構(gòu)的改變減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換，以及非同源染色體上非等位基因的自由組合條件外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個(gè)體之間的雜交，有性生殖過程中的減數(shù)分裂意義生物變異的根本來源，也是生物進(jìn)化的重要因素之一是生物變異的來源之一，是生物進(jìn)化的重要因素之一發(fā)生可能性可能性很小非常普遍

【針對(duì)檢測(cè)】1．下面有關(guān)基因重組的說法，錯(cuò)誤的是()A．基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中B．基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因C．基因重組是生物變異的重要來源D．基因重組能產(chǎn)生原來沒有的新性狀組合2．下列有關(guān)基因突變和基因重組的描述，正確的是()A．基因突變對(duì)于生物個(gè)體是利多于弊B．基因突變所產(chǎn)生的基因都可以遺傳給后代C．基因重組能產(chǎn)生新的基因D．基因重組是進(jìn)行有性生殖的生物才具有的一種可遺傳變異方式3．當(dāng)牛精原細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，細(xì)胞不可能發(fā)生()A．基因重組B．DNA解旋C．蛋白質(zhì)合成D．基因突變4．基因重組是有性生殖生物重要的變異來源，下列說法正確的是()A．只有位于非同源染色體上的基因才能重組B．只發(fā)生在四分體時(shí)期C．能體現(xiàn)遺傳的穩(wěn)定性D．能使生物更好地適應(yīng)多變的環(huán)境5．(等級(jí)考選做，多選)下列配子產(chǎn)生的過程，是通過基因重組導(dǎo)致的是()A．基因組成為的個(gè)體產(chǎn)生了Ab和aB的配子B．基因組成為的個(gè)體產(chǎn)生了Ab和aB的配子C．基因組成為的個(gè)體產(chǎn)生了ab和AB的配子D．基因組成為的個(gè)體產(chǎn)生了ABC和abc的配子6．(等級(jí)考選做，多選)下列關(guān)于基因重組的說法，正確的是()A．生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組B．減數(shù)分裂四分體時(shí)期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組C．減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組D．一般情況下，花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖不能發(fā)生基因重組【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】【主干落實(shí)】1．基因突變有基因內(nèi)部堿基對(duì)的替換、增添或缺失三種方式。2．基因突變會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。3．誘發(fā)基因突變的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素。4．基因突變具有普遍性、隨機(jī)性、不定向性及低頻性等特點(diǎn)。5．基因突變可以產(chǎn)生新基因，而基因重組只能產(chǎn)生新的基因型。6．基因重組包括非同源染色體上非等位基因的自由組合和同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換這兩種類型。1．下列關(guān)于基因突變的敘述，正確的是()A．物理、化學(xué)、生物因素引起的基因突變的機(jī)制是有區(qū)別的B．基因突變不一定會(huì)引起遺傳信息的改變C．基因堿基對(duì)的缺失、增添、替換中對(duì)性狀影響最小的一定是替換D．基因突變的方向與環(huán)境變化有明確的因果關(guān)系，為進(jìn)化提供最初原始材料2．下列屬于癌細(xì)胞特征的是()①無限增殖②代謝速率減慢③細(xì)胞膜上糖蛋白減少④具有轉(zhuǎn)移性⑤產(chǎn)生大量的毒素A．①②③④B．①③④C．①③④⑤D．①②③④⑤3．某嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子有一個(gè)氨基酸改變而導(dǎo)致乳糖酶失活，發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是()A．缺乏吸收某種氨基酸的能力B．不能攝取足夠的乳糖酶C．乳糖酶基因有一個(gè)堿基被對(duì)替換D．乳糖酶基因有一個(gè)堿基對(duì)缺失4．下列有關(guān)基因重組的說法中，正確的是()A．基因重組是生物變異的根本來源B．基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型C．基因重組通常發(fā)生在細(xì)胞分裂的過程中D．非等位基因間都可以發(fā)生重組5．(等級(jí)考選做)如圖是基因型為AA的個(gè)體不同分裂時(shí)期的圖像，請(qǐng)根據(jù)圖像判定每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變異類型()A．①基因突變②基因突變③基因突變B．①基因突變或基因重組②基因突變③基因重組C．①基因突變②基因突變③基因突變或基因重組D．①基因突變或基因重組②基因突變或基因重組③基因重組6．下圖表示人類鐮狀細(xì)胞貧血的病因：(1)圖中①②③分別表示：①____________，②____________，③____________。(2)在DNA復(fù)制過程中，由于出現(xiàn)“差錯(cuò)”，導(dǎo)致DNA________________發(fā)生局部改變，從而改變了遺傳信息。(3)鐮狀細(xì)胞貧血是常染色體上的隱性遺傳病。若正?；?yàn)镠，那么致病基因就是________。(4)鐮狀細(xì)胞貧血十分少見，說明基因突變的特點(diǎn)是________和________。教材第80頁?【問題探討】1．航天育種的生物學(xué)原理是基因突變。2．開放性問題，答案合理即可。教材第81頁?【思考·討論】1．圖中谷氨酸變成了纈氨酸。2．提示：可根據(jù)教材第67頁表4－1,21種氨基酸的密碼子表完成圖解。鐮狀細(xì)胞貧血能夠遺傳。突變后的DNA進(jìn)行復(fù)制，通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞，并將突變基因傳遞給下一代。3．如果這個(gè)基因發(fā)生堿基的增添或缺失，氨基酸的序列不一定會(huì)發(fā)生改變，所對(duì)應(yīng)的性狀也不一定發(fā)生改變。教材第82頁?【思考·討論】1．基因發(fā)生突變。2．健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因。3．提示：細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，容易轉(zhuǎn)移、無限增殖等。教材第84頁?【思維訓(xùn)練】1．開放性問題，答案合理即可。2．開放性問題，答案合理即可。教材第85頁?【練習(xí)與應(yīng)用】一、概念檢測(cè)(1)√(2)×bZIP73蛋白質(zhì)中1個(gè)氨基酸的差異是由基因突變導(dǎo)致的。(3)×由于密碼子的簡(jiǎn)并性、基因中存在非編碼序列等，基因的堿基序列改變，編碼的氨基酸不一定發(fā)生改變，表達(dá)的蛋白質(zhì)不一定會(huì)失去活性。二、拓展應(yīng)用(1)這些地區(qū)是瘧疾高發(fā)地，具有鐮狀細(xì)胞貧血突變基因的個(gè)體對(duì)瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力，使其生存率提高。(2)提示：看起來對(duì)生物生存不利的基因，可能在某些方面對(duì)生物的生存是有利的。開放性問題，答案合理即可。eq\x(溫馨提示：請(qǐng)完成課后分層檢測(cè)案15)第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組互動(dòng)·探究·智涂探究點(diǎn)一【師問導(dǎo)學(xué)】一、1．(1)提示：有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。(2)提示：DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA雙鏈要解旋，此時(shí)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易導(dǎo)致堿基對(duì)的數(shù)量或排列順序發(fā)生改變，從而使遺傳信息發(fā)生改變。(3)提示：基因突變。堿基種類可能變化，數(shù)量不變，排列順序發(fā)生改變。(4)提示：脫氧核苷酸(堿基)的種類、數(shù)量、排列順序的改變引起遺傳信息的改變。2．提示：(1)遺傳信息一定改變?；蛲蛔兪侵富蛑袎A基對(duì)的替換、增添或缺失，基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。發(fā)生基因突變后，遺傳信息會(huì)發(fā)生改變。(2)生物性狀不一定發(fā)生改變。發(fā)生堿基對(duì)的改變時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，可能并不改變蛋白質(zhì)中的氨基酸序列，不改變生物的性狀；若發(fā)生隱性突變時(shí)，生物的性狀也不一定改變。二、1．(1)提示：化療的作用是通過一定量的化學(xué)藥劑干擾癌細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制，從而抑制其分裂能力，或者殺死癌細(xì)胞。(2)提示：化療的藥物，既對(duì)癌細(xì)胞有作用，也對(duì)正常的體細(xì)胞有作用，因此，化療后病人的身體是非常虛弱的。2．(1)提示：因?yàn)榛蛲蛔兏淖兞嗽谢虻慕Y(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了新基因，為生物變異奠定了基礎(chǔ)。(2)提示：基因突變能產(chǎn)生新基因，對(duì)生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率很低，但是一個(gè)物種往往由許多個(gè)體組成，就整個(gè)物種來看，在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過程中產(chǎn)生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利變異，對(duì)生物的進(jìn)化有重要意義，因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原始材料。三、(1)提示：脫氧核苷酸(堿基)的種類、數(shù)量、排列順序的改變，在光學(xué)顯微鏡下不能觀察到。(2)提示：分別發(fā)生了堿基對(duì)的增添、替換和缺失，其中發(fā)生堿基對(duì)的替換時(shí)，影響范圍較小，一般只改變一個(gè)氨基酸或不改變氨基酸；發(fā)生堿基對(duì)的增添或缺失時(shí)，影響范圍較大，影響插入(或缺失)位置后的序列所對(duì)應(yīng)的氨基酸。(3)提示：是，因?yàn)檫z傳信息指的是DNA分子中的堿基排列順序，個(gè)別堿基對(duì)的替換、增添或缺失都會(huì)引起堿基排列順序的改變。(4)提示：①③④。四、提示：基因突變具有不定向性和可逆性?！踞槍?duì)檢測(cè)】1．解析：突變后性狀沒有改變是合成的相應(yīng)的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒有改變，基因發(fā)生了突變則其含有的堿基的排列順序一定改變，所以遺傳信息和遺傳基因是一定改變的，而由于密碼子的簡(jiǎn)并性，性狀不一定改變。答案：D2．解析：細(xì)胞癌變后，細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，A正確；細(xì)胞癌變后，細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變，B正確；致癌因子能誘發(fā)癌變，癌癥的發(fā)生與致癌因子有關(guān)，C正確；原癌基因表達(dá)的產(chǎn)物是細(xì)胞正常的生長(zhǎng)和增殖所必需的，抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，D錯(cuò)誤。答案：D3．解析：基因突變可以產(chǎn)生新基因，但不一定都是等位基因，如原核生物和病毒的基因一般成單存在，不存在等位基因，A錯(cuò)誤；DNA分子中堿基發(fā)生增添、缺失、替換引起基因堿基序列的改變，才是基因突變，B錯(cuò)誤；以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，其遺傳信息儲(chǔ)存在RNA中，故基因突變可以發(fā)生在以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒中，C正確；基因突變會(huì)造成某些基因堿基序列的改變，而基因的數(shù)量和位置不變，D錯(cuò)誤。答案：C4．解析：引起細(xì)胞發(fā)生癌變的因素有物理致癌因子，如X射線、紫外線；化學(xué)致癌因子，如煤焦油；病毒致癌因子，如Rous肉瘤病毒等。溫度過高或細(xì)胞失水不會(huì)引起細(xì)胞癌變。答案：C5．解析：由題干可知WNK4基因發(fā)生了突變，導(dǎo)致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?，而賴氨酸的密碼子為AAA、AAG，谷氨酸的密碼子為GAA、GAG，因此可能發(fā)生的變化為密碼子由AAA→GAA或AAG→GAG，而基因的轉(zhuǎn)錄鏈對(duì)應(yīng)的變化為TTT→CTT或TTC→CTC。由題干中WNK4的基因序列可知，應(yīng)為TTC→CTC，因此基因應(yīng)是由A—T替換為G—C。答案：B6．解析：根尖成熟區(qū)細(xì)胞屬于高度分化的細(xì)胞，已經(jīng)失去分裂能力，細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生DNA復(fù)制，一般不會(huì)發(fā)生此過程，A錯(cuò)誤；擬南芥細(xì)胞中某個(gè)基因編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段插入了一個(gè)堿基對(duì)，說明發(fā)生了基因突變，導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變，突變的基因會(huì)隨DNA分子進(jìn)入子細(xì)胞，B正確；若該變異發(fā)生在基因中部，有可能使該基因轉(zhuǎn)錄的mRNA分子中提前出現(xiàn)終止密碼子，導(dǎo)致翻譯過程提前終止，C正確；若在插入位點(diǎn)再缺失3個(gè)堿基對(duì)，會(huì)使該基因轉(zhuǎn)錄的密碼子從插入位點(diǎn)后全部改變，導(dǎo)致其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與原來差異很大，D錯(cuò)誤。答案：BC探究點(diǎn)二【師問導(dǎo)學(xué)】1．(1)提示：沒有?；蛑亟M只是將原有的基因進(jìn)行了重新組合；基因控制性狀，由于基因重組沒有產(chǎn)生新基因，因此一般不會(huì)產(chǎn)生新性狀，只是產(chǎn)生了新的性狀組合。(2)提示：生物的親子代之間的性狀差異主要是由基因重組造成的。通過基因重組可以產(chǎn)生基因型不同的后代。(3)①提示：不是。雜合紫花豌豆自交后代中出現(xiàn)白花豌豆，是控制同一性狀的等位基因分離的結(jié)果，而基因重組指的是控制不同性狀的基因的重新組合。②提示：是。雜合黃色圓粒豌豆自交后代出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆，是由于兩對(duì)非同源染色體上控制豌豆兩種性狀的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而重新組合的結(jié)果。2．(1)提示：a發(fā)生于減數(shù)第一次分裂的前期(四分體時(shí)期)，b發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期。(2)提示：a圖發(fā)生基因重組的原因是：同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換。b圖發(fā)生基因重組的原因是：非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體自由組合。3．(1)提示：有2種。AB和ab。(2)提示：4種。AB、Ab、aB和ab。4．(1)提示：有絲分裂后期；基因突變。(2)提示：次級(jí)精母細(xì)胞或第一極體；基因突變或基因重組(交叉互換)。(3)提示：基因突變?！踞槍?duì)檢測(cè)】1．解析：基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程，即減數(shù)分裂過程中，控制不同性狀的原有基因的重新組合，可產(chǎn)生新的基因型，從而控制新的表現(xiàn)型，是生物變異的重要來源之一，是形成生物多樣性的重要原因之一，對(duì)于生物的進(jìn)化具有十分重要的意義。但是，基因重組不會(huì)產(chǎn)生新的基因。答案：B2．解析：基因突變對(duì)生物個(gè)體多數(shù)是有害的；體細(xì)胞產(chǎn)生的突變基因一般不遺傳；只有基因突變才能產(chǎn)生新基因，基因重組可產(chǎn)生新基因型，基因重組是進(jìn)行有性生殖的生物具有的可遺傳的變異方式。答案：D3．解析：基因重組通常發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。答案：A4．解析：基因重組