高三生物一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案：基因突變和基因重組

基因突變和基因重組導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)目標(biāo)：1.概述堿基的替換、增添或缺失會(huì)引起基因堿基序列的改變。2.闡明基因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，甚至帶來的后果。3.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。4.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。一、基因突變1．基因突變的實(shí)例實(shí)例：鐮狀細(xì)胞貧血(1)患者貧血的直接原因是____________異常，根本原因是發(fā)生了________________，堿基對(duì)由eq\f(T,A)替換成eq\f(A,T)。(2)用光學(xué)顯微鏡______(填“能”或“不能”)觀察到紅細(xì)胞形狀的變化。理由是__________________________________________________________________________________________。2．基因突變的概念DNA分子中發(fā)生________________________，而引起的________________________的改變，叫作基因突變。3．基因突變的遺傳性若發(fā)生在配子中，將______________________。若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般__________________，但有些植物可通過____________遺傳。4．細(xì)胞的癌變(1)原因(2)實(shí)例：結(jié)腸癌發(fā)生易錯(cuò)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。(3)癌細(xì)胞的特征5．基因突變的原因6．基因突變的特點(diǎn)(1)____________：基因突變?cè)谏锝缡瞧毡榇嬖诘?。原因是自然界中誘發(fā)基因突變的因素很多，而且基因突變也會(huì)__________產(chǎn)生。(2)隨機(jī)性：時(shí)間上——可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的______________；部位上——可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)________________上，以及同一個(gè)DNA分子的________________。(3)不定向性：一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的________________。(4)低頻性：在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的。7．基因突變的意義(1)產(chǎn)生____________的途徑；(2)生物變異的______________；(3)為生物的進(jìn)化提供了__________________。8．應(yīng)用：誘變育種(1)定義：利用物理因素(如紫外線、X射線等)或化學(xué)因素(如亞硝酸鹽等)處理生物，使生物發(fā)生基因突變，可以____________突變率，創(chuàng)造人類需要的________________。(2)實(shí)例：用輻射方法處理大豆，選育出含油量高的大豆品種。(3)過程(4)優(yōu)點(diǎn)：可以提高_(dá)___________，在較短時(shí)間內(nèi)獲得________________________；____________________。(5)缺點(diǎn)：______________________往往不多，需要處理________________。二、基因重組1．范圍：主要是________生物的________生殖過程中。2．實(shí)質(zhì)：________________________的重新組合。提醒只有在兩對(duì)以上的等位基因之間才能發(fā)生。3．類型(1)自由組合型：減數(shù)分裂Ⅰ的后期，位于__________________________________隨非同源染色體的____________________而發(fā)生重組(如圖)。(2)交換型：在減數(shù)分裂過程中的四分體時(shí)期(減數(shù)分裂Ⅰ前期)，位于同源染色體上的____基因有時(shí)會(huì)隨著____________________之間的互換而發(fā)生交換，導(dǎo)致同源染色體上的非等位基因重組(如圖)。提醒：以上兩種類型的基因重組使配子具有多樣性，并通過受精引起子代基因型和表型的多樣性。(3)基因工程重組型：目的基因經(jīng)______導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因發(fā)生重組(如圖)。(4)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化型：R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。4．基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生________________，導(dǎo)致______________出現(xiàn)。5．基因重組的意義：有性生殖過程中的基因重組能夠使產(chǎn)生的配子種類多樣化，進(jìn)而產(chǎn)生______________多樣化的子代，也是生物變異的來源之一，對(duì)生物的________具有重要意義，還可以用來指導(dǎo)育種。6．基因重組的應(yīng)用——雜交育種(1)概念：有目的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本雜交，使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀組合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種。(2)優(yōu)點(diǎn)：可以把多個(gè)親本的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上。(3)育種缺點(diǎn)：周期長，只能對(duì)已有性狀重新組合，遠(yuǎn)緣雜交不親和。三、練習(xí)鞏固1．基因突變是指DNA分子中發(fā)生___________________，而引起的____________________?；蛲蛔兊慕Y(jié)果是______________，基因數(shù)量______________；基因位置________________；性狀____________(填“一定不變”“一定改變”或“可能改變”)。2．原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是________________所必需的；若原癌基因突變或過量表達(dá)，相應(yīng)蛋白質(zhì)_______________，可能引起細(xì)胞癌變。抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能_________________；若抑癌基因突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)__________________________，也可能引起細(xì)胞癌變。3．基因重組的準(zhǔn)確描述是____________________________________________。基因重組的結(jié)果是產(chǎn)生__________和________，不能產(chǎn)生__________和____________。4．通?；蛑亟M的兩種類型是：___________________。其中前者發(fā)生在________________(時(shí)期)，會(huì)造成____________________________；后者發(fā)生在____________________(時(shí)期)，會(huì)造成__________________________。5．同無性生殖相比，有性生殖產(chǎn)生的后代具有更大的變異性，其根本原因是___________________________________________________________________________________________。6．如圖為具有2對(duì)相對(duì)性狀的某自花傳粉的植物種群中甲植株(純種)的一個(gè)A基因和乙植株(純種)的一個(gè)B基因發(fā)生突變的過程(已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的)，請(qǐng)分析該過程，回答下列問題：(1)上述兩個(gè)基因發(fā)生突變是由_____________________________________________引起的。(2)乙植株發(fā)生基因突變后，該植株及其子一代均不能表現(xiàn)突變性狀，其原因是_________________________________________________________________________________________?？捎檬裁捶椒ㄗ屍浜蟠憩F(xiàn)出突變性狀？__________________________________________。(3)該種植物野生型都為矮莖，現(xiàn)在野生種群中發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)高莖植株。若已證明高莖為基因突變所致，有兩種可能：一是顯性突變，二是隱性突變。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案加以判定：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：一、1．圓餅鐮刀谷氨酸纈氨酸(1)血紅蛋白基因突變(2)能可借助顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài)是圓餅狀還是鐮刀狀2．堿基的替換、增添或缺失基因堿基序列3．遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代不能遺傳無性生殖4．(1)生長和增殖突變或過量表達(dá)活性過強(qiáng)細(xì)胞凋亡活性減弱或失去活性(3)糖蛋白黏著性5．損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA改變核酸的堿基影響宿主細(xì)胞的DNADNA復(fù)制6．(1)普遍性自發(fā)(2)任何時(shí)期不同的DNA分子不同部位(3)等位基因7．(1)新基因(2)根本來源(3)豐富的原材料8．(1)提高生物新品種(4)突變率更多的優(yōu)良變異類型大幅度地改良某些性狀(5)有利變異個(gè)體大量材料二、1．真核有性2．控制不同性狀的基因3．(1)非同源染色體上的非等位基因自由組合(2)等位非姐妹染色單體(3)載體4．新的基因型重組性狀5．基因組合進(jìn)化三、1．堿基的替換、增添或缺失基因堿基序列的改變產(chǎn)生新基因一定不變一定不變可能改變2．細(xì)胞正常的生長和增殖活性過強(qiáng)抑制細(xì)胞的生長和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡活性減弱或失去活性3．在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合新基因型重組性狀新基因新性狀4．自由組合型、交換型減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基