生物課堂探究第五章第節(jié)基因突變和基因重組

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課堂探究探究點(diǎn)一基因突變問題導(dǎo)引太空育種蔬菜是將普通蔬菜種子搭載于航天飛行器，經(jīng)過太空失重、缺氧等特殊條件處理,內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，返回地面后，再經(jīng)農(nóng)業(yè)專家多年培育而成的。這種蔬菜具有很強(qiáng)的抗旱和預(yù)防病毒入侵的能力，不僅產(chǎn)量高,幾乎不用農(nóng)藥，而且鐵、鋅等對人體有益的微量元素也大幅提高?！皟?nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變”的含義是什么？列舉引起這種變化的主要的太空因素。提示:主要指基因突變。失重、缺氧等因素.名師精講1．基因突變發(fā)生的過程及時(shí)間分析基因突變發(fā)生于所有生物中，是一種最廣泛的可遺傳變異的來源。不論病毒、原核生物，還是真核生物，不論進(jìn)行無性生殖，還是進(jìn)行有性生殖，只要進(jìn)行遺傳物質(zhì)復(fù)制，就有可能發(fā)生基因突變.真核生物的基因突變一般發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期DNA復(fù)制的過程中.引起基因突變的因素及其作用的大致機(jī)理：2．基因突變與基因表達(dá)的聯(lián)系堿基對影響范圍對氨基酸的影響減少對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響的措施替換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變—增添大插入位置前的不受影響，插入后的序列會發(fā)生變化若開始增添1個(gè)堿基對,可再增添2個(gè)、5個(gè)，即（3n＋2）個(gè)或減少1個(gè)、4個(gè)，即（3n＋1）個(gè)（n≥0，且為整數(shù)）缺失大缺失位置前的不受影響，缺失后的序列會發(fā)生變化若開始缺失1個(gè)堿基對，可再減少2個(gè)、5個(gè)，即（3n＋2）個(gè)或增添1個(gè)、4個(gè),即（3n＋1）個(gè)（n≥0，且為整數(shù)）3．基因突變與生物性狀的關(guān)系(1)多數(shù)基因突變并不引起性狀的改變。①由于一種氨基酸可由多種密碼子決定，因此某些基因突變并不引起生物性狀的變異.②某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。③隱性突變?nèi)鏏A→Aa，也不會引起性狀的改變。（2）少數(shù)基因突變引起生物性狀的改變，如人類的鐮刀型細(xì)胞貧血癥。特別提醒基因突變可分為顯性突變和隱性突變。顯性突變是指隱性基因突變成顯性基因（a→A）,該突變一旦發(fā)生，突變體即可表現(xiàn)出新突變性狀;隱性突變是指顯性基因突變成隱性基因（A→a），在第一代突變體中突變性狀一般不能表現(xiàn)，而突變性狀一旦表現(xiàn)，即可穩(wěn)定遺傳?！纠}1】基因突變是生物變異的根本來源。下列關(guān)于基因突變特點(diǎn)的說法，正確的是（)A．無論是低等還是高等生物都可能發(fā)生基因突變B．生物在個(gè)體發(fā)育的特定時(shí)期才可發(fā)生基因突變C．基因突變只能定向形成新的等位基因D．基因突變對生物的生存往往是有利的解析：無論是低等生物還是高等生物，無論是體細(xì)胞還是生殖細(xì)胞，無論是個(gè)體發(fā)育的哪個(gè)時(shí)期，都可能發(fā)生基因突變;基因突變是不定向的,一個(gè)位點(diǎn)上的基因可以突變成多個(gè)等位基因；生物與環(huán)境的適應(yīng)是長期自然選擇的結(jié)果，當(dāng)發(fā)生基因突變后，出現(xiàn)新的生物體性狀往往與環(huán)境是不相適應(yīng)的，基因突變對生物的生存往往是有害的,但是有的基因突變對生物的生存是有利的.答案：A探究點(diǎn)二基因重組問題導(dǎo)引來自同一窩的家兔體長、體重或毛色等外觀體征不會完全相同。將體色、體長等各種性狀綜合考慮，不同個(gè)體間的差異會更大，導(dǎo)致這些差異的主要原因是什么？提示：兔子進(jìn)行有性生殖，在產(chǎn)生配子時(shí)會發(fā)生基因分離(考慮一對基因時(shí)）和基因重組。名師精講1．概念在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。（1）通常所說的基因重組是指狹義的基因重組,包括自由組合型和交叉互換型兩種類型，這兩種類型都發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中.（2）廣義的基因重組還包括人工DNA重組技術(shù)（基因工程）和自然條件下的微生物的轉(zhuǎn)化（例如R型肺炎雙球菌被S型肺炎雙球菌的DNA轉(zhuǎn)化)。(3）基因重組是進(jìn)行有性生殖的生物產(chǎn)生變異的主要途徑。2．類型發(fā)生的時(shí)期發(fā)生的范圍自由組合型減Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因交叉互換型減Ⅰ四分體時(shí)期同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換基因重組的兩種類型可通過圖示法加以理解記憶：3.基因突變和基因重組的比較基因突變基因重組區(qū)別本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀，但未改變基因的“量”原有基因的重新組合,產(chǎn)生了新的基因型，使性狀重新組合,但未改變基因的“質(zhì)"和“量”原因一定的外界或內(nèi)部因素的作用下，由于基因復(fù)制時(shí)堿基種類、數(shù)目、排列順序發(fā)生改變，使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變減數(shù)分裂過程中，同源染色體非姐妹染色單體間交叉互換或非同源染色體之間的自由組合時(shí)間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期和減數(shù)第一次分裂后期意義新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，也是生物進(jìn)化的原始材料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，突變頻率低非常普遍,產(chǎn)生的變異類型多適用范圍所有生物都可發(fā)生（包括病毒）,具有普遍性只適用于真核生物有性生殖，細(xì)胞核遺傳聯(lián)系①都能使生物產(chǎn)生可遺傳的變異；②在長期進(jìn)化過程中，通過基因突變產(chǎn)生新基因,為基因重組提供大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)；③二者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表現(xiàn)型【例題2】利用月季花的枝條扦插和利用月季花的種子播種均能產(chǎn)生后代，下列關(guān)于二者變異來源的敘述正確的是（）A．前者不會發(fā)生變異,后者有較大的變異性B．前者一定不會發(fā)生基因重組，后者可能發(fā)生基因重組C．前者一定不會發(fā)生基因突變，后者可能發(fā)生基因突變D．前者一定不會因環(huán)境影響發(fā)生變異，后者可能因環(huán)境影響發(fā)生變異解析：扦插屬于無性生殖，其變異來源不可能是基因重組,基因重組發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的生物通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中；種子繁殖屬于有性生殖,變異可以來自基因重組.扦插和種子繁殖的變異來源都有基因突變（因?yàn)槎紩M(jìn)行細(xì)胞分裂），還受環(huán)境的影響。答案:B典型方法會區(qū)分不可遺傳的變異和可遺傳的變異、基因突變和基因重組是解題的關(guān)鍵.不可遺傳的變異和可遺傳的變異的區(qū)分如下:（1）引起兩種變異的條件不同。不可遺傳的變異僅僅由于環(huán)境因素的影響引起，遺傳物質(zhì)沒有改變；而可遺傳的變異是由于遺傳物質(zhì)改變。（2)兩種變