高中生物 第四章 遗传的分子基础 第四节 基因突变和基因重组 第1课时 基因突变与基因重组学案 苏教版必修2-苏教版高一必修2生物学案VIP免费

第1课时基因突变与基因重组1.基因突变的特征和原因。(重点)2.基因重组的来源及意义。(重点)一、阅读教材P86～89分析基因突变1．概念：指由DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等引起的基因结构的改变。2．实例：镰刀型细胞贫血症。3．人工诱变的诱导因素(1)物理因素：如紫外线、X射线、激光等。(2)化学因素：如亚硝酸盐、碱基类似物等。(3)生物因素：如病毒、细菌等。4．特征：基因突变一般具有发生频率低、不定向和随机发生等特征。5．意义：生物变异的根本来源，增加了基因存在方式的多样性，为生物进化提供了原始材料。二、阅读教材P89第二段～P90第二段分析基因重组1．概念：指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。类型：基因重组有自由组合和交叉互换两类。意义：是生物进化的源泉，是形成生物多样性的重要原因之一。判一判(1)基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变。(√)(2)若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变。(×)(3)在原核生物中也可发生基因突变。(√)(4)基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源。(√)连一连基因突变基因突变是生物变异的根本来源，结合教材P86～89内容完成以下探究。探究1观察下图理解基因突变(1)患者的DNA中一个碱基对T—A被替换成了A—T，从而导致密码子改变，进而导致血红蛋白中氨基酸种类改变，引起了蛋白质结构的改变，最终导致性状的改变。(2)基因的改变除了上面的替换外，还可能有以下情况：情况1的变化是增加了一个碱基对，这种称为增添；情况2的变化是减少了一个碱基对，这种称为缺失。这样的改变也会导致蛋白质结构的改变，从而引起性状的改变。(3)总之，DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换等引起的基因结构的改变，即为基因突变。探究2思考下面问题，归纳基因突变的特点(1)据估计，在高等生物中，大约105～108个生殖细胞中才会有1个生殖细胞发生基因突变。由此说明，在自然条件下，基因发生突变的频率很低。(2)在果蝇的眼色遗传中，野生型的红眼果蝇，其红眼基因既可以突变为白眼基因，也可以突变为其他多种眼色基因(如图)。由此说明基因突变是不定向的。(3)基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可发生在同一DNA分子的不同部位，由此说明，基因突变是随机发生的。(4)无论是低等生物，还是高等动植物以及人都会由于基因突变，而引起生物性状的改变。由此说明，基因突变具有普遍性，即在生物界普遍存在。1．基因突变的实质2．基因突变与基因表达的联系碱基对影响范围对氨基酸的影响减小对蛋白质结构影响的措施替换小只改变1个氨基酸或不改变—增添大插入位置前的不影响，影响插入后的序列若开始增添1个碱基对，可再增添2个、5个，即(3n＋2)个或减少1个、4个，即(3n＋1)个(n≥0，且为整数)缺失大缺失位置前的不影响，影响缺失后的序列若开始缺失1个碱基对，可再减少2个、5个，即(3n＋2)个或增添1个、4个，即(3n＋1)个(n≥0，且为整数)增添或缺失的位置不同，影响结果也不一样：当增添或缺失发生在最前端时，氨基酸序列全部改变或不能表达(形成终止密码子)；当增添或缺失发生在中间某个位置时，会造成肽链提前中断(形成终止密码子)或插入点后氨基酸序列改变；当增添或缺失发生在该序列后端时，则不影响表达或使肽链延长。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序列示意图。已知WNK4基因发生突变，导致1169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—CB．②处碱基对A－T替换为G—CC．③处缺失碱基对A—TD．④处碱基对G—C替换为A—T解析：选B。若①处插入碱基对G—C时，编码链(或mRNA)碱基序列为：…/GGG/GAA/GCA/G…，相应蛋白质中氨基酸序列为：…甘氨酸(1168)—谷氨酸(1169)—丙氨酸(1170)…，A错误；若②处碱基对A—T替换为G—C，编码链(或mRNA)碱基序列为：…GGG/GAG/CAG/…，相应蛋白质中氨基酸序列为：…甘氨酸(1168)—谷氨酸(1169)—谷氨酰胺(1170)…，B正确；若③处缺失碱基对A—T，编码链(或mRNA)碱基序列为：…GGG/AGC/AG…，相应蛋白质中氨基酸序列为：…甘氨酸(1168)—丝氨酸(...