高中生物5.1基因突变和基因重组素材(打包6套)新人教.zip
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5.1 基因突变和基因重组 重难点排行2:基因重组及其意义【思路点拨】概念:基因重组指生物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:减数第一次分裂的后期非同源染色体上的非等位基因自由组合;减数第一次分裂前期(四分体时期),一对同源染色体的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换。条件:控制不同性状的基因,至少是两对或两对以上的基因。一对相对性状的遗传,后代出现的新类型来源于性状分离(精子和卵细胞结合的随机性)或基因突变,而不会是基因重组。发生时期:有性生殖的过程中,即进行减数分裂产生配子时。所以,自然条件下,不进行有性生殖的生物(如细菌、真菌等),不能通过基因重组产生可遗传的变异。结果:基因重组是原有基因的重新组合,只产生新的基因型,不产生新基因,所以也不会产生新性状,只出现原有性状的重新组合。意义:通过有性生殖实现的基因重组,为生物的变异提供了丰富的来源,这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物的进化具有重要意义。【典例印证】关于基因重组的叙述,正确的是( )A有性生殖可导致基因重 B等位基因的分离可导致基因重组C非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组 D无性生殖可导致基因重组【答案】A【解析】有性生殖过程中,经减数分裂形成有性生殖细胞时,可发生基因重组;C选项中的非等位基因没说明是位于同源染色体上,还是位于非同源染色体上,所以不正确;B选项等位基因分离可导致性状分离;D选项中无性生殖不会出现基因重组。【牛刀小试】如图所示一对同源染色体及其上的等位基因,下列说法错误的是( ) A来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换BB与b的分离发生在减数第一次分裂CA与a的分离仅发生在减数第一次分裂DA与a的分离发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂【答案】C25.1 基因突变和基因重组PPT展示如下图片:右为太空青椒,左为普通青椒巨无霸太空南瓜哇咔咔,俺是早熟、丰产维生素C含量极高的航椒同学们,图中比普通青椒大了不止一点点的太空青椒、巨型南瓜,还有航椒都是太空育种的产物。那么什么是太空育种呢?大家对太空育种的原理的了解有多少呢?通过对基因突变和基因重组一节的学习,相信大家会对其有更详细的了解。2第1节基因突变和基因重组5.1.1基因突变5.1.2 基因重组1第1节基因突变和基因重组一览众山小三维目标1.举例说明基因突变的特点和原因、基因突变与生殖种类,分析基因突变能否引起生物性状的改变,提高自己的推理能力。2.举例说明基因重组,分析基因重组的种类、基因重组与生殖种类,列表比较基因突变与基因重组。培养分析、比较、收集处理资料的能力。3.说出基因突变与基因重组的意义,举例说明基因突变是变异的根本来源。学法指导运用观察法比较正常红细胞和镰刀型红细胞的区别。观察镰刀型细胞贫血症病因的图解,联系生活实际思考:镰刀型细胞贫血症是怎样形成的;在强烈的日光下要涂抹防晒霜,做X射线透视的医务人员要穿防护衣。这是为什么。结合身边的例子思考:基因突变的特点是什么类型根据基因重组的概念思考:哪类生物会发生基因重组;基因重组有几种类型;每种发生在什么时期;基因重组有什么意义;讨论基因突变和基因重组,并列表比较二者的异同。诱学导入材料:2003年1月100粒洛阳牡丹种子随“神舟四号”飞船遨游了太空。问题:经太空实验的牡丹种子的花朵一定会开得更艳吗?导入:(1)太空辐射可能引起种子的基因突变;(2)基因突变是不定向的;(3)基因突变不一定引起生物性状的改变。1第1节基因突变和基因重组知识梳理1.基因突变的概念和特点基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的替换、增添和缺失。理解基因突变的概念要从基因的概念开始(基因是控制生物性状的遗传物质的基本单位,是有遗传效应的DNA片段)。基因发生突变后成为原来基因的等位基因。由于基因突变能产生新的基因,产生这种生物从来没有的性状,所以基因突变是生物变异的主要来源和根本来源。基因突变的特点是:(1)普遍性;(2)不定向性;(3)低频性;(4)多害少利性;(5)随机性。2.基因突变的原因基因是有遗传效应的DNA片段,一般情况下其结构具有稳定性,但若在DNA复制的过程中受到某些因素的影响,不能按照碱基互补配对原则进行准确无误地复制,复制产生的基因结构就发生改变,即产生了新的基因。基因突变发生在DNA复制的过程中,即细胞分裂间期。若在体细胞有丝分裂间期发生突变,则为体细胞突变,一般不能遗传;若在形成生殖细胞的减数分裂过程中发生突变,则为生殖细胞突变,可以遗传给后代。3.基因重组基因重组不能产生新的基因,只能是原有基因间的重新组合,这种组合发生在减数第一次分裂的四分体时期(同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换)和后期(非同源染色体上的非等位基因的自由组合)。与基因突变不同,基因重组发生在有性生殖过程中,能产生新的基因型和新的表现型,但不能产生新的基因。知识导学理解基因突变的概念要从基因的概念开始(基因是控制生物性状的遗传物质的基本单位,是有遗传效应的DNA片段)。联系DNA复制、转录和翻译过程并结合镰刀型细胞贫血症这一实例,总结基因突变的时间、概念、类型、特点、产生的原因和意义。本节知识与生物进化方面有联系,同时与基因工程、细胞工程、微生物发酵工程等育种知识也有联系。通过理解基因突变和基因重组的概念,掌握它们的不同。区别基因突变和基因重组的重要标志是变异的频率,基因突变的频率很低,而基因重组的频率要比基因突变高很多。疑难突破1.基因突变的过程是怎样的?剖析:基因突变是基因分子结构的改变,过程可表示如下:由此可见,基因突变发生于DNA复制时期,即细胞分裂的间期,有丝分裂和减数分裂过程都可能发生,如果发生在性细胞,突变基因就会通过受精作用而传给下一代,如果发生在体细胞,则一般来说只影响当代,不影响下一代。原核生物、病毒也可能发生。基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的表现形式,即由Aa或aA。2.基因突变会对蛋白质产生怎样的影响?剖析:影响范围对氨基酸的影响减少对蛋白质结构影响的措施碱基对改变小只改变1个氨基酸或不改变无增添大插入位置前不影响,影响插入后的序列若开始增添1个碱基对,则再增添2个、5个即3n+2或减少1个、4个即3n-1缺失大缺失位置前不影响,影响缺失后的序列若开始缺失1个碱基对,则再减少2个、5个即3n-2或增添1个、4个即3n+13.基因重组发生在哪类生殖过程中?剖析:自然状态下基因重组包括两种类型:(1)随机重组(自由组合):在生物通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合产生的基因重组;(2)交换重组(交叉互换):在减数分裂形成四分体时期,由于同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生局部互换,而造成控制不同性状的基因重新组合。只能产生新的基因型,不能产生新的基因。无论是自由组合型还是交换型都发生在减数第一次分裂过程中,无性生殖过程中不发生基因重组。25.1 基因突变和基因重组 重难点排行1:基因突变的概念、原因、特点及意义【思路点拨】概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变原因外因:某些环境条件(如物理、化学、生物因素)内因:DNA复制过程中,基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序发生改变,从而改变了遗传信息时间基因突变发生在细胞分裂间期DNA分子复制过程中。如有丝分裂间期和减数第一次分裂间期;由于这时稳定的双螺旋结构解旋形成单链DNA,稳定性大大下降,极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生改变,导致基因发生突变。结果产生了该基因的等位基因,即新基因特点普遍性:所有生物均可能发生基因突变随机性:生物个体发育的任何时期和任何细胞均可发生基因突变低频性:在高等生物中,突变率是105108多害少利性:大多数突变对生物是有害的,也有少数是有利的,也有既无利也无害的不定向性:可产生复等位基因,如图所示意义是变异的根本来源,为生物进化提供原材料【典例印证】下列有关基因突变的叙述中,正确的是 ()A基因突变就是DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失和重组B基因突变就会导致生物变异C基因突变的结果是产生等位基因D基因突变的方向和环境改变有明显的因果关系【答案】D【解析】基因突变没有碱基对的重组。基因突变后若控制的氨基酸序列不改变,生物的性状不会改变。基因突变的结果是产生等位基因。基因突变是不定向的,与环境改变没有明显的因果关系。【牛刀小试】有关基因突变的叙述,正确的是()A不同基因突变的频率是相同的 B基因突变的方向是由环境决定的C一个基因可以向多个方向突变 D细胞分裂的中期不发生基因突变【答案】C1
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