資源簡介

5.1基因突變和基因重組任務(wù)單2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2（第1課時）
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.結(jié)合鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病原因，說出基因突變的概念和方式。
2.結(jié)合具體實例，簡述基因突變的原因、特點及意義。
二、學(xué)習(xí)重點難點
基因突變的原因、特點及意義。
三、學(xué)習(xí)過程
學(xué)習(xí)任務(wù)一、【知識梳理】
一、變異的類型
不可遺傳的變異：由 的影響造成的。
可遺傳的變異：由 的改變引起的，其來源有 、
、 三種。
二、基因突變：
1.概念：DNA分子中發(fā)生 的增添、缺失或改變而引起的 的改變。
實例：鐮刀形細(xì)胞貧血癥觀察課本86頁圖4 —20正常紅細(xì)胞和鐮刀型紅細(xì)胞，比較兩種紅細(xì)胞。
正常 鐮刀型
形態(tài)
蛋白質(zhì)
氨基酸
mRNA
DNA
（1）癥狀：紅細(xì)胞呈 狀，容易破裂，使人患溶血性貧血。
（2）直接原因：血紅蛋白多肽鏈上的一個 被 替換。
（3）根本原因：血紅蛋白基因上 被替換，即 。
2．結(jié)果：基因突變使一個基因變成它的 ，并且通常會引起一定 的變化。
3.時期：主要在DNA復(fù)制期——即有絲分裂的 和減數(shù)第一次分裂的 。
4.基因突變的外因： 、 、
5.基因突變的特點有 、 、 、 、 。
6.意義：基因突變是 產(chǎn)生的途徑，是生物變異的 ，為生物進(jìn)化提供了 。
7.基因突變分類：
（1）自然突變：在自然條件下發(fā)生的。
（2）人工誘變：是指利用 因素或 因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。此方法優(yōu)點是提高 ，培育優(yōu)良品種。
8.對后代的影響：
（1）若發(fā)生在 中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。
（2）若發(fā)生在 中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性繁殖傳遞。
（3）基因突變 引起生物性狀的改變。
【鞏固練習(xí)】
1.下列有關(guān)基因突變的說法，不正確的是
A.在自然條件下，基因突變頻率是很低的 B.基因突變是遺傳物質(zhì)改變引起的
C.基因突變能產(chǎn)生新的基因 D.人工誘導(dǎo)的基因突變都是有利的
2.若生物體的DNA分子增加或減少一個堿基，這種變化是
A.細(xì)菌轉(zhuǎn)化 B.基因的自由組合 C.基因突變 D.等位基因分離
學(xué)習(xí)任務(wù)二、【課堂探究】
一、下圖是基因突變的幾種類型，請分析回答下面問題：
(1)上述DNA分子的改變在光學(xué)顯微鏡下能觀察到嗎？
(2)研究表明，上述DNA分子的改變一般發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期，結(jié)合DNA分子的結(jié)構(gòu)特點和復(fù)制過程，DNA分子復(fù)制時容易發(fā)生基因突變的原因是什么？
(3)上述三種方式中堿基對分別發(fā)生了怎樣的變化？哪種變化對生物性狀的影響程度相對要小一些？為什么？
二、基因C可以突變成為c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之間也可以相互突變(如圖)，據(jù)此回答：
(1)C、c1、c2、c3……之間是否互為等位基因？
(2)基因突變會不會改變基因在染色體上的位置和數(shù)目？
(3)圖示體現(xiàn)了基因突變的什么特點？
2.基因突變有的會導(dǎo)致性狀改變，有的則不改變性狀，推測可能的原因有哪些？
學(xué)習(xí)任務(wù)三、【課時作業(yè)】
1.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基因發(fā)生突變，導(dǎo)致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼帷Ｔ摶虬l(fā)生的突變是 (　　)
A.①處插入堿基對G—C B.②處堿基對A—T替換為G—C
C.③處缺失堿基對A—T D.④處堿基對G—C替換為A—T
2.一種植物只開紅花,但在紅花中偶然出現(xiàn)白花,將該白花種子種下,其后代都開白花.在紅花中偶然出現(xiàn)這朵白花的原因是 (　　)
A.自然雜交 B.基因突變 C.基因重組 D.A、B、C都有可能
3.基因突變主要發(fā)生在 (　　)
A.DNA→DNA B.DNA→RNA C.DNA→蛋白質(zhì) D.RNA→DNA
4.某個嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子中有一個氨基酸發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致了乳糖酶失活，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.乳糖酶基因有一個堿基替換了 D.乳糖酶基因有一個堿基缺失了
5.如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對，不可能的后果是 (　　)
A.沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物
B.翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止
C.所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸
D.翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化
6.基因突變的隨機性表現(xiàn)在 (　　)
①生物個體發(fā)育的任何時期都可發(fā)生基因突變
②體細(xì)胞和生殖細(xì)胞都可能發(fā)生基因突變
③細(xì)胞分裂間期和分裂期都可能發(fā)生基因突變
④DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯都可能發(fā)生基因突變
A.①② B.③④ C.①③ D.②③④
7.下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是 (　　)
A.不同基因突變的頻率是相同的 B.基因突變的方向是由環(huán)境決定的
C.一個基因可以向多個方向突變 D.基因突變主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的中期
8.基因突變一定會導(dǎo)致(　　)
A.性狀改變 B.遺傳信息的改變
C.遺傳規(guī)律的改變 D.堿基互補配對原則的改變
9.經(jīng)常吃煎炸食物和經(jīng)常被紫外燈照射都可能誘發(fā)癌變,這兩種情形的誘變因素分別屬于 (　　)
A.物理,化學(xué) B.化學(xué),生物
C.生物,物理 D.化學(xué),物理
10.同一品種的小麥,在肥料充足的條件下會出現(xiàn)穗大粒多的性狀,引起這種性狀改變的原因是(　　)
A.基因重組 B.基因突變
C.環(huán)境條件的改變 D.染色體變異
11．人類血紅蛋白由574個氨基酸按一定順序、一定結(jié)構(gòu)組成特定的蛋白質(zhì)，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥病人的血紅蛋白中有573個氨基酸與正常人一樣，只有第四條肽鏈上的第六個氨基酸谷氨酸被纈氨酸所代替，從而改變了血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和特征——缺氧時紅細(xì)胞由圓餅狀變?yōu)殓牭稜睢Ｔ嚪治鲇覉D并回答：
（1）圖中的①代表__________，②的堿基組成是 ，纈氨酸的密碼子是______________。
（2）DNA由正常變?yōu)楫惓Ｊ怯捎谠赺__________過程中，可能由于各種原因發(fā)生差錯，使______________________發(fā)生局部改變，從而改變了_____________________。
（3）經(jīng)科學(xué)家研究，鐮刀型細(xì)胞貧血癥是常染色體隱性基因所致。設(shè)正常人的基因型為HH，則患者的基因型為_____，H基因的堿基組成中有_________，h基因的堿基組成中則是_____。患者和正常人婚配生了個正常后代，其基因型是___________。
（4）通過以上圖解和分析，充分說明了DNA分子上_______________就會導(dǎo)致生物的 改變。
基因突變和基因重組（第1課時）任務(wù)單答案：
任務(wù)一【知識梳理】
變異的類型
環(huán)境條件 遺傳物質(zhì) 基因突變 基因重組 染色體變異
二、基因突變：
1.堿基對 基因結(jié)構(gòu)
實例：
正常 鐮刀型
形態(tài) 圓餅狀 鐮刀狀
蛋白質(zhì) 正常 異常
氨基酸 谷氨酸 纈氨酸
mRNA GAA GUA
DNA CTTGAA CATGTA
（1）鐮刀 （2）谷氨酸 纈氨酸 （3）堿基 T被A替換
2．等位基因 性狀
3.間期 間期
4.物理因素 化學(xué)因素 生物因素
5.普遍性 低頻性 不定向性 隨機性
6.新基因 根本來源 原始材料
7. （2）物理 化學(xué) 基因突變的頻率
8.（1）配子 （2）體細(xì)胞 （3）不一定
【鞏固練習(xí)】
1.D 2.C
學(xué)習(xí)任務(wù)二、【課堂探究】
一、(1)不能。
(2)DNA分子解旋后，穩(wěn)定性降低，容易發(fā)生突變。
(3)增添 替換 缺失 替換
二、基因C可以突變成為c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之間也可以相互突變(如圖)，據(jù)此回答：
(1)互為等位基因 (2)不會改變 (3)不定向性
2.密碼子的簡并性，即遺傳信息改變導(dǎo)致密碼子改變，但是對應(yīng)的氨基酸不一定改變。
學(xué)習(xí)任務(wù)三、【課時作業(yè)】
1-10 BBACAA CBDC
11.（1）基因突變；CAT GUA；
（2）復(fù)制；堿基的排列順序；遺傳信息
（3）hh；CTT CAT Hh
（4）一個堿基對的替換；性狀
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