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基因突变、基因重组、染色体变异

作者:未知 来源:本站原创 发布时间:2013年10月16日
 

第5章  基因突变及其他变异

                    第1节 基因突变和基因重组          第    课时总第     课时

一、学习目标

1.举例说明基因突变的特点和原因          2.举例说出基因重组

3.说出基因突变和基因重组的意义

二、学习重点

1.基因突变的概念及特点       2.基因突变的原因

三、学习难点:基因突变和基因重组的意义

课前导学:创新设计P58-59 知识点1-2

课堂学习:一、基因突变

1.实例:镰刀型细胞贫血症

(1)症状:红细胞镰刀型,易破裂,溶血性贫血

(2)病因图解:教材P81 图5-2

①直接病因:血红蛋白多肽链上的一个谷氨酸被        替换

②根本原因:血红蛋白基因(DNA)上的一对碱基对被替换,即       →       

2.定义:

DNA分子中发生        的      、增添或       ,而引起的         的改变

 3.诱发基因突变的因素

 (1)外因:物理因素(如 紫外线 、X射线等)

            化学因素 (如亚硝酸、碱基类似物等)

            生物因素(如 某些病毒 

(2)内因: DNA分子复制 偶尔发生错误、DNA碱基组成发生改变

 4.种类:自发突变:自然发生的基因突变,如短腿安康羊的产生

         诱发突变:人为条件下产生的基因突变

 5.特点:

(1)      :所有生物都可能发生基因突变

(2)         时间上的随机:可发生于生物个体发育的任何时候(常在分裂间期)

              部位上的随机:①可发生在细胞内不同的DNA分子上

②可发生在同一DNA分子的不同部位

③既可发生于体细胞,也可发生于生殖细胞中。

(3)       :表现为一个基因可向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,而且突变的方向和环境没有明确的因果关系

(4)      

(5)          :突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物有害,如人类多数遗传病是基因突变产生的;但有些突变,可能产生新性状,适应改变的环境,获得新的生存空间,如植物的抗药性、耐旱性、微生物的抗药性突变等;还有些既无害也无益。

 6.基因突变的意义

(1)突变对生物自身的影响:

(2)基因突变对自然界生物进化的意义

   ① 新基因 产生的途径  ②生物变异的 根本 来源   ③ 生物进化 的原始材料

二、基因重组

 1.概念:在生物体进行         的过程中,控制          的重新组合。

2.类型:

(1)自由组合型:

减I后期,       染色体上的       基因自由组合。

(2)交叉互换型:

四分体时期,同源染色体上的      基因随                 的交换而交换。

3.实质:不同基因的重新组合,产生新的基因型和表现型。

4.意义:

基因重组是变异的重要来源之一,对 生物进化 具有更重要意义;是生物多样性的重要原因。

课后练习:

1.下列哪项是由于基因突变所引起的伴性遗传病

 A.人类的白化病    B.人类的血友病   C.人类的多指症   D.镰刀型细胞贫血症

2.科研人员利用r射线辐射种子使其产生变异,用这种方法培育新品种的原理是

 A.基因重组       B.基因突变      C.染色体结构变异   D.染色体数目变异

3.亮氨酸的密码子有如下几种:UUA、UUG、CUU、CUA、CUG,当某基因片段中的GAC突变为AAC时,这种突变的结果对该生物的影响是

A.一定有害的   B.一定是有利的  C.有害的概率大于有利的概率  D.既无利也无害

4.人类镰刀型细胞贫血症的根本原因

 A.红细胞由圆盘型变为镰刀型        B.血红蛋白分子中的一个谷氨酸变为缬氨酸

C.RNA碱基序列的改变              D.DNA碱基种类改变

5.下列能产生新基因的情况是

 A.基因自由组合    B.基因突变     C.等位基因分离    D.非姐妹染色单体交换

6.生物变异的根本(主要)来源是

 A.基因突变     B.基因重组    C. 染色体变异     D.环境引起的变异

7.下列过程中一定不发生基因重组的是

A.减数第一次分裂过程           B.有丝分裂时姐妹染色单体分开

C.减数分裂四分体时期           D.利用基因工程培育“抗虫棉”

8.一对父本和母本通过有性生殖产生的后代,个体之间总会存在一些差异,其主要来自

 A.基因突变       B.基因重组       C.基因分离      D.染色体变异

 拓展提升

9.基因A与a1、a2、a3之间的关系如上图示,该图不能表示  

A.基因突变是不定向的

B.等位基因的出现是基因突变的结果

C.正常基因与致病基因可以通过突变而转化

D.这些基因的转化遵循自由组合定律

10.下列为豌豆的生活史,对此图的叙述正确的是

①有丝分裂发生在Ⅰ→Ⅱ、Ⅳ→Ⅰ②基因分离发生在Ⅱ→Ⅲ

③基因重组发生在Ⅲ→Ⅳ       ④Ⅳ为个体发育的起点

A.①②③    B.①②④  C.①②③④   D.②③④

11.下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,据图回答(已知谷氨酸的密码子是GAA,GAG):

(1)图中①②表示遗传信息流动方向的过程分别是:①表示DNA______时发生差错;②表示______。①过程发生的时间是________    ,发生的场所是   _  

(2)α链碱基组成为______;β链碱基组成为_____,这是决定缬氨酸的一个       。转运谷氨酸的转运RNA一端的三个碱基是         。

(3)父母均正常,生了一个镰刀型细胞贫血症的女儿,可见此遗传病_____ 遗传病。若BbA代表正常基因,BbS代表它的等位基因,则患病女儿的基因型是        ,母亲的基因型是       ,这对夫妇再生一个患此病的女儿的概率是       。

(4)若图中正常基因片段中的CTT突变成CTC,由此控制的生物性状是否可能发生改变?_______________为什么?____________________________________________________.(5)镰刀型细胞贫血症是由      产生的一种遗传病,从变异的种类来看属于         。该病非常罕见,表明基因突变的       特点。

第2节  染色体变异

 第    课时  总第    课时

一、学习目标

1.说出染色体结构变异的基本类型         2.说出染色体数目的变异

3.能解释低温诱导染色体加倍的原理,评价不同作物、不同温度对染色体加倍实验的影响效果。关注染色体加倍对人类未来的发展影响

二、学习重点

1.染色体组的概念                  2.染色体数目的变异

三、学习难点

1.染色体组的概念                  2.二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系

3.低温诱导染色体数目变化的实验

课前导学:创新设计P61-62 知识点1、2

课堂学习:

一、染色体结构的变异

1.种类:教材P85 图5-5

 

 

2.结果:染色体结构的改变会使排列在染色体上的               发生改变,而导致性状的变异。

3.特点:大多数对生物体是 不利 的,有的甚至会导致生物体死亡。

二、染色体数目的变异

 1.染色体组

观察P86图5-8雌雄果蝇体细胞的染色体和P87图5-9雄果蝇的染色体组

回答:(1)果蝇体细胞有几条染色体?几对常染色体?

(2)Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系?

(3)雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?

 (4)果蝇的精子中有哪几条染色体?这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点?这些染色体之间是什么关系?它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息?

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y;   这些染色体在形态、大小和功能上各不相同;

它们是非同源染色体;              它们携带着控制生物生长发育的全部遗传信息

(5)若将果蝇的精子中的染色体看成一组,那么果蝇的体细胞中有几组染色体?

  小结:一个染色体组的特点:①不含同源染色体

②染色体的形态、大小和功能各不相同

③含有控制生物性状的一整套基因,但不重复

2.二倍体、多倍体和单倍体

 (1)定义:由受精卵发育而来的个体,体细胞中有2个染色体组的个体叫做二倍体。

体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。

体细胞中含有本物种配子染色体数目 的个体,叫做单倍体

  探究5.讨论:二倍体、多倍体和单倍体的划分依据是什么?

(3)单倍体、多倍体植株的特点:

单倍体:长得 弱小 高度不育

多倍体: 茎秆 粗壮, 叶片、果实和种子 都比较大, 糖类和蛋白质 都有所增加;

            发育迟缓,结实率低。                                  

               第二课时   第    课时

三、单倍体育种

 1.方法:①先花药离体培养获得单倍体幼苗  

②再用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合植株

 2.步骤:

 

 

 

 

 

 

 

 

探究1.单倍体育种的过程

(1)该育种方法为              育种,其原理是                       。

(2)图中(一)、(二)、(三)、(四)的过程依次是                        。

(3)图中①和④基因组成分别为____   _和______  。

(4)(二)过程中,D和d的分离发生在________   _;(三)过程采用的方法称为_________;

(四)过程最常用的化学药剂是________       

(5)如将③⑤植株杂交,再让所得到的后代自交,则后代的基因型及比例为______     。

(6)从图解中看出,该育种只需      年即可获得纯合新品种。因此,该育种方法的最大优点是                              。

3.优点:明显缩短育种年限

 探究3.为什么单倍体育种可明显缩短育种年限?

(原因:自交后代不发生性状分离)

 4.原理:染色体变异

四、多倍体育种

 1.原理:染色体变异

 2.方法:很多

   最常用最有效的方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

   秋水仙素的作用:秋水仙素能抑制纺锤体的形成

探究4.秋水仙素作用于细胞分裂的时期?用秋水仙素处理过的种子和幼苗细胞中的染色体数目是如何变化的?

 

 3.优点:粗、大、高   (缺点:发育迟缓,结实率低)

 4.实例:三倍体无籽西瓜的培育

 

 

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