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1、2022年高中生物 第九課 基因突變及其他變異學案 新人教版必修2 【要點解讀】 一、 基因突變和基因重組 （一）基因突變的實例：鐮刀型細胞貧血癥（癥狀、病因→基因突變的概念） （二）基因突變與基因重組的比較 項目 基因突變 基因重組 發(fā)生時間 和機理 DNA分子復制時：物理因素、化學因素、生物因素→基因的堿基對的替換、增添或缺失。 四分體時期：等位基因隨四分體的非姐妹染色單體的交換而交換；減數(shù)第一次分裂后期：非同源染色體上的非等位基因自由組合。 特點 普遍性、隨機性、不定向性、低頻性、多害性 普遍性、隨機性、不定向性 意義 新基因、生物變異的根本來源、進化的原

2、材料。 新基因型、生物變異的來源之一、形成生物多樣性 二、 染色體變異 【課文填空】 一、基因突變 ⒈概念：指DNA分子中發(fā)生堿基對的______ 、______、______而引起的基因結構的變化。 ⒉突變原因 ⑴誘變因素 ①________：如紫外線、X射線及其他輻射。 ②________：如亞硝酸鹽、堿基類似物能改變____________。 ③________：某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主的DNA。 ⑵內(nèi)部因素 ____________________________偶爾也發(fā)生錯誤。 ⒊實例：人類鐮刀型細

3、胞貧血癥 ⒋與生殖的關系 ⑴若發(fā)生在________中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代； ⑵若發(fā)生在___________中，一般不遺傳，但對于有些植物可通過無性繁殖傳遞； ⑶若人體某些體細胞基因發(fā)生突變，可能會發(fā)展為_____________________。 ⒌特點 ⑴普遍性：無論是_________，還是____________以及人，都會發(fā)生基因突變；無論是存在__________，還是不存在，基因突變都有可能發(fā)生。 ⑵隨機性：基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的________，可以發(fā)生在細胞內(nèi)_________，也可以發(fā)生在一個DNA分子的______________。

4、⑶不定向性：一個基因可以向_________發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的_________，并且基因突變的方向與________沒有明確的因果關系。 ⑷低頻性：對于一個基因發(fā)生突變的頻率_________，但是一個種群包括許多個體，一個個體含有許多基因，因此對一個種群而言，可能產(chǎn)生各種各樣的隨機突變，提供豐富的___________。 ⑸多害少利性：基因突變可能會破壞生物體與__________的協(xié)調(diào)關系；但有些基因突變，也可能使生物產(chǎn)生_________，適應_________環(huán)境，獲得新的__________；還有些基因突變既_______也_________。 ⒍意義：基因突變是___

5、_____產(chǎn)生的途徑，是______的根本來源，是__________的原始材料。 二、基因重組 ⒈概念：指在生物體進行_________過程中，控制_________的基因的重新組合。 ⒉發(fā)生時期及原因：生物體在減數(shù)第一次分裂前期的________時期，由于同源染色體的____________之間會發(fā)生___________，而實現(xiàn)了同源染色體上非等位基因的基因重組；在后期，由于__________之間的自由組合，實現(xiàn)了__________上非等位基因的基因重組。 ⒊意義：由于基因重組能夠產(chǎn)生____________的基因組合的子代，其中可能有一些子代會含有適應___________

6、的、生存所必需的________，因此，基因重組是________的來源之一，對____________有重要意義。 三、基因突變與染色體變異的區(qū)別 ⒈基因突變是染色體上___________________基因的改變，是微小區(qū)段的變異，是______水平的變異，而染色體變異是比較明顯的染色體________或__________的變異。 ⒉在光學顯微鏡下觀察到的變異是___________，看不見的是_____________。 四、染色體結構的變異 ⒈概念：由______________引起的變異。如貓叫綜合征是由人的____________部分缺失引起的遺傳病，而果蠅的棒狀眼是

7、由于染色體中_________某一片段引起的變異。 ⒉種類：染色體結構的畸變可分為染色體中的某一片段的_____、_____、_____、_____四種。 ⒊結果：使排列在染色體上的基因的_________或________發(fā)生改變，導致性狀的變異。大多數(shù)染色體結構變異對生物體是_______，有的甚至導致生物體___________。 五、染色體數(shù)目的變異 ⒈類型：一類是細胞內(nèi)個別染色體的_______或_________。另一類是細胞內(nèi)染色體數(shù)目以__________的形式成倍地_______或_________。 ⒉染色體組的概念：細胞中的一組________染色體，在____

8、_____和_________上各不相同，攜帶著控制生物_________的全部遺傳信息。 ⒊二倍體、多倍體和單倍體 ⑴二倍體：由________發(fā)育而成，體細胞含有________染色體組，包括幾乎全部的____和過半數(shù)的_______。 ⑵多倍體：①概念：由________發(fā)育而成，體細胞含有________或_______染色體組。其中，體細胞中含有三個染色體組的叫_______，含有四個染色體組的叫_______。 ②分布：在______中很常見，在_____中極少見。 ③優(yōu)點：與二倍體相比，多倍體植株常常是________粗壯，______、_____和_____都比較大，

9、______和______等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。 ⑶單倍體 ①概念：由________發(fā)育而來，染色體數(shù)和染色體組數(shù)是____________的一半，即體細胞中含有____________染色體數(shù)目的個體。 ②特點：與植株相比，植株長得_________，且__________。 ⒋多倍體育種 ⑴方法：目前最常用且最有效的方法是用__________處理萌發(fā)的種子或幼苗。 ⑵原理：當_________作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制________的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。 ⑶過程：萌發(fā)的種子或幼苗_____________處

10、理使染色體數(shù)目加倍,再發(fā)育成________植株。 離體培養(yǎng) 人工誘導 染色體數(shù)目加倍 ⒌單倍體育種 ⑴過程：花藥 正常純合子。 ⑵優(yōu)點：明顯縮短了__________。 【課堂練習】 1．下列有關鐮刀型細胞貧血癥的說法中，不正確的是 A．患者的紅細胞呈彎曲的鐮刀狀，容易破裂 B．患者的血紅蛋白的肽鏈上一個氨基酸由纈氨酸替換為谷氨酸 C．患者的控制血紅蛋白的基因的一個堿基對發(fā)生了替換 D．患者的致病基因可能是遺傳而來，最終來自于基因突變 2．下列關于基因突變的

11、敘述，不正確的是 A．基因突變發(fā)生的時期越遲，生物體表現(xiàn)突變的部分就越少 B．發(fā)生在體細胞中的突變，一般是不能傳遞給后代的 C．物理因素和化學因素不能提高基因突變的頻率 D．基因突變對生物的生存往往是有害的 3．關于基因重組，下列敘述中不正確的是 A．基因重組發(fā)生在生物體有性生殖過程中 B．非同源染色體上的非等位基因自由組合屬于基因重組 C．同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重新組合 D．基因重組是生物變異的根本來源 4．下列情況中不屬于染色體變異的是 A．第5號染色體短臂缺失引起的遺傳病 B．第21號染色體多一條

12、而引起的先天愚型 C．由于同源染色體之間交換了對應部分而引起的變異 D．用花藥離體培養(yǎng)而形成的單倍體植株 5．用秋水仙素處理幼苗可誘導形成多倍體植物，秋水仙素的作用是 ? A．使染色體再次復制 B．使染色體著絲點不分裂 C．抑制紡錘體的形成 D．使細胞穩(wěn)定在間期階段 6．下列關于低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化實驗的敘述，不正確的是 A．低溫可以抑制紡錘體的形成 B．用染色體數(shù)目較少的洋蔥、蒜作實驗材料 C．實驗步驟是低溫處理→材料處理→制作裝片→顯微鏡觀察 D．為了觀察清楚，直接用高倍鏡觀察制作好的裝片 7．下列是生物興趣小組開

13、展人類遺傳病調(diào)查的基本步驟，正確的順序是 ①確定要調(diào)查的遺傳病，掌握其癥狀及表現(xiàn) ②匯總結果，統(tǒng)計分析 ③設計記錄表格及調(diào)查要點 ④分多個小組調(diào)查，獲得足夠大的群體調(diào)查數(shù)據(jù) A．①③②④ B．③①④② C．①③④② D．①④③② 8．已知普通小麥是六倍體，含42條染色體。有關普通小麥的下列敘述中，錯誤的是 A．它的單倍體植株的體細胞含21條染色體 B．它的每個染色體組含7條染色體 C．它的胚乳細胞含3個染色體組 D．離體培養(yǎng)它的花粉，產(chǎn)生的植株表現(xiàn)高度不育 9．若不發(fā)生染色體交換，雄果

14、蠅最多可產(chǎn)生多少種染色體組成不同的精子 A．2種 B．4種 C．8種 D．16種 10．據(jù)圖回答： （1）此圖為 果蠅的體細胞染色體圖解，有???? 對同源染色體，與決定性別有關的 染色體是圖中的??? ? ； （2）若此圖表示果蠅的原始生殖細胞的染色體組成，在不發(fā)生染色體交換的條件下， 該細胞經(jīng)過減數(shù)分裂能產(chǎn)生??? 種染色體組合不同的配子。 （3）圖中的W基因在 ?? ?? 時期可以形成兩個W基因。 （4）此果蠅的一個染色體組所含的染色體為 。 【課后練習】1

15、、某二倍體生物正常體細胞中含8條染色體，請分析圖中表示一個染色體組的是 2、以下關于生物變異的敘述，正確的是 A．基因突變都會遺傳給后代 B．基因堿基序列發(fā)生改變，不一定導致性狀改變 C．染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的 D．任何生物在繁殖后代過程中都有可能出現(xiàn)基因重組 3、人體下列細胞中不容易發(fā)生基因突變的是 （ ） ①神經(jīng)細胞 ②皮膚生發(fā)層細胞 ③精原細胞 ④次級精母細胞 ⑤骨髓造血干細胞 A．③④ B．②④ C．②⑤ D．①④ 4、下列關于基因突變的敘述中正確的是

16、 （ ） ①基因突變包括自然突變和誘發(fā)突變 ②在DNA復制中，堿基排列順序發(fā)生差錯從而改變了遺傳信息，產(chǎn)生基因突變 ③基因突變一般對生物是有害的，但是，也有的基因突變是有利的 ④基因突變一定產(chǎn)生新性狀 A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 5、基因A與a1、a2、a3之間的關系圖解不能表明 （ ） a1 A a3 a2 A．基因突變是不定向的 B．等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結果 C．正?；蚺c致病基因可以通過突變而轉(zhuǎn)化 D．這些基因的轉(zhuǎn)化遵循自由組合定律 6、下列關于染色體結

17、構變異的敘述中，錯誤的是 （ ） A．貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的 B．染色體結構的改變，都會使染色體上基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變 C．大多數(shù)染色體結構變異對生物體是有利的 D．用顯微鏡可以直接觀察到染色體結構變異 7、下列與多倍體形成有關的是 （ ） A．染色體結構的變異 B．紡錘體形成受到抑制 C．個別染色體增加 D．非同源染色體自由組合 AABBDD AAaa Aaa ABCD D C B

18、 A 8、下圖為四個基因型不同的生物體細胞，請分析回答： E ⑴圖A的生物是_______倍體；圖E的生物是_______倍體； ⑵圖B的生物是_______倍體； ⑶圖C的生物體細胞含有_______個染色體組；⑷圖D生物體細胞含有_______個染色體組。 9、如圖所示是人類鐮刀型細胞貧血癥的成因，請回答問題：④ A G A T ． ． ． ． ． ． ． ． ． G T A A C ↓ ↓ A

19、 A G C T T ． ． ． ． ． ． ． ． ． ↓ ↓ RNA DNA 谷氨酸 正常 氨基酸 血紅蛋白 纈氨酸 異常 → ①㈠ ②㈠ ③㈠ ⑴①是_________過程；②是_________過程，是在_____________中完成的。 ⑵③是_________過程，發(fā)生在_________過程中，這是導致鐮刀型細胞貧血癥的根本原因。 ⑶④的堿基排列順序是_________，這是決定纈氨酸的一個_____________。 ⑷鐮刀型細胞貧血癥十分少見，說明基因突變的特點是_________和_______。