人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组导学案及答案

5.1基因突变和基因重组任务单2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2（第1课时）

一、学习目标

1.结合镰刀型细胞贫血症的发病原因，说出基因突变的概念和方式。

2.结合具体实例，简述基因突变的原因、特点及意义。

二、学习重点难点

基因突变的原因、特点及意义。

三、学习过程

学习任务一、【知识梳理】

一、变异的类型 

不可遗传的变异：由               的影响造成的。

    可遗传的变异：由          的改变引起的，其来源有                  、

                 、                   三种。

二、基因突变：

1.概念：DNA分子中发生          的增添、缺失或改变而引起的             的改变。

实例：镰刀形细胞贫血症观察课本86页图4­—20正常红细胞和镰刀型红细胞，比较两种红细胞。

（1）症状：红细胞呈        状，容易破裂，使人患溶血性贫血。

（2）直接原因：血红蛋白多肽链上的一个         被         替换。

（3）根本原因：血红蛋白基因上           被替换，即                     。

2．结果：基因突变使一个基因变成它的          ，并且通常会引起一定      的变化。

3.时期：主要在DNA复制期——即有丝分裂的         和减数第一次分裂的         。

4.基因突变的外因：           、            、               

5.基因突变的特点有          、         、          、         、             。

6.意义：基因突变是         产生的途径，是生物变异的         ，为生物进化提供了         。

7.基因突变分类：

（1）自然突变：在自然条件下发生的。

（2）人工诱变：是指利用         因素或         因素来处理生物，使生物发生基因突变。此方法优点是提高                  ，培育优良品种。

8.对后代的影响：

（1）若发生在           中，将遵循遗传规律传递给后代。

（2）若发生在           中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性繁殖传递。

（3）基因突变        引起生物性状的改变。

【巩固练习】

1.下列有关基因突变的说法，不正确的是

A.在自然条件下，基因突变频率是很低的   B.基因突变是遗传物质改变引起的

C.基因突变能产生新的基因               D.人工诱导的基因突变都是有利的

2.若生物体的DNA分子增加或减少一个碱基，这种变化是

A.细菌转化      B.基因的自由组合      C.基因突变       D.等位基因分离

学习任务二、【课堂探究】

一、下图是基因突变的几种类型，请分析回答下面问题：

(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗？

(2)研究表明，上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期，结合DNA分子的结构特点和复制过程，DNA分子复制时容易发生基因突变的原因是什么？

 (3)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化？哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些？为什么？

二、基因C可以突变成为c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之间也可以相互突变(如图)，据此回答：

(1)C、c1、c2、c3……之间是否互为等位基因？

 (2)基因突变会不会改变基因在染色体上的位置和数目？

 (3)图示体现了基因突变的什么特点？

2.基因突变有的会导致性状改变，有的则不改变性状，推测可能的原因有哪些？

学习任务三、【课时作业】

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—C        B.②处碱基对A—T替换为G—C

C.③处缺失碱基对A—T        D.④处碱基对G—C替换为A—T

2.一种植物只开红花,但在红花中偶然出现白花,将该白花种子种下,其后代都开白花.在红花中偶然出现这朵白花的原因是                                                             (　　)

A.自然杂交      B.基因突变        C.基因重组      D.A、B、C都有可能

3.基因突变主要发生在                                                           (　　)

A.DNA→DNA      B.DNA→RNA      C.DNA→蛋白质     D.RNA→DNA

4.某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变，从而导致了乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是                                               (　　)

A.缺乏吸收某种氨基酸的能力       B.不能摄取足够的乳糖酶

C.乳糖酶基因有一个碱基替换了     D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了

5.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是                         (　　)

A.没有蛋白质产物         

B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止

C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸

D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化

6.基因突变的随机性表现在                                                        (　　)

①生物个体发育的任何时期都可发生基因突变

②体细胞和生殖细胞都可能发生基因突变

③细胞分裂间期和分裂期都可能发生基因突变

④DNA复制、转录、翻译都可能发生基因突变

A.①②     B.③④      C.①③       D.②③④

7.下列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.基因突变主要发生在细胞分裂的中期

8.基因突变一定会导致(　　)

A.性状改变                   B.遗传信息的改变  

C.遗传规律的改变 D.碱基互补配对原则的改变

9.经常吃煎炸食物和经常被紫外灯照射都可能诱发癌变,这两种情形的诱变因素分别属于    (　　)

A.物理,化学         B.化学,生物    

C.生物,物理         D.化学,物理

10.同一品种的小麦,在肥料充足的条件下会出现穗大粒多的性状,引起这种性状改变的原因是(　　)

A.基因重组                          B.基因突变       

C.环境条件的改变        D.染色体变异

11．人类血红蛋白由574个氨基酸按一定顺序、一定结构组成特定的蛋白质，而镰刀型细胞贫血症病人的血红蛋白中有573个氨基酸与正常人一样，只有第四条肽链上的第六个氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，从而改变了血红蛋白的结构和特征——缺氧时红细胞由圆饼状变为镰刀状。试分析右图并回答：

（1）图中的①代表__________，②的碱基组成是             ，缬氨酸的密码子是______________。

（2）DNA由正常变为异常是由于在___________过程中，可能由于各种原因发生差错，使______________________发生局部改变，从而改变了_____________________。

（3）经科学家研究，镰刀型细胞贫血症是常染色体隐性基因所致。设正常人的基因型为HH，则患者的基因型为_____，H基因的碱基组成中有_________，h基因的碱基组成中则是_____。患者和正常人婚配生了个正常后代，其基因型是___________。

（4）通过以上图解和分析，充分说明了DNA分子上_______________就会导致生物的         改变。

基因突变和基因重组（第1课时）任务单答案：

任务一【知识梳理】

一、 变异的类型 

环境条件  遗传物质    基因突变    基因重组   染色体变异

二、基因突变：

1.碱基对   基因结构

实例：

（1）镰刀   （2）谷氨酸   缬氨酸    （3）碱基    T被A替换

2．等位基因   性状

3.间期    间期

4.物理因素   化学因素    生物因素

5.普遍性   低频性   不定向性   随机性

6.新基因    根本来源   原始材料

7. （2）物理    化学   基因突变的频率

8.（1）配子      （2）体细胞       （3）不一定

【巩固练习】

1.D       2.C

学习任务二、【课堂探究】

一、(1)不能。

(2)DNA分子解旋后，稳定性降低，容易发生突变。

(3)增添  替换  缺失    替换

二、基因C可以突变成为c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之间也可以相互突变(如图)，据此回答：

(1)互为等位基因      (2)不会改变      (3)不定向性

2.密码子的简并性，即遗传信息改变导致密码子改变，但是对应的氨基酸不一定改变。

学习任务三、【课时作业】

1-10 BBACAA CBDC

11.（1）基因突变；CAT  GUA；

（2）复制；碱基的排列顺序；遗传信息

（3）hh；CTT   CAT  Hh 

（4）一个碱基对的替换；性状