生物导学案示范《基因突变》（第1课时）

必修二 5.1 基因突变（第1课时）

学习目标

1.知识与能力

²        举例说明基因突变的特点和原因；

²        理解基因突变的概念；

²        说出基因突变意义；

2.过程与方法

²       学会运用类比推理等科学方法；

²       通过自主学习和探究学习过程，学会自学和互学的方法；

3.情感态度价值观

²        懂得生物界丰富多彩的本质，从而进行辨证唯物主义的思想教育；

²        在基因突变的学习中懂得如何确立健康安全的生活方式；

一、自主学习

自学课本第80-82页的内容，完成下面的问题：

1.概念：DNA分子中发生碱基对的___________,而引起基因结构的改变。

2.对后代的影响：

若发生在___________中，将通过有性生殖传给后代。

若发生在___________中，一般不能遗传，但有些植物可通过___________传给后代。

3.原因、特点及意义

（1）      原因：外因：___________、___________、___________；

内因：DNA复制偶尔发生错误；DNA的碱基组成发生改变。

（2）      特点：___________：在生物界中普遍存在

             ___________：可以发生在个体发育的任何时期、部位

             ___________：可以产生一个以上的___________

             ___________：突变频率很低

             多害少利性：对生物而言一般是会严重影响生理功能甚至致死；

（3）意义：是___________的产生途径；是生物变异的___________；是生物进化的原始材料。

二、合作探究

   一、生物变异：

资料分析:

（1）夏天来了，池塘的水开始慢慢变浅，随着池水的变浅，水毛茛原来水下生长狭小细长叶子的部位长出了宽大的叶子。

（2）花园里的茉莉花连续几年都开的红花，但在去年却发现了红花从中出现了一株白花，并且今年那株茉莉依然开的是白花。

分析讨论：上述资料中哪种生物变异是可遗传的？不可遗传的变异有什么共同特点？

答：

 

 

 

二、基因突变：

1.实例：（镰刀形贫血症）

（1）       症状：患者红细胞呈___________，易发生细胞破裂，引起人患溶血性贫血。

（2）       病因图解：

   红细胞形状

 

 

 

   蛋白质            正常                              异常

氨基酸     ···谷氨酸···             ···___________···

mRNA      ···GAA···              ···___________···

DNA       ···______···    突变为   ···___________···

（3）       分析：直接原因是血红蛋白分子的一个___________被替换；根本原因是控制血红蛋白分子的基因中一个___________发生改变。

2.概念：DNA分子中碱基对的缺失、替换、增添一定会引起基因突变吗？为什么？所有的基因突变能引起生物性状的改变吗？为什么？

答：

 

3.原因、特点、意义：

资料分析：

（1）  在X战警的某一集中，金刚狼等人通过调查发现有邪恶势力又在利用变种人做实验，而这些被实验的变种人主要出现在日本的长崎附近。，

（2）  在生化危机这部科幻系列电影中，主人公拥有惊人的自我修复能力和无尽的力量，而丧尸虽力量强大却长得奇形怪状。

（3）  经常看见影视题材中欧美人想拥有古铜色的肌肤而在沙滩上暴晒，而在暴晒的同时又涂抹一些防晒霜。

（4）  据调查中国的手机用户已经达到了12.35亿，通过手机上网的人超过8亿，而这一数量还将继续上升，对此有人开始担心手机辐射会影响人类健康。

根据你对上述材料的理解对下列问题说出你自己的看法：

问题一：邪恶势力为什么在长崎附近找到大量变种人实验材料？如果你是X战警的作者你在后续的部分中还会涉及到哪些能发现大量变种人的区域？

 

 

问题二：生化危机中主人公的细胞发生了怎样的变化才会拥有惊人的修复能力？

 

 

问题三：晒太阳有哪些好处？为什么晒太阳时要涂抹防晒霜？

 

问题四：手机辐射真的有危害吗？什么时候辐射量最大？我们应该怎样防治这些辐射？

 

三、即时训练

（一）基础题

1.       判断：

（1）基因突变就是DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失。（    ）

（2）基因突变一定能引起生物性状的改变。（    ）

（3）基因突变一定发生在减数第一次分裂和有丝分裂的间期。（    ）

（4）基因突变是广泛存在的，往往对生物多害少利。（        ）

2、基因突变的原因是：(       )

 A.染色体上的DNA变成了蛋白质
 B.染色体上的DNA变成了RNA
 C.染色体上的DNA减少了或增多了
 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变

3、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是(      )

 A．基因突变          B．基因重组

 C．基因分离          D．环境影响

4.上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是(    )

 A.伴性遗传          B.常染色体遗传

 C.基因突变          D.基因重组

5.下面叙述的变异现象，可遗传的是(      )　

 A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状

 B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状

 C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的

    果实无子

 D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花

E.人由于晒太阳而使皮肤变黑

F.紫外线照射使人患皮肤癌

G．在棕色猕猴的自然种群中出现了白色猕猴

（二）提高题

1.(2014浙江理综,6,6分)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是(　　)

A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因

B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型

C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型

D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链

答案　A　

2.(2014江苏单科,13,2分)下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是(　　)

出发菌株挑取200个
单细胞菌株选出50株选出5株多轮重复筛选

A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株

B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异

C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程

D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高

答案　D　

3、(09海南生物11)．已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，右图中W表示野生型，①、②、③分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别捡测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是

A.基因a       B. 基因b        C. 基因c       D. 基因d

答案：B

4、（2013山东卷27）、（14分）某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。

（1）基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如上图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子由     变为     。正常情况下，基因R在细胞中最多有     个,其转录时的模板位于     （填“a”或“b”）链中。

（2）用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为     ，用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为     。

（3）基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是                        。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是                            。

（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）

实验步骤：①                                                                 

②观察、统计后代表现性及比例

结果预测：Ⅰ若                                       ，则为图甲所示的基因组成；

Ⅱ若                                       ，则为图乙所示的基因组成；

Ⅲ若                                       ，则为图丙所示的基因组成。

【答案】

（1）GUC   UUC    4    a

（2）1/4       4:1  

 （3）（减数第一次分裂时）交叉互换       减数第二次分裂时染色体未分离

（4）答案一

①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交

I. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为 1:1

II. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为=2:1

III. 宽叶红花与窄叶白花植株的比为2:1

答案二

①用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交

I. 宽叶红花与宽叶白花植株的比为3:1

II.后代中全部为宽叶红花

III. 宽叶红花与窄叶红花植株的比为2:1

 

四、评点总结

 

学后反思：