5.1基因突变和基因重组导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

5.1 基因突变和基因重组（学案） 资料 1：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有 3.5kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、 日照时 间长、光照强，叶球可重达 7kg 左右。但再引回北京后，叶球又只有 3.5kg。 1、上述甘蓝品种有没有变异现象的发生？ 2、这种变异性状能遗传给子代吗？为什么？ 资料 2：红花的后代出现了蓝紫色，蓝紫色花的后代仍是蓝紫色。 问：上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？ 【总结】 一、基因突变的实例 资料 3：镰状细胞贫血（也叫镰刀型细胞贫血症）是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状， 而镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时 会导致死亡。对患者红细胞的血红蛋白分子的分析研究发现，在组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨 基酸的替换。 资料 4：1961 年克里克用 T2 噬菌体实验发现增加或删除 1 个或 2 个碱基无法产生正常功能的蛋白质；增 加或删除 3 个碱基可产生正常功能的蛋白质。 【总结】 （一）基因突变的定义： DNA 分子中发生碱基的 、 、或 ，而引起的 的改变。 PS： 1、若这些变化发生在非基因片段上，属于基因突变吗？ 2、RNA 病毒能发生基因突变吗？ 资料 5：皱粒豌豆的 DNA 中插入了一段外来 DNA 序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出 现异常，活性大大降低，进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟 时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分饱满；淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。 资料 6：囊性纤维病患者编码 CFTR 蛋白（ 一种转运蛋白）的基因缺失了 3 个碱基，导致 CFTR 蛋白在第 508 位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使 CFTR 转运氯离子的功能出现异常，导致患者支气管中黏 液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。 （二）基因突变的类型 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 增添 缺失 PS：1、某个基因发生突变，整个 DNA 上基因的数量 （变/不变）；这些基因的排列顺序 （变/不变）；该基因在染色体上的位置 （变/不变）。 2、基因突变一定会引起生物性状的改变吗？ 3、 白花丛中突然出现一朵红花，如何判断该红花是环境影响还是基因突变？ （三）生物范围： （四）发生时间： 1、 自然情况下：在有丝分裂 期或减数分裂 期。其中有丝分裂产生的基因突变一般 （遗传/不遗传）；减数分裂产生的基因突变一般 （遗传/不遗传）。但 （植 物/动物）有丝分裂产生的基因突变有可能通过 生殖遗传。 2、有外界干扰时：可能发生在任何时期的任何细胞。 资料 7：书 P82 思考讨论结肠癌发生的原因。 1、从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？ 答： 基因、 基因同时发生突变。 2、健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？ 答： 3、原癌基因和抑癌基因有什么作用？ 答：原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的 和 所必须的。 抑癌基因表达的蛋白质能 细胞的生长和繁殖，或者促进细胞 。 4、原癌基因和抑癌基因突变后是怎样导致癌变的？ 答：原癌基因突变或过量表达使得相应蛋白质活性 ，同时抑癌基因突变使得相应蛋白质活性 或 ，使得细胞不受控制恶性增殖，导致癌变。 5、癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？ 答：①能 繁殖； ② 发生显著变化； ③细胞膜上的 等物质减少，细胞之间的 显著降低，易在体内分散和转移。 6、致癌因子有哪些？ 答： 、 、 。 7、如何预防与治疗癌症？ ①预防：远离致癌因子，保持良好的心理状态，养成健康的生活方式。 ②诊断：病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。 ③治疗：手术切除、化疗和放疗等。 二、基因突变的原因 资料 8：1927 年，美国遗传学家缪勒发现，用 X 射线照射果蝇，后代发生突变的个体数大大增加。同年， 又有科学家用 X 射线和γ射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结论。