第5章 第1节 基因突变和基因重组(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材生物必修二同步学习指导(人教版2019)

eEE 3+ *'



















("0;)0/(9*/,&$)&/(96&9*;)*%"0 第５章　 基因突变及其他变异 第 １ 节　 基因突变和基因重组 课标要求 １. 概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因碱基序列的改变ꎮ ２. 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下ꎬ基因突变概率可能提高ꎬ而某些基因突 变能导致细胞分裂失控ꎬ甚至发生癌变ꎮ ３. 阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中ꎬ染色体所发生的自由组合和互换ꎬ会导致控 制不同性状的基因重组ꎬ从而使子代出现变异ꎮ 核心素养 １. 分析基因突变的原因ꎬ阐明基因突变的意义ꎮ (科学思维) ２. 分析细胞癌变的原因ꎬ选择健康的生活方式ꎬ远离致癌因子ꎮ (科学思维、社会责任) ３. 阐明基因重组的意义ꎮ (生命观念、科学思维) 一、基因突变的实例和概念 基础知识􀅰双基夯实 　 　 １. 基因突变的实例一:镰状细胞贫血(也叫 镰刀型细胞贫血症) 　 　 (１)致病机理 ①直接原因: 血红蛋 白 分 子 中 谷 氨 酸 替换为 →缬氨酸ꎮ ② 根 本 原 因: 基 因 中 碱 基 对 Ｔ Ａ􀪅􀪅 替换为 → Ａ Ｔ􀪅􀪅ꎮ (２)病理诊断:镰状细胞贫血是由于碱基的 替换引起的一种遗传病ꎬ是基因通过控制 蛋白 质　 的结构ꎬ直接控制生物性状的典例ꎮ ２. 基因突变 的概念 类型:碱基 替换　 增添　 缺失　 ì î í ï ï ïï 结果:基因 碱基序列　 的改变 { 　 　 ３. 基因突变的遗传性:基因突变若发生在 配子　 　 中ꎬ将遵循遗传规律传递给后代ꎮ 若 发生在 体细胞　 中ꎬ一般不能遗传ꎮ 但有些植 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 109 PA/
("0;)0/(9*/,&$)&/(96&9*;)*%"0 物的体细胞发生了基因突变ꎬ可以通过 无性　 　 生殖遗传ꎮ 　 　 ４. 实例二:细胞的癌变 (１)根本原因 原癌　 　 基因和 抑癌　 　 基因发生突变ꎬ 导致正常细胞的生长和增殖失控而变成癌 细胞ꎮ (２)相关基因的作用 原癌基因表达的蛋白质是 细胞正常的生 长和增殖　 所必需的ꎮ 抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长 和增殖ꎬ或者 促进细胞凋亡　 ꎮ (３)癌细胞的特征 能够 无限　 　 增殖ꎬ 形态结构　 发生显著 变化ꎬ细胞膜上的 糖蛋白　 等物质减少ꎬ细胞之 间的 黏着性　 显著降低ꎬ容易在体内分散和转 移等ꎮ 活 学 巧 练 　 　 １. 基因突变一定引起基因结构的改变ꎬ但 不一定引起生物性状的改变ꎮ ( √ ) ２. 基因突变是由 ＤＮＡ 片段的增添、缺失或 替换引起的基因结构的改变ꎮ ( × ) ３. 只要一个原癌基因或抑癌基因发生了基 因突变ꎬ就一定产生了癌细胞ꎮ ( × ) 合 作 探 究 　 　 １. 早些年ꎬ我国开始了太空育种的研究ꎮ 通过太空高辐射、微重力的特殊环境提高作物 基因突变频率ꎬ从而筛选出了人们需要的优良 的品种ꎮ (１)为什么发芽的种子易发生基因突变? (２)ＤＮＡ 分子中碱基的增添、缺失、替换ꎬ 一定会引起基因突变吗? 为什么? (３)假若某基因的编码区起始端插入了一 个碱基ꎮ 在插入位点的附近ꎬ再发生下列哪种 情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小? 并表述理由ꎮ ①替换单个碱基　 ②增加 ４ 个碱基　 ③缺 失 ３ 个碱基　 ④缺失 ４ 个碱基 ２. 癌症是威胁人类健康最严重的疾病之 一ꎮ 结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤ꎮ 请 根据结肠癌发生的原因(参见教材 Ｐ８２“思考􀅰 讨论”)ꎬ回答下列问题: (１)癌细胞生命活动相对较为旺盛ꎬ请分析 细胞内线粒体、核糖体活跃的原因是什么? (２)从基因角度看ꎬ结肠癌发生的原因是 什么? (３)癌细胞与正常细胞相比ꎬ具有哪些明显 的特点? 归 纳 提 升 　 　 １. 基因突变改变生物性状的原因 肽链不能合成ꎻ肽链延长(终止密码子延后 出现)ꎻ肽链缩短(终止密码子提前出现)ꎻ肽链 中氨基酸种类改变ꎮ 以上改变会引发蛋白质的结构和功能改 变ꎬ进而引发生物性状的改变ꎮ 　 　 ２. 基因突变不一定导致生物性状改变的 原因 (１)突变部位:基因突变发生在基因的非编 码区ꎮ (２)基因发生突变时ꎬ改变后的密码子与原 密码子仍决定同一种氨基酸(即密码子的简并 性)ꎮ (３)基因突变为隐性突变ꎬ如 ＡＡ 中的一个 Ａ 突变为一个 ａꎬ此时性状也不改变ꎮ (４)一般来说ꎬ性状是基因和环境共同作