内容正文:
章首——把握知识逻辑
本章的主要内容涉及基因在代代相传的过程中发生的变化及这些变化对生物会产生怎样的影响。本章共分3节。前两节分别从分子水平和细胞水平阐述了遗传物质在传递过程中发生变化的类型、特点和意义,第3节则以前两节为依托,阐述基因突变和染色体变异在人类遗传病中的表现,并以此讨论遗传病的检测和预防。本章是第4章“基因的表达”的延续和发展。前4章都是从分子水平来研究基因的本质及其表达的,因此,在讲到遗传物质在传递过程中所发生的变化时,可先讲基因突变,基因突变会产生新的基因,这些基因在传递过程中会发生重组,同时基因重组涉及减数分裂,因此,将基因突变和基因重组放在一起来讲,先从分子水平来研究生物的变异,再从细胞水平(染色体变异)来研究生物的变异,是符合认知逻辑的。本章既是前4章内容的延续,又是学习第6章“生物的进化”的基础。
第1节 基因突变和基因重组
明学习目标
1.理解基因突变的概念;分析基因突变的原因;阐明基因突变的意义。
2.分析细胞癌变的原因,选择健康的生活方式,远离致癌因子。
3.阐明基因重组的含义及其意义。
聚焦·学案(一) 基因突变的原因和意义是什么
基础—自主学习
[助读教材]
1.基因突变的实例:镰状细胞贫血
(1)图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。基因突变发生在a(填字母)过程中。
(2)人们患镰状细胞贫血的直接原因是血红蛋白异常,根本原因是发生了基因突变,碱基对由替换成。
2.基因突变的概念
发生部位
DNA分子中
变异类型
碱基的替换、增添或缺失
结果
基因碱基序列的改变
3.基因突变对后代的影响
(1)若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
(2)若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变,可以通过无性生殖遗传。
4.基因突变的原因
(1)诱发产生[连线]
(2)自发产生
由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。
5.基因突变的特点和意义
教材边角知识发掘
(教材P80“问题探讨”节选)如何看待基因突变所造成的结果?
提示:基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变,这种改变可以直接表现在性状上,改变的性状对生物的生存可能有害,可能有利,也可能既无害也无益。
[概念检测]
1.判断下列叙述的正误
(1)基因突变一定引起基因结构的改变,但不一定引起生物性状的改变。(√)
(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。(×)
(3)若没有外界因素的影响,基因就不会发生突变。(×)
(4)体细胞中发生的基因突变,一定不能传递给后代。(×)
2.下列关于基因突变的叙述,正确的是( )
A.基因突变只发生在有丝分裂前的间期DNA复制过程中
B.基因突变会引起基因所携带的遗传信息的改变
C.基因碱基的缺失、增添或替换方式中对性状影响较小的通常是增添
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系,能为进化提供原材料
解析:选B 基因突变主要发生在有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期DNA复制过程中;基因突变会导致遗传信息的改变;基因碱基的替换对性状的影响通常较小;基因突变是不定向的,与环境之间没有明确的因果关系。
深化—合作学习
[活动质疑]
1.如图中的基因A可能突变为a1、a2或a3,A、a1、a2、a3之间也可以相互突变。回答下列问题:
(1)基因A、a1、a2、a3在染色体上的位置是否相同?它们能相互看作等位基因吗?
提示:基因突变是基因内部碱基发生的改变,基因在染色体上的位置并没有改变,因此它们的位置相同,互为等位基因。
(2)图示过程体现了基因突变的什么特点?
提示:体现了基因突变的不定向性。
2.分析并回答下列有关基因突变特点的问题:
(1)白眼果蝇、白色皮毛牛犊、短腿的安康羊、白化苗、白化病等的产生都源于基因突变,由此你能归纳出基因突变的特点吗?
提示:基因突变在生物界中普遍存在,具有普遍性。
(2)基因突变发生在生物个体发育的什么时期?这又体现了基因突变的什么特点?
提示:生物个体发育的任何时期均可发生基因突变,体现了基因突变具有随机性。
[系统认知]
1.基因突变的类型与结果
2.基因突变与生物性状的关系
[典例] 水稻经紫外线照射发生基因突变,出现抗稻瘟病基因,如图为抗稻瘟病品系和不抗稻瘟病品系部分DNA碱基和氨基酸所在位置。请分析下列说法错误的是( )
抗稻瘟病品系
CGT(丙氨酸)
GGT(脯氨酸)
TTA(天冬酰胺)
不抗稻瘟病品系
CGT(丙氨酸)
AGT(丝氨酸)
TTA(天冬酰胺)
氨基酸所在位置
227
228
230
A.基因中碱基改变,不一定引起基因携带遗传信息的改变
B.抗稻瘟病基因产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的相关碱基发生了替换
C.基因突