5.1基因突变和基因重组导学案-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

高中生物导学案 制作人： 2025—2026学年高一下学期生物 人教版 必修2 第 5.1课 基因突变和基因重组 导学案 【课前预习案】 【学习目标】 1.明确基因突变的概念、原因、特点和意义。 2.举例说明基因重组的概念、类型和意义。 3.区分基因突变和基因重组。 【学习重难点】 重点：基因突变的概念、特点和意义 难点：基因突变和基因重组的区分 【知识梳理】 一.基因突变的实例 1.实例一：镰状细胞贫血 （1）思考：完成右图，指出图中①②③表示的遗传信息传递过程，分别是： ① ；② ； ③ 。 （2）突变通常发生在①过程原因 （3）镰状细胞贫血发生的直接原因 异常，根本原因是发生了 碱基对由A-T替换成T-A。 （4） 检测镰刀形细胞贫血症的方法有多种，可以采取的方法是 ，还可以用 进行检测 2.实例二：细胞的癌变 (1)人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：　　　　　　　　　　　　　。　 (2)一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞 所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应 ，就可能引起细胞癌变。 (3)抑癌基因表达的蛋白质能 ，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性 ，也可能引起细胞癌变。 （4）癌细胞特征：能够 ， ，细胞膜上的 等物质减少，细胞之间的　　　　　　　　　　　　　，容易在体内　　　　　　　　　　，等等。 二．基因突变的概念、发生时间和影响 1.概念：DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。 2.发生时期：基因突变主要发生在 或 。 3.基因突变对后代的影响 (1)若发生在　 中，将遵循遗传规律传递给后代。 (2)若发生在 中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过 　　 　生殖遗传。 三．基因突变的原因、特点和意义 1.（1）外因： （ 、 射线、及其他辐射能损伤细胞内DNA）、 （ 、碱基类似物等改变核酸的碱基）和 （某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA）。 （2）内因：DNA分子 发生错误等原因自发产生。 2.特点：（1） （2） （3） (4) 3.意义：产生 的途径， 的根本来源，为 提供了原材料。 四．基因重组 1.概念：生物体进行 的过程中，控制 的基因的 。 2.类型： （1）随着非同源染色体的自由组合， 自由组合。 （2）减数分裂四分体时期， 上的等位基因随 的交换而发生交换。 3.意义：是 的来源之一，对生物的 也具有重要意义。 【体系建构】 【课中探究案】 【探究一】 甲、乙为某雄性动物(基因型为AaBb)体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图,图中①~⑧代表细胞中的染色体,同时标注了染色体上的部分基因。请据图分析回答。 　 (1)甲图所示细胞处于　　　　期,判断依据是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。其中①的同源染色体是　　　　　。造成①②染色体上基因分布的原因是　　　　　(填“基因突变”或“染色体互换”)。  (2)乙图所示的细胞名称是　　　　　　　;其中①②染色体上基因分布的可能原因是　　　　　　　　(填“基因突变”“染色体互换”或“基因突变或染色体互换”)。乙细胞分裂产生的精细胞的基因型有　　　　　种,分别是　　　　　。  【探究二】 β-地中海贫血症是由正常基因A突变成基因a引起的遗传病。下图是正常基因A和致病基因a的表达过程(AUG、UAG分别为起始密码子和终止密码子)。请回答下列问题: (1) 图中①表示__________过程,所需的酶是__________________。人体细胞中过程①与过程②在时间和空间上不能同时连续进行,根据细胞结构分析,这与__________(填细胞结构)的阻碍有关。  (2) 图中正常基因A突变成致病基因a,是由DNA分子上发生碱基的__________(填“增添”“缺失”或“替换”)导致的,基因A与a所携带的遗传信息__________(填“相同”或“不同”)。  (3) 图中基因a表达的产物相对分子质量比基因A表达的产物______(填“大”“小”或“不变”),原因是________________________________________________________________________________________。β-地中海贫血症的发生说明基因可通过__________________________控制生物体的性状。  (4) 研究发现,不同的β-地中海贫血症患者体内的β-珠蛋白氨基酸存在差异,该现象说明基因突变具有______________的特点。  【课后巩固案】 1、 选择题 1.S型肺炎链球菌主要有S1、S2两种类型。研究发现,两种类型的S型细菌发生基因突变后成为相应类型的R型(R1、R2)细菌,R型细菌也可以回复突变为相应类型的S型(S1、S2)细菌;不同类型S型细菌的DNA片段能进入R型细菌细胞内使R型细菌转化为相应的S型细菌,但S型细菌的荚膜能阻止外源DNA分子的进入。研究人员将加热致死的S1型细菌和活的R2型细菌混合培养,一段时间后检测到子代细菌有S1、S2和R2三种类型。下列有关分析正确的是(　　) A.S1型细菌的DNA发生了基因重组和基因突变 B.部分R2型细菌的DNA发生了基因重组或基因突变 C.S1型细菌和R2型细菌的DNA都只发生了基因突变 D.S1型细菌和R2型细菌的DNA都只发生了基因重组 2.“管住嘴迈开腿”一直被奉为减肥的“铁律”,但某研究发现,有些肥胖者懒得动是由于SLC35D3基因发生了突变。下列相关叙述正确的是(　　) A. SLC35D3基因的突变是由肥胖者摄入食物过多诱导产生的 B. DNA分子中碱基的增添、缺失或替换一定会引起基因突变 C. 基因突变会导致基因在染色体上的位置发生改变 2、 材料分析题 如图1是基因型为AaBB的生物细胞分裂示意图，图2表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程，表格为部分氨基酸的密码子表。请回答下列问题。 图1 图2 第一个 字母 第二个字母 第三个 字母 U C A G A 异亮氨酸 异亮氨酸 异亮氨酸 甲硫氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸 丝氨酸 丝氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G (1) 图1中细胞的名称为____________________________________，此细胞形成过程中出现的变异方式可能是____________或____________。 (2) 图2中的Ⅱ过程可以发生在真核生物细胞的________、________或________(填细胞结构名称)中。 (3) 若图2中发生的碱基改变将导致赖氨酸被另一种氨基酸X所替代。则据图表分析，X是表格中________(填氨基酸名称)的可能性最小，原因是______________________。图2所示变异，除碱基被替换外，还可能由碱基的________________导致。 (4) A与a基因的根本区别在于基因中____________________不同。 【答案解析】 【课中探究案】 探究一：(1)有丝分裂后　细胞中有同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体形成子染色体并移向细胞两极　⑤⑥　基因突变　(2)次级精母细胞　基因突变或染色体互换　2　AB、aB 探究二：(1)转录　RNA聚合酶　核膜　(2)替换　不同　(3)小　基因突变后转录出的mRNA中终止密码子提前出现,导致翻译提前终止,合成的肽链缩短　控制蛋白质的结构　 (4)不定向性　 【课后巩固案】 1、 选择题 1. B　若S1型细菌发生基因突变,则可转变为R1型细菌,子代细菌没有R1型细菌,说明S1型细菌的DNA没有发生基因突变,由分析可知,S型细菌细胞内也未发生基因重组,A、C错误;子代细菌中S1型细菌的出现是R2型细菌的DNA与S1型细菌的DNA片段发生基因重组的结果,S2型细菌的出现是R2型细菌发生基因突变的结果,R2型细菌是亲代R2型细菌增殖的结果,B正确。 2.D 2、 材料分析题 (1) 次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体　基因突变　基因重组　(2) 细胞核　线粒体　叶绿体　(3) 丝氨酸　需要同时替换两个碱基　增添或缺失　(4) 碱基排列顺序 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $