必修2第4章 第1节公开课教案教学设计课件资料.docVIP

生物学必修2[Z]

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第四章生物的变异

第一节基因突变可能引起性状改变

[学习目标]1.阐明基因突变的特征、类型及诱发基因突变的因素，理解基因突变的机理。2.掌握基因突变在育种中的应用。

知识点1碱基对的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变并可能会影响其编码的蛋白质

1．基因突变概念：基因内部特定eq\x(\s\up1(01))核苷酸序列发生改变的现象或过程。DNA分子上碱基对的eq\x(\s\up1(02))替换、插入或缺失都可以引起核苷酸序列的变化，从而引起eq\x(\s\up1(03))基因结构的改变。

2．基因突变机理

(1)机理

eq\x(DNA分子上具有遗传效应的原特定核苷酸顺序的片段)

诱发↓因素

eq\x(碱基对的缺失、插入或替换)

↓

eq\x(DNA分子中的核苷酸顺序发生改变)

↓

eq\x(DNA分子相对应的mRNA的碱基顺序发生改变)

↓

eq\x(mRNA翻译的蛋白质出现异常)

↓

eq\x(遗传性状的改变)

(2)实例——人类的镰刀形细胞贫血症

①病因图解

②镰刀形细胞贫血症的原因

a．直接原因：谷氨酸eq\o(――→,\s\up7(替换为))eq\x(\s\up1(04))缬氨酸。

b．根本原因：基因中碱基对eq\o(=====,\s\up7(A),\s\do5(T))eq\o(――→,\s\up7(替换为))eq\o(=====,\s\up7(T),\s\do5(A))。

3．基因突变导致的表型变化

(1)类型

(2)形态突变、致死突变和条件致死突变都伴随特定生化过程的变化，因此严格地讲，任何突变都是eq\x(\s\up1(05))生化突变。

4．基因突变特点

(1)eq\x(\s\up1(06))普遍性

eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(①从低等生物到高等生物,包括人类在内的所有生物,②在生物个体发育的不同,阶段,③不同个体的任何细胞内))均可发生基因突变

(2)eq\x(\s\up1(07))多方向性：染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的eq\x(\s\up1(08))等位基因，即基因A可突变成a1、a2、a3……

(3)稀有性：在自然状态下，生物的基因突变频率一般是eq\x(\s\up1(09))很低的。

(4)eq\x(\s\up1(10))可逆性：显性基因突变,,突变)eq\x(\s\up1(11))隐性基因。

(5)多数eq\x(\s\up1(12))有害性：大多数的基因突变会给生物带来eq\x(\s\up1(13))不利的影响。

5．基因突变的意义：基因突变是生物变异的eq\x(\s\up1(14))根本来源，也是生物进化的eq\x(\s\up1(15))原材料。

问题探究

DNA分子上某个碱基改变属于基因突变吗？基因中缺失了一段DNA序列属于基因突变吗？

提示：不一定，如果改变的碱基发生在非基因区段中则不属于基因突变。属于，基因突变中碱基对的缺失不一定是缺失一对碱基，可能是缺失很多对碱基。

基因突变发生在什么时候，最可能发生在什么时候？

提示：核苷酸序列改变发生的时间是任何时候，但最大概率是在DNA复制时出现差错。

碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质(性状)的改变，原因是什么？

提示：不一定。比如基因突变发生在不具有遗传功能的DNA片段中；不同密码子有可能翻译出相同的氨基酸；由纯合子中的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。

基因突变后染色体上的基因数量和位置发生改变了吗？

提示：没有，基因突变只是改变了基因内部碱基排列顺序，但基因在染色体上的数量和位置没有变。

[例1]如图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列不能从图中分析得出的是()

A．基因突变具有普遍性

B．基因突变具有多方向性

C．基因突变具有可逆性

D．这些基因的碱基序列一定不同

解题分析基因突变在生物界非常普遍，从低等生物到高等生物，包括人类，均可发生基因突变，但不能从题图中分析得出此结论，A符合题意；图示表示基因可以向不同的方向突变成它的等位基因，说明基因突变具有多方向性，B不符合题意；图示各基因之间是双向箭头，说明基因突变具有可逆性，C不符合题意；这些基因是通过基因突变产生的，所以各基因的碱基序列一定不同，D不符合题意。

答案A

[例2]下列关于基因突变的叙述，正确的是()

A．基因突变一定会引起生物性状的改变

B．基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变

C．基因的碱基对的缺失、插入、替换中对性状影响最小的一定是替换

D．基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，基因突变为生物进化提供原材料

解题分析基因突变后，性状不一定改变，如：AA突变为Aa，表