人教版高中生物必修二第5章 基因突变及其他变异(一轮复习学案设计框架解析)

《第5章 基因突变及其他变异》学案复习线索：基因突变→基因重组→染色体变异复习目标：知识与能力：基因突变的概念、特征与原因、意义（重点）；基因重组的类型及意义（重点）；染色体结构变异和数目变异（重难点）；方法与技巧：分析、比较基因重组与染色体变异的区别；运用可遗传变异知识解决各种育种方式的原理和方法考点一、 基因突变【知识梳理】1、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症的病因图解如下：临床症状 正常 贫血血红蛋白 正常氨基酸 谷氨酸mRNA A A DNA2、基因突变的概念：DNA 分子中发生了碱基对的 、 和 而引起的 改变。

【重点突破】（深化概念理解）思考1：基因碱基的增添、缺失和替换，哪一种对蛋白质的结构影响最小？思考2：基因的增添或缺失对蛋白质结构可能造成的影响有？思考3：基因突变的结果是产生 ，该生物细胞的基因数量是否发生改变？知识链接：基因突变的类型：（1）显性突变：如a →A ，该突变一旦发生，基因型为Aa ，可表现出相应性状（2）隐性突变：如A →a ，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。

思考4：基因突变是否一定改变生物性状，原因？A c b针对练习：5-溴尿嘧啶(Bu)是胸腺嘧啶(T)的结构类似物。

在含有Bu的培养基中培养大肠杆菌，得到少数突变体大肠杆菌，突变型大肠杆菌中的碱基数目不变，但(A+T)/(C+G)的碱基比例略小于原大肠杆菌，这表明Bu诱发突变的机制是( )A．阻止碱基正常配对B．断裂DNA链中五碳糖与磷酸基C．诱发DNA链发生碱基种类置换D．诱发DNA链发生碱基序列变化【疑点辨析】（知识误区和漏洞）1、典例分析：请判断以下说法对错①基因突变属于可遗传变异，因此只要发生基因突变都会遗传给后代（）②基因突变对生物都是不利的（）③物理、化学、生物等因素会导致基因突变，但自然状态下生物无法发生基因突变（）④原核、真核细胞能发生基因突变，病毒不能发生基因突变（）⑤基因突变的方向是由环境决定的（）⑥基因突变可使生物产生新的性状，是生物变异的根本来源（）⑦基因突变可发生在生物个体发育的任何时期，所以基因突变具有普遍性（）总结提升：考点二、基因重组【知识梳理】典例：一对夫妇所生子女中，性状差别甚多，这种变异主要来自（）A染色体变异B基因重组C基因突变 D 环境的影响1、概念：基因重组是指生物体进行的过程中，控制不同性状的基因的。

所以，进行的生物会发生基因重组。

重组类型同源染色体上非同源染色体上的非等位基因重组DNA分子重组技术发生时间体外与运载体重组和导入细胞内与受体细胞基因重组发生机制目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组图像示意【重点突破】（深化概念理解）思考1：自然状态下，基因重组发生在什么生物中？分析原因A.病毒B.原核生物C.真核生物D.有性生殖的真核生物中思考2：科学家把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入到棉花细胞中,在棉花细胞中抗虫基因经过修饰后得以表达。

此种变异属于基因突变还是基因重组，为什么？。

思考3：基因重组可以产生新的性状吗？针对练习：１、基因重组发生在有性生殖过程中控制不同性状的基因的自由组合时，下列有关基因重组的说法正确的是（）A．有细胞结构的生物都能够进行基因重组B．基因突变、基因重组都能够改变基因的结构C．基因重组发生在初级精（卵）母细胞形成次级精（卵）母细胞过程中D．在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换也是基因重组2、同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是（）A．基因突变频率高B．产生新的基因组合机会多C．产生许多新的基因D．更易受环境影响而发生变异【疑点辨析】（知识误区和漏洞）典例：下列关于基因重组的说法，不正确的是（）A．基因重组可能产生新的基因型B．基因重组产生新的基因C．孟德尔的基因自由组合定律属于基因重组的范畴D．基因重组是杂交育种的理论基础知识归纳：基因突变和基因重组概念的比较基因突变基因重组变异实质基因结构改变，包括碱基的控制不同性状的基因重新组合时间主要在细胞分裂的减数第次分裂的期可能性可能性小，突变频率低在有性生殖过程中，产生变异多适用范围包括生物都可发生，具有普遍性。

自然状态下只适用于结果产生新的基因产生新意义是变异的来源，为生物进化提供最初的原始材料是形成生物的重要原因之一，加快了进化的速度举例镰刀型细胞贫血症一母生九子，连母十个样育种应用针对练习：右图为某一细胞分裂图，（1）造成B、b不同的原因有，(2) 若该细胞为根尖分生区细胞，则可能原因是；（3）造成B、b不同的根本原因是。

考点三、染色体变异一、染色体变异类型【知识梳理】1．结构变异：(1) ：染色体上某一区域及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。

典例：(2) ：染色体上增加了某个相同的区域而引起的变异。

(3) ：染色体中某一片段位置颠倒引起的变异。

(4) ：一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体2．数目变异：(1)细胞内的增加或减少，典例：先天愚型，即。

(2)以的形式成倍地增加或减少。

【重点突破】（深化概念理解）思考1：染色体的结构变异和数目变异在显微镜下能否观察得到，基因突变和基因重组呢？思考：染色体变异一般发生在细胞分裂间期还是分裂期？针对练习．下图表示染色体结构变异的四种情况，有关叙述正确的是( )A．图①表示缺失，该变异同时也使基因的分子结构发生改变B．图②表示倒位，该变异一定不会影响生物体性状的改变C．图③表示重复，该变异发生于两条同源染色体之间，属于交叉互换类型的基因重组D．图④表示易位，该变异发生于两条非同源染色体之间,导致染色体上基因的数目、排列顺序发生改变【疑点辨析】（知识误区和漏洞）典例：右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。

①和②所表示的变异类型分别属于（）A.重组和易位B.易位和易位C.易位和重组D.重组和重组归纳小结：（1）染色体结构变异（缺失、重复、倒位、易位）均可在显微镜下观察到，未产生新基因，但会发生基因数目或排列顺序的变化。

（2）同源染色体的相邻非姐妹染色单体相对应的片段交叉互换，交换之后结构都不变，属于基因重组；非同源染色体的交叉互换,由于结构不同,交换之后交换双方结构肯定都发生了改变,属于染色体结构变异。

（3）二、染色体组、单倍体、二倍体和多倍体【知识梳理】1、染色体组：细胞中一组，它们在各不相同，携带着控制生物生长发育的。

2、二倍体：由而成，体细胞中含有，包括几乎全部动物和过半数的高等植物，如人、果蝇、玉米等。

3、多倍体：（1）概念：由发育而来，体细胞中含有的个体。

（2）实例：香蕉：含染色体组，称为三倍体。

马铃薯：含个染色体组，称为四倍体。

普通小麦：含个染色体组。

小黑麦：含8个染色体组。

（3）特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆，叶片、果实和种子比较大，等营养物质含量丰富。

（4）人工诱导多倍体：正在的种子或幼苗用处理，抑制形成，导致，细胞正常分裂、分化，形成多倍体植物。

4、单倍体（1）概念：由发育而来，体细胞中含有染色体数目的个体。

（2）特点（植物为例）：与正常植株相比，植株长得，且【重点突破】（深化概念理解）正确理解染色体组的概念：思考1：一个染色体组里是否含等位基因？如何理解一个染色体组含有控制一种生物性状的一套基因?。

思考2：染色体组与二倍体或多倍体的关系？【疑点辨析】（知识误区和漏洞）典例：从下图A—H所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。

据图完成问题：（1）细胞中含有一个染色体组的是图。

（2）细胞中含有两个染色体组的是图。

（3）细胞中含有三个染色体组的是图。

（4）细胞中含有四个染色体组的是图。

归纳小结：判断染色体组的数量的方法：1）根据判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。

2）根据判断：控制同一性状的基因出现几次，就含有几个染色体组。

2、染色体组与细胞分裂典例：甲、乙、丙三图分别表示某中生物（假定只含有两对染色体）的三个正在进行分裂的细胞。

回答：⑴甲图表示__________时期；染色体组有个⑵乙图表示__________时期，染色体组有个产生的子细胞是 ________细胞；⑶丙图表示__________时期，染色体组有个，产生的子细胞是___________细胞。

归纳小结：着丝点分裂会使染色体加倍，也使染色体组加倍。

二倍体生物有丝分裂后期染色体组数，减数第二次分裂后期染色体组数为。

3、单倍体与多倍体的区别与特征典例：判断以下说法，正确的是（）A.单倍体只有一个染色体组B.四倍体水稻的配子形成的子代含有两个染色体组，是二倍体C.含有奇数倍染色体组的个体一定是单倍体D.二倍体水稻经秋水仙素加倍后可以得到四倍体植株，表现为早熟、粒多、营养成分增加E.三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小。

F.单倍体是含有本物种配子染色体组数目的个体G.低温诱导大蒜根尖，多倍体细胞形成过程无完整细胞周期归纳小结：1、判断单倍体和多倍体的依据？2、单倍体植株的特点：多倍体植株的特点：针对练习：基因型为AABBCC的豌豆与基因型为aabbcc的豌豆杂交，产生的F1用秋水仙素处理幼苗后得到的植株是（）A.二倍体B.三倍体C.四倍体D.六倍体三、低温诱导染色体加倍实验（课本P88）典例：低温和秋水仙素都能诱导洋葱染色体数目加倍，以下相关叙述正确的是（）A．两者起作用的时期都是间期B．采取一定的方法可以在高倍显微镜下观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程C．前者实验中用到的卡诺氏液是固定细胞形态的作用D．用前者处理洋葱比后者处理更有效归纳小结：1）原理：低温诱导染色体加倍与秋水仙素的作用机制相同：2）试剂作用：卡诺氏液：固定细胞形态；改良苯酚品红染液：；3）制片步骤与洋葱根尖观察有丝分裂实验相同：固定细胞形态→解离→→→四、变异的概念与类型【知识梳理】1、变异概念：生物的亲子代之间以及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的，即变异。

2、不可遗传变异：生物的变异仅仅是环境的影响造成的，并没用引起的变化，称为不可遗传变异。

特点：只在当代显现，不能遗传给后代。

3、可遗传变异：生物的变异是由于细胞内遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代，这样的变异称为可遗传变异。

通常来源有三种、、。

【重点突破】（深化概念理解）思考1：是否所有的可遗传的变异都会遗传给后代？一般遗传物质改变发生在何处才会遗传给后代？针对练习：下列叙述中能产生可遗传变异的有（）①非同源染色体自由组合②基因突变③四分体的非姐妹染色单体之间交叉互换④染色体结构变异⑤染色体数目变异⑥细胞株传至50年代以后的部分细胞A．①②③B．①②③④C．①②③④⑤D．①②③④⑤⑥五、无子番茄与无籽西瓜【知识梳理】无籽西瓜的培养过程：【疑点辨析】比较项目无子西瓜无子番茄培养原理生长素促进果实发育无子原因三倍体植物在减数分裂过程中出现，导致不能形成正常的配子，无配子当然就无后代二倍体番茄（能/否）产生配子，但人工套袋，阻止受粉，不能产生种子，用适量生长素刺激子房发育为果实。