2016_2017版高中生物第3单元遗传与变异的分子基础第2章基因对性状的控制第3节基因与性状学案

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1、第三节　基因与性状1．理解基因、蛋白质和性状之间的关系。(重难点)2．概述基因突变的类型和特点。(重点)3．结合实例，分析基因突变的原因。(重难点)基因与性状的关系1．基因与性状(1)基因通过控制蛋白质的分子结构来控制性状，如镰刀型细胞贫血症。(2)基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而影响生物性状，如白化病。2．基因重组及其意义(1)概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的现象。(2)类型比较类型发生的时期发生的范围自由组合型减数第一次分裂后期非同源染色体的非等位基因交叉互换型四

2、分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间局部交叉互换(3)意义：基因重组使后代产生了许多新的基因型，从而使后代出现多种新的性状组合。3．环境与性状生物的性状不仅受基因的控制，也会受到环境的影响。性状是基因和环境共同作用的结果。[合作探讨]探讨1：基因和性状间均存在一一对应的关系吗？你能否举例说明？提示：不是。基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。例如，人的身高可能是由多个基因决定的，其中每一个基因对身高都有一定的作用。同时，身高也不完全是由基因决定的，后天的营养和体育锻炼等也有重要作用。探讨2：基因与性状

3、间的关系应如何描述？提示：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。探讨3：大肠杆菌通过二分裂繁殖后代时，是否会发生基因重组呢？提示：不会，因为基因重组只发生在有性生殖过程中，大肠杆菌的二分裂方式属无性繁殖，不发生基因重组。[思维升华]1．基因对性状控制的两种途径2．基因与性状的对应关系如图解3．交叉互换与染色体易位的区别项目交叉互换染色体易位图解区别发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生于同源染色体之间属于基因重组属

4、于染色体结构的变异在显微镜下观察不到在显微镜下可观察到4.与基因重组有关其他知识点(1)自然状况下，原核生物中不会发生基因重组。(2)基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。(3)基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，产生了新的表现型(或新品种)。1．黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是(　　)A．环境因子不影响生物体的表现型B．不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同C．黄曲霉毒

5、素致癌是表现型D．黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型【解析】　依据题干“黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响”可知，A项是错误的；由于是多个基因控制的这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型有多种，B项错误；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型，故C项错误，D项正确。【答案】　D2．如图为神经递质合成酶基因复制、表达的有关过程。下列相关分析中错误的是(　　)A．①过程需要模板、原料、酶和能量四个条件B．若

6、要提取该基因的mRNA，则可以选择口腔上皮细胞作实验材料C．图中①②③过程一定发生碱基互补配对D．镰刀型细胞贫血症体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状【解析】　①过程为DNA复制过程，该过程需要DNA的两条链为模板，四种游离的脱氧核苷酸为原料，并且需要能量(ATP)和DNA聚合酶；基因进行选择性表达，口腔上皮细胞中并不转录形成控制合成神经递质合成酶的mRNA；DNA复制、转录及翻译过程均发生碱基的互补配对；镰刀型细胞贫血症是由于基因突变而导致红细胞的血红蛋白分子结构发生改变，这体现了基因通过控

7、制蛋白质的结构直接控制生物的性状。【答案】　B基因突变1．概念基因突变指基因结构的改变，包括碱基对的替换、插入或缺失。2．原因3．特点(1)普遍性：植物、动物以及微生物都可以发生基因突变。(2)低频性：自然状况下，高等生物的突变率约为10－8～10－5，微生物的突变率明显降低。(3)可逆性：基因突变是可逆的。(4)多方向性：一个基因可以向多个方向突变，但总是限定在一定范围内。(5)随机性：可发生在个体发育的任何时期和任何细胞中。4．结果：基因突变的结果使一个基因变成了它的等位基因，可能会引起性状的改变。5

8、．应用：诱变育种(1)原理：基因突变。(2)方法：用物理或化学因素诱发基因突变，称为人工诱变。(3)优点：提高突变率，增加变异来源。6．可遗传的变异(1)分类：包括基因突变、基因重组和染色体变异。(2)意义：对于生物进化具有重要的意义，也是形成生物多样性的重要原因之一。[合作探讨]探讨1：基因突变的实质是什么？它是否改变了基因在DNA分子或染色体上的位置？提示：基因突变是一个基因内部发生的碱基对的变化。它只改变了基因中碱基的排