基因突变与基因重组人教版必修二《遗传与进化》第五章基因突变及其他变异第一节（第一课时）

情境导入东北虎华南虎苏门答腊虎孟加拉虎印支虎马来亚虎虎是亚洲特有的珍稀动物，它作为大型猛兽起源于我国黄河中游。黄底黑色条纹的野生型是所有虎亚种标志性的毛色表型。

情境导入白底黑纹的白虎孟加拉虎的非典型4种毛色多态型。金底棕纹的金虎几乎全白的雪虎拟黑化虎核心问题：4种非典型毛色多态型的虎如何由野生型进化而来的呢？

任务一：分子角度探究孟加拉虎白虎的形成1、孟加拉虎白虎的形成原因问题1：从毛色上分析孟加拉虎黄虎和白虎有怎样的异同？同：黄虎和白虎均有黑色条纹；异：黄虎底色为黄色，白虎底色为白色。

任务一：分子角度探究孟加拉虎白虎的形成1、孟加拉虎白虎的形成原因问题2：请说出在色素的合成上孟加拉虎黄虎和白虎有差异？资料1：哺乳动物的皮肤和毛发的颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的黑色素决定，黑色素有两种，其中真黑色素形成深棕色或黑色，褐黑色素形成黄色或红色。这两种色素的含量、比例和分布决定了哺乳动物毛色和肤色的多样性。孟加拉虎黄虎可以合成真黑色素和褐黑色素，白虎仅可以合成真黑色素，而无法合成褐黑色素。

任务一：分子角度探究孟加拉虎白虎的形成资料2：关键转运蛋白SLC45A2影响褐黑色素的形成。真黑色和褐黑色素合成Slc45a2基因编码表达转运蛋白SLC45A2调节维持黑色素小体内pH稳态问题3：基于图1，对比孟加拉虎白虎与野生型黄虎的Slc45a2基因序列，并查阅密码子表，孟加拉虎黄虎和白虎的Slc45a2基因和其表达的蛋白质有怎样的差异？

任务一：分子角度探究孟加拉虎白虎的形成问题4：还有其他方式会造成Slc45a2基因序列改变吗？

任务一：分子角度探究孟加拉虎白虎的形成基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。问题4：DNA独特的双螺旋结构和严格的碱基互补配对原则理应保证基因的稳定性，为什么Slc45a2基因还会发生碱基对的替换呢？

任务一：分子角度探究孟加拉虎白虎的形成资料3：①5-溴尿嘧啶是一种碱基类似物，有酮式和烯醇式两种互变异构体，其中5-嗅尿嘧啶酮式可与腺嘌呤A互补配对，5-嗅尿嘧啶烯醇式可与鸟嘌呤G互补配对。②大肠杆菌培养在含有5-嗅尿嘧啶的培养基中，第一次复制时加入烯醇式5-嗅尿嘧啶，其异构为更稳定的5-嗅尿嘧啶酮式。AAT问题5：在虚线框内补充C-G碱基对三次复制的过程，并叙述C-G碱基对发生了什么变化？该变化受什么因素的影响？说明了什么？

任务一：分子角度探究孟加拉虎白虎的形成碱基类似物可以在DNA复制过程中代替天然碱基，引起配对错误，使得C-G碱基对被A-T碱基所替换。这种变化是化学因素导致。紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基物理因素化学因素生物因素某些病毒如Rous肉瘤病毒的遗传物质能影响宿主细胞DNA内因外因DNA在复制过程偶尔发生错误等原因自发产生。

任务二：从分子层次探究孟加拉虎雪虎的形成资料4：4种毛色多态型的虎相对于野生型孟加拉虎黄虎而言均是隐性性状。表1：4种毛色多态型的虎相对于野生型孟加拉虎黄虎的比较多态型毛色色素蛋白质染色体基因名称白虎白底黑纹褐黑色素合成异常A447VA1Slca452金虎金底棕纹真黑色素合成异常H587YB1Corin雪虎几乎全白黑虎体表黑色条纹的加粗部分融合真黑色素的沉积增加H454YA1TaqpepA447V+H587YA1+B1Slca452+Corin褐黑色素和真黑色合成异常注：A（丙氨酸）、V（缬氨酸）、H（组氨酸）、Y（酪氨酸）、A447V（第447位的氨基酸由丙氨酸突变为缬氨酸）、H587V（第587位的氨基酸由组氨酸突变为酪氨酸）

任务二：从分子层次探究孟加拉虎雪虎的形成问题6：现有纯合的黄虎、白虎和金虎若干，除基因突变外，请阐述其他方式获得雪虎的具体过程。（Slc45a2基因用A表示，Corin基因用B表示）纯合的白虎和金虎交配，可得到雪虎。具体过程如图所示：BBaa白虎bbAA金虎×BbAa黄虎BbAa黄虎BbAa黄虎×配子ab配子abbbaa雪虎

任务二：从分子层次探究孟加拉虎雪虎的形成问题7：获得雪虎的过程当中，哪一个步骤能体现控制褐黑色素合成的Slc45a2基因和控制真黑色素合成的Corin基因进行了自由组合，并说明原因。发生于杂种子一代减数分裂形成配子时原因：随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合，产生不同的配子。

任务二：从分子层次探究孟加拉虎雪虎的形成问题8：控制褐黑色素合成的Slc45a2基因与影响黑色素分布的Taqpep基因如何实现重组？（Taqpep基因用C表示）根据基因在染色体上的位置分布得出，减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的S