基因突變和基因重組教學(xué)案例

1、高三一輪復(fù)習(xí)課基因突變和基因重組教學(xué)案例 南寧市第十四中學(xué)高中部 劉琳教學(xué)目的：1舉例說明基因突變的概念、特點和原因。2舉例說明基因重組。3簡述基因突變和基因重組的意義。教學(xué)重點：1基因突變的概念和特點。2基因重組的原因。教學(xué)難點：基因突變的概念，基因突變和重組的意義。教學(xué)用具：幻燈片教學(xué)方法：談話法。教學(xué)過程引言：小練習(xí)：下面敘述的變異現(xiàn)象可遺傳的是：（ ） A.果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀； B.割除公雞和母雞的生殖腺并相互移植，因而部分改變的第二性征； C.用生長素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊，得到的果實無子； D.開紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開白花。 （答：選D?？傻贸鲆韵氯齻€

2、信息，一是變異是個廣義的概念，二是變異可分為兩種類型，三是變異不可遺傳是因為遺傳物質(zhì)沒變。）從另一角度講，變異又可分為環(huán)境引起、基因水平的變異和染色體水平的變異。那么任何細胞遺傳物質(zhì)改變都可遺傳給后代嗎？（閱讀課本P42頁）（答：不是，必須是生殖細胞。）觀察正常人和鐮刀型細胞貧血癥人的紅細胞。鐮刀型細胞貧血癥的病因何在？GAAGTACATGAA谷氨酸纈氨酸血紅蛋白正常血紅蛋白異常紅細胞圓餅狀紅細胞鐮刀狀下圖為人類鐮刀型貧血癥圖解。請依據(jù)圖回答有關(guān)問題：CTT 首先解決過程是什么，場所在哪里？過程是什么，場所在哪里？處發(fā)生了什么，在什么過程中發(fā)生的？時間是？處該填寫什么？它是纈氨酸的什么？通過該

3、圖可知鐮刀型細胞貧血癥的病因何在？（答：轉(zhuǎn)錄、細胞核；翻譯、核糖體；發(fā)生了基因突變、在DNA復(fù)制過程中發(fā)生的、有絲分裂的間期；GUA、密碼子；基因突變的結(jié)果。）（閱讀課本P43頁,找到基因突變的概念。）1.概念：基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對的增添、缺失或改變。為了對這一概念深入理解，思考這樣兩個問題：遺傳信息改變一定會導(dǎo)致遺傳性狀改變嗎？ 基因結(jié)構(gòu)改變一定會導(dǎo)致遺傳性狀改變嗎？根據(jù)下圖材料能找到答案嗎？編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū) 基因突變對遺傳信息的影響：絲氨酸的遺傳密碼：UCU、UCC、UCG、UCA a鏈A T C A G A A A C A C T G A C G A T A A T T

4、 G Cb鏈T A G T C T T T G T G A C T G C T A T T A A C Ga鏈A T C A G G A A C A C T G A C G A T A A T T G Cb鏈T A G T C C T T G T G A C T G C T A T T A A C G正常mRNA U A G U C U U U G U G A C U G C U A U U A A C G異常mRNA U A G U C C U U G U G A C U G C U A U U A A C G仍決定同一種氨基酸絲氨酸思考： 如果有一親代DNA上某個堿基發(fā)生突變，一定會使其子

5、代的性狀發(fā)生改變嗎？（不一定。）分析：這個堿基可能位于非編碼區(qū)這個堿基可能位于基因的內(nèi)含子部位外顯子堿基發(fā)生改變，但不同的密碼子有可能決定相同的氨基酸體細胞基因發(fā)生改變，生殖細胞不一定發(fā)生改變性狀表現(xiàn)是遺傳基因與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果傳遞給子代的為隱性基因，而子代為雜合體，則隱性性狀不會表現(xiàn)出來基因突變是染色體的某一個位點上基因的改變。例如：紅花植株經(jīng)突變可以產(chǎn)生白花或者藍花再或者粉花，那么不同顏色之間的關(guān)系便是相對性狀，那么相對性狀又是由等位基因控制的，所以基因突變總是從一個基因變成它的等位基因。2.誘變因素有哪些？物理因素、化學(xué)因素、生物因素（閱讀課本P43頁）注意：內(nèi)部因素（異常代謝產(chǎn)物

6、）等作用也可引起基因突變。3.基因突變的特點是什么？所有生物均可發(fā)生基因突變體現(xiàn)了基因突變的什么特點？ （普遍性）基因突變可以發(fā)生在個體發(fā)育的任何階段體現(xiàn)了基因突變的什么特點？ （ 隨機性）高等生物中，生殖細胞的突變率是10-5-10-8，體現(xiàn)了基因突變的什么特點？ （低頻性）大多數(shù)突變對生物的生存不利體現(xiàn)了基因突變的什么特點？ （多害少利性）一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因體現(xiàn)了什么特點？（不定向性）為了進一步鞏固對以上問題的理解，做5-3 P203頁 2題4.基因突變的類型：（1）自然突變：例如：果蠅的白眼（2）人工誘變：例如：肉質(zhì)牛和產(chǎn)奶多的牛5.人工誘變在育種中

7、的應(yīng)用(1)原理：利用物理或化學(xué)因素處理生物， 使它發(fā)生基因突變(2)方法： 物理方法：輻射誘變、激光誘變 化學(xué)方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亞硝酸等處理(3)意義：創(chuàng)造動物、植物和微生物新品種(4)特點：提高變異頻率，大幅度改變某些性狀；需處理大量的供試材料。【例】紫外線具有殺菌和誘變功能。用相同劑量、不同波長的紫外線處理兩組等量的酵母菌，結(jié)果如下，據(jù)表推斷，在選育優(yōu)良菌種時，應(yīng)采用的紫外線波長及依據(jù)是 ( )紫外線波長(nm)存活率(%)突變數(shù)(個)260605010028010001A260nm；酵母菌存活率較低 B260nm；酵母菌突變數(shù)多 C280mn；酵母菌存活率高 D280nm；

8、酵母菌突變數(shù)少 （選B）看自由組合遺傳圖:純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆雜交,F2出現(xiàn)了綠色圓粒、黃色皺粒出現(xiàn)這兩種新的類型。那么這兩種新類型的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果嗎？（不是，是基因的重新組合。）閱讀課本P45頁，找到基因重組的概念。基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合?；蛑亟M的幾種情形歸納： 自然重組：1、減數(shù)第一次分裂前期（四分 體）非姐妹染色單體間的交叉互換2、減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體間的自由組合人工重組：基因工程技術(shù)【例】右圖表示基因型為RR的某動物細胞，有關(guān)敘述錯誤的是 A圖中R與r互為等位基因 B圖中基因r只能是基因突變產(chǎn)生 C該細胞只能

9、出現(xiàn)在某種器官中 D圖中a與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期或有絲分裂后期（選D） 基因突變和基因重組的意義：1、基因突變導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，因而產(chǎn)生了新的基因，是生物變異的根本來源，為生物進化的提供最初的原材料. 2、基因重組是原有基因的重新組合，是生物變異的主要來源，是生物多樣性的主要原因。 下面我們通過一個表格對本節(jié)的內(nèi)容進行一下小結(jié)：  基因重組基因突變實質(zhì)   顯微鏡下是否可見  是否產(chǎn)生新的基因  是否產(chǎn)生新的基因型  發(fā)生過程  下面我們針對本節(jié)的知識點做幾道練習(xí)：1、做

10、5-3 P208頁 典題2在下圖所示的為高等動物的細胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是（ ）該細胞一定發(fā)生了基因突變該細胞一定發(fā)生了基因重組該細胞可能發(fā)生了基因突變該細胞可能發(fā)生了基因重組A、 B、 C、 D、2、5-3 P205頁 8題（2007山東理綜）普通小麥中有高桿抗病（TTRR）和矮桿易感?。╰trr）兩個品種，控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗： 請分析回答：（1）A組由F1獲得F2的方法是 ，F(xiàn)2矮桿抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占 。（2）、三類矮桿抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是 類。 （3）A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是 組，原因是 。（4）通過矮桿抗病獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是 。獲得的矮桿抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占 。（5）在一塊高桿（純合體）小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮桿小麥。請設(shè)計實驗方案探究該性狀出現(xiàn)的可能的原因（簡要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論）答案:（1）自交、2/3 、（2）（3）C、基因突變發(fā)生的頻率低且不定向（4）秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍、100%（5）方