基因突變和基因重組一

1、第四節(jié) 基因突變和基因重組（一）-基因突變一、教學(xué)要求：知識(shí)目標(biāo)：基因突變的特征和原因（B）高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)：舉例說明基因突變的特征和原因江蘇省高中生物教學(xué)要求：1、概述基因突變的概念。2、解釋基因突變的原因。3、舉例說明基因突變的特征。4、概述基因突變的意義。5、簡述基因突變和基因重組的差異。能力目標(biāo)：基本的歸納總結(jié)能力，類比分析的能力。情感目標(biāo)：遠(yuǎn)離不良的環(huán)境，熱愛生命。二、重難點(diǎn)分析：基因突變的特征和原因（重難點(diǎn)）基因突變的特征和原因?yàn)楹竺娴恼T變育種提供了必要的理論依據(jù)，因此具有指導(dǎo)性。三、教材地位分析： 可遺傳的變異除了前面第三章已經(jīng)學(xué)習(xí)過了染色體變異及其應(yīng)用，還有第四章的基因突變和

2、基因重組，另外在第四章剛剛學(xué)習(xí)過基因控制蛋白質(zhì)的合成，與其中的密碼子，遺傳信息等有密切的關(guān)系。在基因突變特點(diǎn)的探討學(xué)習(xí)過程中滲透了基因突變對(duì)生物進(jìn)化的意義，并引導(dǎo)學(xué)生得出突變是不定向的，選擇是定向的，為第七章生物的進(jìn)化打下基礎(chǔ)。（這里引導(dǎo)得出結(jié)論的同時(shí)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)）四、導(dǎo)綱：1變異的分類？2什么叫基因突變，具有哪些意義？3基因突變有哪些特點(diǎn)？4發(fā)生在生殖細(xì)胞和體細(xì)胞中的突變哪個(gè)能遺傳給后代？5人工誘變的原理、方法、過程、意義分別是什么？五、教學(xué)程序：教學(xué)過程：1、創(chuàng)設(shè)情景，引入新課利用多媒體課件展示：普通青椒和太空椒對(duì)比（圖片），激起學(xué)生探究的欲望。2、基因突變的新授教學(xué)（1）基因突變的實(shí)例及概念

3、為了讓學(xué)生更好得理解基因突變的概念，從現(xiàn)象開始，追溯根源，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)積累，大膽聯(lián)想、推理、討論。針對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果，教師可不急于做出評(píng)判，而是補(bǔ)充一些相關(guān)資料，通過觀察課件（即課本“思考與討論”中的圖片）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考探索、討論和探究。從上下順次演示，讓學(xué)生由表及里、由淺入深的認(rèn)識(shí)變異。當(dāng)學(xué)生已有一定的感性認(rèn)識(shí)后，再次演示可變?yōu)閺南律洗涡虿シ?。而此種安排則有助于學(xué)生明確因果關(guān)系，進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)理解（基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^蛋白質(zhì)合成來實(shí)現(xiàn)的）。完成思考討論中的圖解及問題。1910年，一黑人青年因發(fā)燒和肌肉酸痛到醫(yī)院看病，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的紅細(xì)胞為彎曲的鐮刀狀，（展示圖片）引出鐮刀形細(xì)

4、胞貧血癥，引導(dǎo)學(xué)生分析病因，發(fā)病的直接原因及根本原因，引入新課教學(xué)基因突變。學(xué)生認(rèn)真觀察、思考、得出結(jié)論（最后以填空的方式引導(dǎo)學(xué)生完成）：控制 血紅蛋白 分子合成的DNA堿基序列 發(fā)生了改變  GAA     變成 GUA          遺傳信息 改變，從而導(dǎo)致 mRNA上相應(yīng)的 密碼子 改變，以及 多肽鏈 上相應(yīng)的氨基酸改變，最終 血紅蛋白 異常，導(dǎo)致鐮刀型細(xì)胞貧血癥。 理解基因突變的類型。老師再通過聯(lián)想和類比的方法，結(jié)合不同的密碼子可以對(duì)

5、應(yīng)相同的氨基酸的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生理解基因突變的概念，并引導(dǎo)學(xué)生推測(cè)基因突變與生物性狀改變之間的關(guān)系，從而理解并不是所有的基因突變都會(huì)導(dǎo)致生物體性狀的改變。所以，基因突變對(duì)于生物體來說，有的有害，有的有利，有的既無害也無利。教師點(diǎn)撥引導(dǎo)學(xué)生得出基因突變的根本原因、概念、時(shí)間等問題（2）、基因突變特點(diǎn)首先由教師提出問題：基因突變?yōu)楹萎a(chǎn)生？聯(lián)系細(xì)胞的癌變展開互動(dòng)的討論，相互啟發(fā)，互相補(bǔ)充，解疑去惑，獲取知識(shí)，鍛煉能力?；蛲蛔兊奶攸c(diǎn)教學(xué)，教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)資料（呈現(xiàn)教師設(shè)計(jì)的問題，讓學(xué)生有目的地看書）。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、討論探究，已對(duì)基因突變的特點(diǎn)有了一定的認(rèn)識(shí)和理解。但若想使他們更加準(zhǔn)確、牢固

6、地掌握本知識(shí)點(diǎn)，教師的系統(tǒng)點(diǎn)撥是必要的（針對(duì)教師設(shè)計(jì)的問題及討論過程中學(xué)生的典型問題作具體的解釋和講解）。（板書）（3）基因突變的類型及意義：基因突變的類型有自然突變和誘發(fā)突變（人工誘變）兩種。前面介紹的基因突變的特點(diǎn)側(cè)重于自然突變（在課本P78文中有提到，也為以后的誘變育種打下基礎(chǔ)）。在基因突變特點(diǎn)的探討學(xué)習(xí)過程中已充分滲透了基因突變對(duì)生物進(jìn)化的意義，并引導(dǎo)學(xué)生得出突變是不定向的，選擇是定向的，為第七章生物的進(jìn)化打下基礎(chǔ)。（這里引導(dǎo)得出結(jié)論的同時(shí)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)）六、習(xí)題訓(xùn)練：1下面關(guān)于基因突變的敘述中，正確的是 A親代的突變基因一定能傳遞給子代B子代獲得突變基因一定能改變性狀C突變基因一定由理、化

7、或生物因素誘發(fā)D突變基因一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變2、（福建）細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程的變異是A.染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異B.非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組C.染色體復(fù)制時(shí)受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變D.非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異3利用月季花的枝條扦插所產(chǎn)生的后代與利用月季花的種子播種所產(chǎn)生的后代相比，關(guān)于其變異來源上的敘述正確的是 A前者不會(huì)發(fā)生變異，后者有較大的變異性B前者一定不會(huì)發(fā)生基因重組，后者可能發(fā)生基因重組C前者一定不會(huì)發(fā)生染色體變異，后者可能發(fā)生染色體變異D前者一定不會(huì)因環(huán)境影響發(fā)生變異，后者可

8、能因環(huán)境影響發(fā)生變異4據(jù)研究，酵母菌進(jìn)行出芽生殖時(shí)，子代與親代之間，子代個(gè)體之間仍有些差異，導(dǎo)致這些差異的可能原因是基因突變 基因重組 染色體變異A B C D5有兩種柑橘，一種果實(shí)大但含糖量不高，另一種果實(shí)小但含糖量較高，如果想要培育果實(shí)大且含糖量高的品種，比較科學(xué)有效的方法是A嫁接 B人工誘變C雜交育種D組織培養(yǎng)6下列幾種育種方法中，可以改變?cè)谢蚍肿咏Y(jié)構(gòu)的育種方法是A雜交育種 B多倍體育種 C單倍體育種 D誘變育種7關(guān)于鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的說法錯(cuò)誤的是A這種遺傳病的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果B病人的紅細(xì)胞形態(tài)發(fā)生了改變導(dǎo)致其功能的改變C為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)生，夫妻雙方應(yīng)做遺傳咨詢D患者組成血紅蛋白的

9、氨基酸數(shù)量比正常人多一個(gè)8.中國返回式衛(wèi)星所搭載的水稻種子，返回地面后，經(jīng)種植培育出的水稻穗多粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，蛋白質(zhì)含量增加82O，生長周期平均縮短l0天，這種育種方式屬于 A雜交育種 B單倍體育種 C誘變育種 D多倍體育種9.幾種氨基酸可能的密碼子如下：甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；纈氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：AUG。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在某基因的某位點(diǎn)上發(fā)生了一個(gè)堿基替換，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)位置上的密碼子改變，使甘氨酸變?yōu)槔i氨酸；接著由于另一個(gè)堿基的替換，該位置上的氨基酸又由纈氨酸變?yōu)榧琢虬彼?。則該基因未突變時(shí)的甘氨酸的密碼子應(yīng)該是AGGGBGGCCGGADGGU10

10、用人工誘變方法使黃色短桿菌的質(zhì)粒中脫氧核苷酸序列發(fā)生如下變化：CCGCTAACG一CCGCGAACG，那么黃色短桿菌將發(fā)生的變化和結(jié)果是(可能相關(guān)的密碼子為：脯氨酸一CCG、CCA；甘氨酸一GGC、GGU；天冬氨酸-GAU、GAC；丙氨酸一GCA、GCU、GCC、GCG；半胱氨酸一UGU、UGC)A基因突變，性狀改變 B基因突變，性狀沒有改變C基因和性狀均沒有改變 D基因沒變，性狀改變二、非選擇題11下列左圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，右圖是一個(gè)家族中該病的遺傳系譜圖(控制基因?yàn)锽與b)，請(qǐng)據(jù)圖回答(已知谷氨酸的密碼子是GAA，GAG)：(1)圖中表示的遺傳信息流動(dòng)過程分別是：_；_。過程

11、發(fā)生的時(shí)間是_，場(chǎng)所是_。(2) 鏈堿基組成為_，鏈堿基組成為_。(3)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的致病基因位于_染色體上，屬于_性遺傳病。(4)8基因型是_，6和7再生個(gè)患病男孩的概率是_，要保證9婚配后子代不患此病，從理論上說其配偶的基因型必須為_。(5)若圖中正常基因片段中的CTT突變成CTC，由此控制的生物性狀是否可能發(fā)生突變?為什么?(2分)答案(1)復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 細(xì)胞分裂間期 細(xì)胞核 (2)CAT GUA (3)常 隱 (4)BB或Bb 1/8 BB (5)不會(huì)，因?yàn)榉g形成的氨基酸沒有變，所以生物性狀不變12、人類的F基因前段存在CGG重復(fù)序列。科學(xué)家對(duì)CGG重復(fù)次數(shù)、F基因表達(dá)和遺傳病癥狀

12、表現(xiàn)三者之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查研究，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：CGG重復(fù)次數(shù)（n）n<50n150260n500F基因的mRNA（分子數(shù)/細(xì)胞）50505050F基因編碼的蛋白質(zhì)（分子數(shù)/細(xì)胞）10004001200癥狀表現(xiàn)無癥狀輕度中度重度此項(xiàng)研究的結(jié)論：_。推測(cè)：CGG重復(fù)次數(shù)可能影響mRNA與_的結(jié)合。答案：CGG重復(fù)次數(shù)不影響F基因的轉(zhuǎn)錄，但影響翻譯（蛋白質(zhì)的合成），并與遺傳病是否發(fā)生及癥狀表現(xiàn)（發(fā)病情況）有關(guān)。 核糖體13、為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種培育種方法，過程如下。請(qǐng)回答問題。（1）從對(duì)該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成 幼苗。（2）用射線照射上述幼苗，目的是 ；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有 。（3）取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水