高中生物-第1節(jié)基因突變和基因重組教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第五章《基因突變及其他變異》什么叫“生物的變異”？是指親子間和子代個(gè)體間的差異。變異能否遺傳？是否所有的變異都能遺傳給后代？

通過美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種

柳葉眉能遺傳嗎？不可遺傳的變異

太空椒（經(jīng)過太空遨游，也就是經(jīng)過輻射的）和普通椒相比，太空椒具有明顯的優(yōu)勢，果實(shí)肥大，把其種下去后結(jié)出的仍是太空椒?？蛇z傳的變異生物的變異

不可遺傳的變異可遺傳的變異

環(huán)境因素引起的，自身的遺傳物質(zhì)沒有改變遺傳物質(zhì)改變引起的基因突變基因重組染色體變異歸納第一節(jié)基因突變和基因重組

學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）知識與技能1.舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因及其生物學(xué)意義。2.舉例說出基因重組及其意義。（二）情感態(tài)度與價(jià)值觀從生物學(xué)角度對基因突變和基因重組做科學(xué)了解，形成正確的科學(xué)價(jià)值觀，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感。重點(diǎn)、難點(diǎn)1.基因突變的概念、原因及特點(diǎn)。2.基因突變和基因重組的意義。一.基因突變（一）實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥圓餅型的紅細(xì)胞鐮刀狀的紅細(xì)胞資料呈現(xiàn)：1910年，一位美國黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛到醫(yī)院看病，醫(yī)生檢查發(fā)現(xiàn)，他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識的一種特殊的貧血病──鐮刀型細(xì)胞貧血癥。正常血紅蛋白特定位置上的谷氨酸被纈氨酸取代。纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678（正常血紅蛋白）（異常血紅蛋白）積極思維：血紅蛋白究竟出了什么問題？這種現(xiàn)象究竟是什么原因?qū)е碌模緾TTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA（血紅蛋白中發(fā)生了氨基酸的替換）（控制血紅蛋白合成的基因中發(fā)生了堿基對的的替換）思考與討論（P81）根本原因？直接原因？提示：

直接體現(xiàn)生物的性狀？

從根本上控制生物的性狀？蛋白質(zhì)基因CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTGGGTCGGACCCAG替換增添缺失DNA片段（二）基因突變的概念DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。DNAA

UCCGC···

異亮氨酸精氨酸mRNAATCCGC···

TA

GGC

G···正常轉(zhuǎn)錄舉例：探討：堿基對的三種改變對氨基酸有什么影響？模板鏈若DNA片段的堿基對發(fā)生以下變化：T

TGGC

G···A

A

CCGC···

TAA

GC

G···ATT

CGC···

替換增添缺失A

CCGC···

TGGCG···問題：1.轉(zhuǎn)錄后的mRNA堿基

序列如何？2.翻譯后的氨基酸有何改變？學(xué)生活動：任務(wù)：1.寫出mRNA上的堿基序列2.寫出翻譯后的氨基酸序列A

T

A

C

CGC···

T

A

TG

GCG···①②③④先小組討論，然后把結(jié)果寫到學(xué)案上。A

A

CCG

C···

天冬酰胺精氨酸替換增添缺失AUU

CGC···

異亮氨酸精氨酸A

U

A

C

CG

C······

異亮氨酸脯氨酸ACCG

C···

蘇氨酸丙氨酸mRNAmRNAmRNAmRNAA

UCCGC···

異亮氨酸精氨酸正常mRNA哪種變化引起的改變最??？替換影響最小，替換后生物的性狀可能不變。增添和缺失一般會導(dǎo)致突變位點(diǎn)后所有氨基酸序列都改變。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)復(fù)制解旋DNA單鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)？突變時(shí)間？不穩(wěn)定（三）基因突變發(fā)生的時(shí)間？DNA結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定時(shí)（即：DNA復(fù)制時(shí)）1.有絲分裂間期（形成體細(xì)胞時(shí)）2.減數(shù)第一次分裂前的間期

（形成生殖細(xì)胞時(shí)）（四）基因突變的原因及特點(diǎn)？物理因素化學(xué)因素生物因素X射線、紫外線等亞硝酸、堿基類似物等某些病毒的遺傳物質(zhì)等1.外因2.內(nèi)因：DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤、DNA的

堿基組成發(fā)生改變等①普遍性②隨機(jī)性、不定向性③多害少利性④低頻性3.特點(diǎn)：綿羊：正常綿羊——短腿安康羊玉米：正常苗——白化苗人：正常膚色——白化病細(xì)菌：無抗藥性——抗藥性①在生物界普遍存在原核和真核生物均能發(fā)生通過下面幾個(gè)實(shí)例和數(shù)據(jù)，加深對幾個(gè)特點(diǎn)的理解。②

基因突變是隨機(jī)的、不定向的經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5③突變率低即低頻性據(jù)估計(jì)，在高等生物中，大約105-108個(gè)生殖細(xì)胞中才會有1個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。白化病患者白化玉米苗畸形的雛鴨人類的多指④多害少利性有害突變（五）基因突變的意義基因突變在生物進(jìn)化中有重要意義：

△新基因產(chǎn)生的途徑；

△生物變異的根本來源；

△為生物進(jìn)化提供原始材料。？（六）基因突變的類型及結(jié)果：AAaA一般會產(chǎn)生原基因的等位基因即產(chǎn)生了新基因隱性突變A→a顯性突變a→AaAaa結(jié)果：思考？1.基因突變一定會引起性狀的改變嗎？為什么？不一定①一種氨基酸可能有幾種密碼子（密碼子簡并性）②顯性純合子可能突變成雜合子（AA→Aa）2.基因突變一定能遺傳給后代嗎？不一定若發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能傳給后代若發(fā)生在配子中，可通過受精作用傳給后代“一母生九子，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體間的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的?基因重組一家中的9個(gè)兄弟姐妹林志穎一家三口根據(jù)課本，回答基因重組的概念及意義1.概念：生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，

控制不同性狀的基因的重新組合。產(chǎn)生多樣化基因組合的后代，為生物變異提供豐富的來源。因此，基因重組是生物變異的來源之一，對生物的進(jìn)化也具有重要的意義。2.意義：①自由組合型②交叉互換型.減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期3.類型及時(shí)間【學(xué)生活動】模擬減數(shù)第一次分裂后期自由組合現(xiàn)象（2對染色體為例）回顧基因的自由組合要求：把染色體貼到減一后期的細(xì)胞中（兩個(gè)同學(xué)到黑板上完成）非同源染色體上的非等位基因自由組合BaAbaBAbAaAaBbAabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換不能產(chǎn)生新基因，只是原有基因的重新組合.

即：只可形成新的基因型，導(dǎo)致新的表現(xiàn)型。思考？

基因重組能否產(chǎn)生新基因？能否產(chǎn)生新的基因型？新的表現(xiàn)型？課堂小結(jié)基因突變和基因重組突變實(shí)例概念原因時(shí)間特點(diǎn)類型結(jié)果意義重組概念類型時(shí)間意義B1．自然界中，一種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下：正常基因

精氨酸

苯丙氨酸

亮氨酸

蘇氨酸

脯氨酸突變基因1精氨酸

苯丙氨酸

亮氨酸

蘇氨酸

脯氨酸突變基因2精氨酸

亮氨酸

亮氨酸

蘇氨酸

脯氨酸突變基因3精氨酸

苯丙氨酸

蘇氨酸

酪氨酸

丙氨酸根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是

（

）A.突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添B.突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添C.突變基因1為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添

D.突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因1和3為一個(gè)堿基的增添2、下列有關(guān)基因重組的說法，不正確的是()A、發(fā)生在減數(shù)分裂過程中

B、產(chǎn)生原來沒有的新基因C、是生物變異的重要來源

D、實(shí)現(xiàn)了原有性狀的重新組合A針對練習(xí)

3.基因重組可以發(fā)生在（）。

①細(xì)胞有絲分裂后期②四分體時(shí)期③減數(shù)第一次分裂后期

④受精作用過程中⑤細(xì)胞分裂間期

A.①③B.②③④C.②③D.②③④⑤

C4、果蠅約有104對基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10-5

，一個(gè)果蠅群大約有109個(gè)個(gè)體，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)的是（ ）

A． B．