4.4基因突變和基因重組學(xué)案蘇教版必修二

4?4基因突變和基因重組 學(xué)案蘇教版必修二學(xué)習(xí)目標(biāo)：舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因舉例說出基因重組說出基因突變和基因重組的意義學(xué)習(xí)重點(diǎn)：基因突變的概念及特點(diǎn)基因突變的原因?qū)W習(xí)難點(diǎn)：基因突變和基因重組的意義學(xué)習(xí)過程：引入：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一一鐮刀型細(xì)胞貧血癥。 我們知道，正常人的紅細(xì)胞是圓餅狀的，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻是彎曲鐮刀狀的。 這樣的紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。這種病是怎樣形成的呢？一、基因突變的實(shí)例閱讀以下材料并討論：1928年，人們發(fā)現(xiàn)鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者能將這種病遺傳給下一代，并且發(fā)現(xiàn)該病是一種常染色體上的隱性遺傳病。1949年，美國化學(xué)家鮑林將正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白，分別放在一定的溶液中電泳，發(fā)現(xiàn)正常人和患者的血紅蛋白的電泳圖譜明顯不同， 鮑林推測鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于血紅蛋白分子的缺陷造成的。 經(jīng)過分析，鮑林認(rèn)為鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種分子病。1956年，英格拉姆等人用酶將正常的血紅蛋白和鐮刀型細(xì)胞的血紅蛋白在相同條件下切成肽段，通過電泳對二者進(jìn)行分析， 發(fā)現(xiàn)有一個(gè)肽段的位置不同。這段有區(qū)別的肽段的氨基酸順序參見教科書圖5-2o問題：1?人們怎樣理解鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病的？2?從圖5?2中我們可以看出正常肽鏈中的一個(gè)氨基酸發(fā)生了突變。氨基酸的密碼子是由DNA分子決定，由此可以推測相應(yīng)的 DNA分子的堿基片斷發(fā)生了什么樣的變化？對比正常氨基酸和異常氨基酸的密碼子。3?—個(gè)堿基的變化生物的性狀就一定會(huì)發(fā)生變化嗎？試著翻譯 問題探討”的句子。由以上我們可以看出，堿基的替換可導(dǎo)致基因的改變， 從而引起所編碼的蛋白質(zhì)的改變，那么堿基的增添、缺失也可以引起編碼蛋白質(zhì)的改變。這種由 DNA分子中發(fā)生堿基對的 、 和 ,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫 基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代，若在體細(xì)胞中，一般不能遺傳?！猏基因突變的原因和特點(diǎn)原因：外因1.物理因素： 2?化學(xué)因素： 生物因素：內(nèi)因：DNA復(fù)制過程中基因內(nèi)部脫氧核昔酸的種類、數(shù)量或排列順序發(fā)生局部的改變，從而改變了遺傳信息。特點(diǎn)：1. 意義：基因突變是 ,是生物變異的 ,是生物TOC\o"1-5"\h\z進(jìn)化的 O三、基因重組基因重組是指在進(jìn)行 的過程中，控制不同性狀的 的2?基因重組的原因：減數(shù)分裂形成配子時(shí)，非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合?；蛑亟M通過有性生殖過程來實(shí)現(xiàn)的。 有絲分裂過程不能發(fā)生基因重組。人工條件下的基因重組技術(shù)一一基因工程，定向的改變了生物體的基因型。3?基因重組的意義基因重組也是 的來源之一，對生物的 也具有重要的意義。記憶節(jié)節(jié)清：基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。突變原因：物理因素、化學(xué)因素、生物因素?；蛲蛔兊奶攸c(diǎn)：自發(fā)產(chǎn)生、普遍存在；隨機(jī)的、不定向的；頻率低?；蛑亟M：生物體進(jìn)行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。4?基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料。5.基因重組也是生物變異的來源之一，對生物進(jìn)化也具有重要的意義。知識拓展：1?基因重組與基因突變的區(qū)別：基因重組是在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。 只能產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新的基因。而基因突變產(chǎn)生的是新基因。 基因突變導(dǎo)致原來的基因變?yōu)樗牡任换??；蛲蛔內(nèi)绻l(fā)生在性細(xì)胞，突變基因就會(huì)通過受精作用而傳給下一代，如果發(fā)生在體細(xì)胞中，則只影響當(dāng)代，不向下一代傳遞?；蛲蛔兪巧镒儺惖母緛碓春蜕镞M(jìn)化的重要因素。人工誘變育種在育種上的應(yīng)用基因突變能產(chǎn)生新的基因，從而提供可供選擇的新的性狀。 利用基因突變育種是改造生物的重要途徑。誘變育種是改造生物性狀變異的重要途徑。目前常用的有：一用各種射線照射動(dòng)植物或微生物，使生物發(fā)生基因突變。二運(yùn)用秋水仙素、硫酸二乙酯等化學(xué)藥劑處理生物，也誘發(fā)基因突變，得到生物變異類型，這種稱化學(xué)誘變。誘發(fā)基因突變是創(chuàng)造動(dòng)植物新品種和微生物新類型的重要方法。誘變育種的優(yōu)點(diǎn)：提高變異頻率，后代變異穩(wěn)定且快，能夠加速育種過程。缺點(diǎn)是：產(chǎn)生的有害個(gè)體較多，需大量處理原始實(shí)驗(yàn)材料。5.1學(xué)案答案一、替換、缺失、增添，基因突變