第一节基因突变和基因重组缩课

1、1第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异郓城第二中学 祝嗣河2三位同学在抄写英语句子三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上猫坐在草席上) ”时，分别抄成了以下的句子：时，分别抄成了以下的句子： THE KAT SAT ON THE MAT THE HAT SAT ON THE MAT THE CAT ON THE MAT 与原来的句子相比较，意思发生了什与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？么变化呢？ 假如在假如在DNA分子的复制过程中，发生分子的复制过程中，发生了类似的错误，了类似

2、的错误，DNA分子所携带的遗分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这样的传信息将会发生怎样的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？变化可能对生物体产生什么影响？问题探讨问题探讨34二、课标要求1.举例说明基因突变的特举例说明基因突变的特点和原因。点和原因。2.举例说出基因重组。举例说出基因重组。3.说出基因突变和基因重说出基因突变和基因重组的意义。组的意义。5（一）（一） 基因突变的实例基因突变的实例三、新知探索三、新知探索6正常的红细胞和镰刀型红细胞7 1. 请同学们阅读课文中关于镰刀请同学们阅读课文中关于镰刀型贫血症的叙述，以及我所给大家型贫血症的叙述，以及我所给大家补充的关于镰刀型

3、贫血症的材料，补充的关于镰刀型贫血症的材料，以小组为单位，完成课本以小组为单位，完成课本P81页的页的“思考与讨论思考与讨论”。5分钟后，小组分钟后，小组分别展示讨论的结果。分别展示讨论的结果。8思考与讨论：（答案）1.图中哪一个氨基酸发生了改变？答：图中谷氨酸发生了改变，变成了缬氨酸。92.研究发现，这个研究发现，这个氨基酸的变化是氨基酸的变化是由于控制合成血由于控制合成血红蛋白分子的红蛋白分子的DNA的碱基序列的碱基序列发生了改变。右发生了改变。右图是镰刀型细胞图是镰刀型细胞贫血症病的图解，贫血症病的图解，请查阅密码子表，请查阅密码子表，完成右栏的图解。完成右栏的图解。ATAU103.按图

4、解说明镰刀型细胞贫血病的按图解说明镰刀型细胞贫血病的病因，想一想，它能否遗传？怎病因，想一想，它能否遗传？怎么遗传？传染吗？么遗传？传染吗？答案：答案：能够遗传。突变后的能够遗传。突变后的DNA分子复制，分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递给下生殖细胞，并将突变基因传递给下一代。不传染。一代。不传染。11延伸归纳：延伸归纳：1.决定生物性状的直接因素是什么？决定生物性状的直接因素是什么？ 答：答： 蛋白质。蛋白质。2.决定生物性状的根本因素是什么？决定生物性状的根本因素是什么？ 答：是基因（或答：是基因（或DNA)。12尝试分析：尝试

5、分析： 镰刀型贫血症的病因是镰刀型贫血症的病因是DNA中的中的TA对被对被替换为替换为AT 对。如果在某对。如果在某DNA的结构中增的结构中增添或减少了碱基对（如下图所示），性状添或减少了碱基对（如下图所示），性状会发生变化吗？会发生变化吗？增增添添缺缺失失替替换换132.基因突变基因突变 DNA分子中发生的碱基对的分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。因结构的改变，叫做基因突变。14基因突变的例子基因突变的例子白化苗白化苗残翅果蝇残翅果蝇多指症多指症白化病白化病15太空西瓜太空西瓜16 拓展探究拓展探究:（4个问题）个问题）（

6、1）碱基对的替换一定导致性状发生改变）碱基对的替换一定导致性状发生改变吗？（提示：可参阅吗？（提示：可参阅P65“思考与讨思考与讨论论”。）。）答案：不一定。密码子有简并现象。答案：不一定。密码子有简并现象。（2）基因突变的三种情况中，哪一种情况可）基因突变的三种情况中，哪一种情况可能使性状发生改变的最小？为什么？能使性状发生改变的最小？为什么？答：碱基对的替换。因为替换使答：碱基对的替换。因为替换使mRNA改改变的较小。变的较小。17（3）基因突变一定能传给后代吗？）基因突变一定能传给后代吗？答：不一定。基因突变若发生在配子中，将答：不一定。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代，

7、若发生在体细胞遵循遗传规律传递给后代，若发生在体细胞中，一般不遗传。但有些植物的体细胞发生中，一般不遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。基因突变，可通过无性繁殖传递。（4）如何鉴定生物个体是否发生了基因）如何鉴定生物个体是否发生了基因突变？结合所见所闻，说说基因突变在实突变？结合所见所闻，说说基因突变在实践中有何用处？践中有何用处？答：（答：（1）可用自交或测交。前面已学过。）可用自交或测交。前面已学过。 （2）育种。后面将要学习。）育种。后面将要学习。18 （二（二 ） 基因突变的原因和特点基因突变的原因和特点191.阅读课文阅读课文“基因是如何产生的基因是如何产生的呢

8、？呢？”一节内容，思考一节内容，思考“诱发基诱发基因突变的因素有哪些因突变的因素有哪些”，一会找，一会找同学回答。同学回答。20外因外因( (自然或人为的诱发突变自然或人为的诱发突变) ) 物理因素物理因素: :紫外线紫外线,X,X射线及其他射线及其他辐射。例如辐射。例如: :太空椒太空椒, ,皮肤癌等。皮肤癌等。 化学因素化学因素: :亚硝酸亚硝酸, ,碱基类似物碱基类似物等。等。 生物因素生物因素: :某些病毒。某些病毒。内因内因( (自发突变自发突变) ) DNADNA复制时偶尔发生错误。复制时偶尔发生错误。21诱变机理22 为什么在强烈的日光下要涂抹防为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜，

9、做晒霜，做X射线透视的医务人员射线透视的医务人员要穿防护服？要穿防护服？答：防止紫外线、答：防止紫外线、X射线诱发基因射线诱发基因突变而使人得皮肤癌等其他疾病。突变而使人得皮肤癌等其他疾病。2.联系实际联系实际23 基因突变的特点有：“ 普遍性普遍性 随机性，随机性，不定向性，不定向性，突变突变率低，率低， 有害性。有害性。”课前我让同课前我让同学们收集有关基因突变特点的理学们收集有关基因突变特点的理解和实例的信息，下面请到讲台解和实例的信息，下面请到讲台上朗读你收集的信息。上朗读你收集的信息。3.信息交流信息交流24 关于等位基因的理解关于等位基因的理解253. 阅读课文“基因突变的意义”一

10、节内容，思考：基因突变有什么意义？产生新基因。产生新基因。生物变异的根本来源。生物变异的根本来源。生物进化的原始材料。生物进化的原始材料。26（三）（三） 基因重组基因重组27 “ “一母生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产这种个体的差异，主要是什么原因产生的生的? ?想一想想一想:答：基因重组。答：基因重组。28 1.请同学们阅读课文思考：请同学们阅读课文思考：什么叫基因重组？基因重组什么叫基因重组？基因重组发生在什么过程？有几种类发生在什么过程？有几种类型？型？29 （1 1）概念）概念: :在生物进行在生物进行有性生殖过程中有性生殖过程中, ,控制

11、控制不同性状的基因的重新组合不同性状的基因的重新组合. . （2 2）类型）类型: : 基因的自由组合基因的自由组合: : 基因的互换基因的互换: :非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因的非等位基因的自由组合自由组合四分体时期，同源染色体上四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局的非姐妹染色体之间发生局部互换部互换. .30非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab上一页上一页31AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换上一页上一页322.人类除了同卵双胞胎

12、，由于基因人类除了同卵双胞胎，由于基因组成相同，性状十分相像。除此组成相同，性状十分相像。除此之外，没有两个同胞兄弟或同胞之外，没有两个同胞兄弟或同胞姐妹在遗传上完全相同。请以小姐妹在遗传上完全相同。请以小组为单位，结合组为单位，结合P83页页“思考与思考与讨论讨论”中的问题，分析为什么会中的问题，分析为什么会出现这种差异呢？出现这种差异呢？33思考与讨论： 1.人的体细胞中有人的体细胞中有23对染色体，请你对染色体，请你根据自由组合定律计算，一位父亲可根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子，能产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲可能产生多少种染色体组成一位母亲可

13、能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？不同的卵细胞？答：答：223种精子；种精子；223种卵细胞。种卵细胞。34 2.即使不考虑基因突变，如果要即使不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完保证子女中有两个所有基因完全相同的个体，子女的数量至全相同的个体，子女的数量至少应是多少？少应是多少？答：需要答：需要246+1个个体。个个体。35 3.你能从基因重组的角度解你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多释人群中个体性状的多种多样性吗？样性吗？答：生物体的性状是基因控制的。在减数分答：生物体的性状是基因控制的。在减数分裂形成生殖细胞的过程中，随着同源染色体裂形成生殖细胞的过程中，随着同

14、源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行重新组合。人的基因约有进行重新组合。人的基因约有2万多个，因万多个，因此，形成生殖细胞类型也非常多。所以，人此，形成生殖细胞类型也非常多。所以，人群中个体性状是多种多样的。群中个体性状是多种多样的。36信息收集与交流信息收集与交流:除了课本中所说除了课本中所说“基因重组也是生物变异基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意的来源之一，对生物的进化具有重要的意义义”之外，你还收集到哪些关于基因突变之外，你还收集到哪些关于基因突变和基因重组的意义方面的资料，请读出来和基因重组的意义方面的资料，请读

15、出来与大家交流。与大家交流。37四、总结 1.绘制本节知识网络图绘制本节知识网络图.382.辨析辨析：比较基因突变和基因重组：比较基因突变和基因重组请完成下表。请完成下表。项目、内容本质发生时间及原因条件意义发生可能基因突变基因重组39项目、内容本质发生时间及原因条件意义发生可能基因突变基因的分基因的分子结构发子结构发生改变，生改变，产生了新产生了新基因，出基因，出现了新性现了新性状状细胞分裂间期细胞分裂间期DNA分子复制时，分子复制时，由于外界理化因由于外界理化因素或自身生理因素或自身生理因素引起的碱基对素引起的碱基对的替换、增添或的替换、增添或缺失缺失外界环境外界环境条件的变条件的变化和内

16、部化和内部因素的相因素的相互作用互作用生物变异生物变异的根本来的根本来源，为生源，为生物进化提物进化提供原材料供原材料频率低，但普遍存在基因重组不同基因的不同基因的组合，不产组合，不产生新基因，生新基因，而是产生新而是产生新的基因型，的基因型，使不同性状使不同性状重新组合。重新组合。减减后期，位于后期，位于非同源染色体上非同源染色体上的非等位基因进的非等位基因进行了自由组合；行了自由组合；四分体时期，同四分体时期，同源染色体交叉互源染色体交叉互换导致基因重组。换导致基因重组。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。生物变异生物变异的来源之的来源之一，是形一，是形成生物多成生物多样的重要样的重要

17、原因。原因。有性生殖中非常普遍。401 1、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异D D基因突变基因突变2 2、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中DA五、检测五、检测413 3、某自花传粉植物连续几代开、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是的后代全开白花，其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响A424.4.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液血液, ,输给一个血型相同的正常人输给一个血型相同的正常人, ,将使将使正常