基因突变和基因重组+高一下学期生物人教版（2019）必修2

第1节基因突变和基因重组第5章基因突变及其他变异第一课时第一课时基因突变细胞癌变与基因重组我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究：将作物种子带入太空，利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变，然后在地面上选择优良的品种进行培育。通过航天育种，我国已在水稻，小麦，棉花，番茄，南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种，取得了极大的经济效益。讨论：1、航天育种的生物学原理是什么？2、如何看待基因突变所造成的结果？问题探讨利用太空中微重力，高辐射等特殊环境，诱发基因突变。基因突变的方向是不确定的，必须人为筛选出我们需要的性状，再加以培育。学习目标：基因突变的实例基因突变的概念基因突变的原因基因突变的特点基因突变的意义第一课时1、基因突变的实例镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症）是一种遗传病。正常人的红细胞：两边厚，中央微凹的圆饼状。患者的红细胞：弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血。镰状细胞贫血这种病的成因是什么呢？正常血红蛋白异常血红蛋白血红蛋白结构异常镰状细胞贫血形成的原因：正常人血红蛋白镰形细胞贫血患者UGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGUGGCACCUGACUCCUGGUGAGAAG为什么血红蛋白分子结构会改变？通过对血红蛋白分子上的部分多肽链上氨基酸序列的对比发现：一个谷氨酸被替换成了缬氨酸。镰状细胞贫血的根本病因是相关DNA分子一个碱基对发生了替换。导致基因碱基序列发生变化。非模板链模板链ATAU镰状细胞贫血形成的原因：这种现象属于基因突变。除了碱基对的替换，还有没有别的基因突变类型？氨基酸①氨基酸②氨基酸③活动1：向图中箭头处插入一个碱基，查阅密码子表，分析插入位点之后的氨基酸有什么变化？AGUCUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAG插入一个碱基异常碱基序列（mRNA）注意：不考虑UGA生成硒代半胱氨酸的特殊情况氨基酸①氨基酸②氨基酸③活动2、现在箭头处缺失了一个碱基，查阅密码子表，分析缺失位点之后的氨基酸有什么变化？AGUCUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAG缺失一个碱基异常碱基序列（mRNA）有的同学说：“DNA分子中发生的碱基对的替换，增添，或缺失，就是基因突变。”你认为这种说法正确吗？为什么？基因A基因B基因C若此处发生了碱基对的增添、缺失、替换，属于基因突变吗？若此处发生了碱基对的增添、缺失、替换，属于基因突变吗？议一议：2、基因突变的概念：我们将DNA分子中发生的碱基对的替换，增添，或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。基因突变一定会导致蛋白质的结构改变吗？活动3、如果发生替换的是箭头所指的另一个碱基，查阅密码子表，分析替换位点之后的氨基酸有什么变化？GUCUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAG异常碱基序列（mRNA）A氨基酸①氨基酸②氨基酸③密码子的简并2、基因突变的概念：我们将DNA分子中发生的碱基对的替换，增添，或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。基因突变可能会造成蛋白质结构的改变，从而引起性状的改变。GGCACCGCCGGGACATTT基因突变GGCACCGCCGGGACATTTGCGGCACCCCGGGAATTTGGCACCGCCGGGACATTTGC替换增添缺失碱基对的替换，增添，或缺失，哪种情况对蛋白质结构的影响最小？替换：只改变替换位点的1个氨基酸/不改变氨基酸/翻译提前终止增添：改变替换位点之后的多个氨基酸/翻译提前终止缺失：改变替换位点之后的多个氨基酸/翻译提前终止UGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGU议一议：若突变发生在配子中，将遵循遗传规律传递给下一代。若突变发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生的基因突变，可以通过无性生殖遗传。基因突变造成的变异能否传递给下一代？（阅读P81）3、了解基因突变的原因基因突变自发突变：DNA偶尔复制错误等原因自发产生物理因素：紫外线，X射线等化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等生物因素：某些病毒影响宿主DNA诱发突变应用（见书“相关信息”）诱变育种：人为诱导基因突变的发生，创造新品种4、阅读课本P83小字部分，归纳基因突变的特点有哪些？5、基因突变的意义课堂知识小结练一练1放射科的医护人员要身着铅衣工作，原因是X射线容易诱发基因突变。这种诱发因素属于（）A、物理因素B、化学因素C、生物因素A练一练2以下不属于基因突变特点的是（）A、不定向性B、随机性C、低频性D、多样性D练一练3UGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAG现朝图中箭头处插入碱基，以下那种情况对整个血红蛋白分子的结构影响最小？()A、插入碱基B、插入碱基C、插入碱基D、插入碱基UCCCCCCCCCC练一练3UGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGUUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGUGGCACCUGACUCCUGGAGAGAAGCCCCCCCCCC精氨酸甘氨酸谷氨酸脯氨酸精氨酸精氨酸脯氨酸脯氨酸精氨酸甘氨酸谷氨酸基因突变时，碱基对增添/缺失的数量为3n对，通常对蛋白质结构的影响较小。C学习目标：细胞的癌变基因重组第二课时1、细胞的癌变1、细胞的癌变（1）从基因的角度看，结肠癌发生的原因是什么？相关基因（抑癌基因I，原癌基因，抑癌基因II，抑癌基因III等）发生突变。1、细胞的癌变（2）健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？存在。原癌基因：促进细胞的正常生长和增殖抑癌基因：抑制细胞的正常生长和增殖，或者促进细胞凋亡1、细胞的癌变（3）癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？2、基因重组概念：基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合AAaaAAaaBBbbBBbb2、基因重组意义：有性生殖过程中基因重组使得产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代。基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。AAaaBBbbAAaaaBBbbABabABbABabaAAaaaaAABBBBbbbb3、P84思维训练：分析相关性P84思维训练：分析相关性讨论1：材料中，由于提供的材料不充分，因此仅仅依据材料分析，不能得出吸烟导致肺癌患病率升高的结论。因为没有证据证明两者之间具有因果关系。但两者之间具有高相关性。可能的原