基因突变和基因重组（第2课时）学习任务单 高一下学期生物人教版必修2

学习任务单

课程信息单元名称可遗传变异年级高一年级学期春季教材版本生物学必修2遗传与进化人民教育出版社（2019年版）课时题目第1节基因突变和基因重组（第二课时）学生信息姓名学校班级学号学习目标1.通过对减数分裂和自由组合定律模型的分析，阐明基因重组的类型，构建基因重组的概念。2.通过育种实例的分析，阐明基因重组的意义。3.通过具体实例分析相关性与因果关系的区别和联系，领悟科学思维的严谨性。课前预学1.正确识别同源染色体和非同源染色体：（1）上面细胞中有_____对同源染色体，它们分别是_________________（2）哪几条是非同源染色体？2.减数分裂的过程中染色体的数目及主要行为变化。（1）数目变化：（2）主要行为变化，减数分裂Ⅰ：（3）减数分裂Ⅱ：3.减数分裂的结果是：4.F1配子♀/♂：YRyRYryr=1：1：1：1F2中有表现型种，基因型有种：9黄圆（Y_R_）：1YYRR2YyRR2YYRr4YyRr3绿圆（yyR_）：1yyRR2yyRr3黄皱（Y_rr）：1YYrr2Yyrr1绿皱（yyrr）：1yyrr（1）双显性性状的个体（Y_R_）占总数的。（2）能够稳定遗传的个体（即：纯合子）占总数的。（3）与F1性状不同的个体占总数的。（4）与亲本性状不同（即：重组类型）的个体占总数的。课内探究问题情境（1）有人曾提出这样的问题：21世纪谁来养活中国？（2）资料：上世纪70年代，小麦育种专家郑天存在周口搞起小麦育种，开启属于他的“周麦时代”。其中，综合运用多项技术，创制出性状优良的小麦新种质“周8425B”，其在矮秆大穗大粒特性，条锈病、叶锈病和白粉病抗病性等方面表现突出。从上世纪80年代开始，包括河南、安徽、江苏、上海等12个省市百余家育种单位，以“周8425B”作骨干亲本进行小麦培育工作。从事小麦育种工作以来，许为钢育成审定小麦品种十多个。其中，“郑麦9023”解决了优质强筋小麦品种广泛适应性问题，促进了优质强筋小麦品种的大面积生产应用，荣获了2004年国家科技进步奖一等奖；“郑麦7698”实现了优质与高产特性良好结合，带动我国优质强筋小麦品种产量水平迈上亩产700公斤的台阶，2018年荣获了国家科技进步奖二等奖；“郑麦1860”则解决了节肥与高产、优质特性同步改良的难题，产量潜力可达亩产800公斤以上，被农业农村部评定为中国农业农村2021年十大产品。你知道袁隆平院士与杂交水稻吗？从1964年起，袁隆平就开始研究杂交水稻，到1975年，他研究出来的新品种就已经在全国推广，并取得了非同凡响的成果。此后十年内中国杂交水稻累计增产超亿吨，每年增产的大米可以多养活6000万人。高产、抗病、抗寒、抗倒等特点是第三代杂交水稻相比前两代普遍具备的优势，这也是这次测产在极端天气的不利条件下，还能够突破双季亩产1500公斤的关键原因。【活动一】基因重组的概念【任务一】模型构建1.回忆孟德尔两对相对性状的杂交实验，绘制子一代黄圆豌豆YyRr减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合的图解。 或或 或或2.绘制减数分裂Ⅰ前期（四分体时期）同源染色体的非姐妹染色单体互换的图解。（以细胞中有一对同源染色体为例：一条染色体上含有A、B基因，另一条染色体上含有a、b基因）aAaAaAaA发生交换后 发生交换后bBbB【任务二】构建基因重组的概念1.以上两种情况都发生了非等位基因进行不同的组合进入同一配子的情况，而非等位基因控制生物的不同性状，这说明了什么？2.由以上两种情况是基因重组的两个类型，请同学们讨论归纳基因重组的定义、类型、发生时间及基因重组的结果。（1）基因重组的概念：（2）类型及发生的时间：（3）基因重组的结果：【任务三】总结提升1.基因重组适用于哪种生物？原核细胞、病毒可以发生基因重组吗？2.一对等位基因存在基因重组吗？3.雌雄配子的随机结合是基因重组吗？【活动二】基因重组的意义基因突变是产生新基因的途径。基因突变是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。基因重组有什么意义？【任务四】1.尝试从基因重组的角度解释同一双亲所生后代具有多样性的原因。不考虑染色体互换的情况下，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？一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？种精子种卵细胞2.小组合作，设计育种方法：（1）现有抗倒伏易感条锈病纯种小麦（DDTT）和易倒伏抗条锈病小麦（ddtt），欲培育既抗倒伏又抗条锈病小麦（DDtt），如何设计？写出思路。（2）现有短毛折耳猫（bbee）和长毛立耳猫（BBEE），欲培育长毛折耳猫（BBee），如何设计？写出思路。3.阅读资料，回答问题：我国是最早养殖和培育金鱼的国家，将透明鳞和正常鳞的金鱼杂交，得到五花鱼；将朝天眼和水泡眼的金鱼杂交得到朝水泡眼。正因为基因突变、基因重组以及人工选择，才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼，极大丰富了人们的生活。问题：谈一谈基因重组的意义。【活动三】思维训练：分析相关性与因果关系【任务五】阅读资料，回答问题：资料：某研究团队调查了4家医院2006-2013年确诊的肺癌患者1303人，其中吸烟的有823人，占患者总数的63.16%;同时，他们调查健康人作为对照，在1303名健康人中，吸烟的有509人，占39.06%。基于该调查结果，甲乙两人得出了不同结论。甲认为吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系，吸烟会使肺癌患病率升高。乙认为上述调查不足以说明吸烟与肺癌患病率之间有因果关系，只能说明二者之间具有较高的相关性。乙在同甲辩论时说:“吸烟的人平时都携带打火机，你能说带打火机与患肺癌之间有因果关系吗?”1.你认为能否从该调查中得出吸烟会导致肺癌患病率升高的结论?如果能，对不吸烟人群中仍有少数人患肺癌如何解释?如果不能，对吸烟与肺癌患病率的高相关性该如何解释?2.基于上面的讨论，结合其他例子。谈谈你对生物学中因果关系的复杂性和概率性的认识。课终归纳1.比较基因突变和基因重组项目基因突变基因重组本质结果发生时间及原因条件意义发生可能（3）时间：（3）时间：。。（1）概念：基因重组。基因重组（4）意义：（4）意义：。。。（2）类型：。 效果检测1.波尔黑山羊是利用波尔山羊和我国的黑山羊通过杂交选育得到的优良品种。该品种既具有波尔山羊生长快、体形大的特征，又有我国当地黑山羊肉质好、瘦肉率高、适于在当地环境生长的特性。请回答下列问题：（1）关于波尔黑山羊F1，选育过程有关基因重组的叙述，错误的是A．F1个体在有性生殖过程中可发生基因重组B．F1个体在减数分裂过程中非同源染色体上的基因可发生基因重组C．F1个体在形成配子时，基因重组是等位基因分离的结果D．F1个体产生配子时的基因重组包括同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换（2）下列关于波尔黑山羊培育过程中基因重组的意义，错误的是A．基因重组能为进化提供原材料B．基因重组可以产生丰富的变异类型C．基因重组是形成山羊的遗传多样性的主要原因D．基因重组是山羊产生新基因的重要途径2．应用基因工程技术在植株W(2n=40)的染色体组中导入了一个抗虫基因A和一个抗除草剂基因B。植株W自交，子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株所占比例为1/16。取植株W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养，产生4个子细胞。用荧光分子检测基因A和基因B(基因A、基因B均能被荧光标记)。下列叙述错误的是A．植株W获得抗虫和抗除草剂变异性状，其原理是基因重组B．若4个子细胞都只含有一个荧光点，则取材部位可能为花药C．若2个子细胞中含有两个荧光点，则另2个子细胞一定不含荧光点D．若4个子细胞都含有两个荧光点，则细胞进行了两次有丝分裂3．如图①②③④分别表示几种变异类型，基因a、a‘仅有图③所示片段的差异。相关叙述错误的是A．图①的变异类型，不会在根尖分生区细胞中发生B．①②的变异