基因突變和基因重組教學(xué)案例

1、高三一輪復(fù)習(xí)課基因突變和基因重組教學(xué)案例 南寧市第十四中學(xué)高中部 劉琳教學(xué)目的：1舉例說(shuō)明基因突變的概念、特點(diǎn)和原因。2舉例說(shuō)明基因重組。3簡(jiǎn)述基因突變和基因重組的意義。教學(xué)重點(diǎn)：1基因突變的概念和特點(diǎn)。2基因重組的原因。教學(xué)難點(diǎn)：基因突變的概念，基因突變和重組的意義。教學(xué)用具：幻燈片教學(xué)方法：談話(huà)法。教學(xué)過(guò)程引言：小練習(xí)：下面敘述的變異現(xiàn)象可遺傳的是：（ ） A.果樹(shù)修剪后所形成的樹(shù)冠具有特定的形狀； B.割除公雞和母雞的生殖腺并相互移植，因而部分改變的第二性征； C.用生長(zhǎng)素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊，得到的果實(shí)無(wú)子； D.開(kāi)紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開(kāi)白花。 （答：選D?？傻贸鲆韵氯齻€(gè)

2、信息，一是變異是個(gè)廣義的概念，二是變異可分為兩種類(lèi)型，三是變異不可遺傳是因?yàn)檫z傳物質(zhì)沒(méi)變。）從另一角度講，變異又可分為環(huán)境引起、基因水平的變異和染色體水平的變異。那么任何細(xì)胞遺傳物質(zhì)改變都可遺傳給后代嗎？（閱讀課本P42頁(yè)）（答：不是，必須是生殖細(xì)胞。）觀察正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥人的紅細(xì)胞。鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因何在？GAAGTACATGAA谷氨酸纈氨酸血紅蛋白正常血紅蛋白異常紅細(xì)胞圓餅狀紅細(xì)胞鐮刀狀下圖為人類(lèi)鐮刀型貧血癥圖解。請(qǐng)依據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：CTT 首先解決過(guò)程是什么，場(chǎng)所在哪里？過(guò)程是什么，場(chǎng)所在哪里？處發(fā)生了什么，在什么過(guò)程中發(fā)生的？時(shí)間是？處該填寫(xiě)什么？它是纈氨酸的什么？通過(guò)該

3、圖可知鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因何在？（答：轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞核；翻譯、核糖體；發(fā)生了基因突變、在DNA復(fù)制過(guò)程中發(fā)生的、有絲分裂的間期；GUA、密碼子；基因突變的結(jié)果。）（閱讀課本P43頁(yè),找到基因突變的概念。）1.概念：基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失或改變。為了對(duì)這一概念深入理解，思考這樣兩個(gè)問(wèn)題：遺傳信息改變一定會(huì)導(dǎo)致遺傳性狀改變嗎？ 基因結(jié)構(gòu)改變一定會(huì)導(dǎo)致遺傳性狀改變嗎？根據(jù)下圖材料能找到答案嗎？編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū) 基因突變對(duì)遺傳信息的影響：絲氨酸的遺傳密碼：UCU、UCC、UCG、UCA a鏈A T C A G A A A C A C T G A C G A T A A T T

4、 G Cb鏈T A G T C T T T G T G A C T G C T A T T A A C Ga鏈A T C A G G A A C A C T G A C G A T A A T T G Cb鏈T A G T C C T T G T G A C T G C T A T T A A C G正常mRNA U A G U C U U U G U G A C U G C U A U U A A C G異常mRNA U A G U C C U U G U G A C U G C U A U U A A C G仍決定同一種氨基酸絲氨酸思考： 如果有一親代DNA上某個(gè)堿基發(fā)生突變，一定會(huì)使其子

5、代的性狀發(fā)生改變嗎？（不一定。）分析：這個(gè)堿基可能位于非編碼區(qū)這個(gè)堿基可能位于基因的內(nèi)含子部位外顯子堿基發(fā)生改變，但不同的密碼子有可能決定相同的氨基酸體細(xì)胞基因發(fā)生改變，生殖細(xì)胞不一定發(fā)生改變性狀表現(xiàn)是遺傳基因與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果傳遞給子代的為隱性基因，而子代為雜合體，則隱性性狀不會(huì)表現(xiàn)出來(lái)基因突變是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變。例如：紅花植株經(jīng)突變可以產(chǎn)生白花或者藍(lán)花再或者粉花，那么不同顏色之間的關(guān)系便是相對(duì)性狀，那么相對(duì)性狀又是由等位基因控制的，所以基因突變總是從一個(gè)基因變成它的等位基因。2.誘變因素有哪些？物理因素、化學(xué)因素、生物因素（閱讀課本P43頁(yè)）注意：內(nèi)部因素（異常代謝產(chǎn)物

6、）等作用也可引起基因突變。3.基因突變的特點(diǎn)是什么？所有生物均可發(fā)生基因突變體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？ （普遍性）基因突變可以發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何階段體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？ （ 隨機(jī)性）高等生物中，生殖細(xì)胞的突變率是10-5-10-8，體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？ （低頻性）大多數(shù)突變對(duì)生物的生存不利體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？ （多害少利性）一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因體現(xiàn)了什么特點(diǎn)？（不定向性）為了進(jìn)一步鞏固對(duì)以上問(wèn)題的理解，做5-3 P203頁(yè) 2題4.基因突變的類(lèi)型：（1）自然突變：例如：果蠅的白眼（2）人工誘變：例如：肉質(zhì)牛和產(chǎn)奶多的牛5.人工誘變?cè)谟N中

7、的應(yīng)用(1)原理：利用物理或化學(xué)因素處理生物， 使它發(fā)生基因突變(2)方法： 物理方法：輻射誘變、激光誘變 化學(xué)方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亞硝酸等處理(3)意義：創(chuàng)造動(dòng)物、植物和微生物新品種(4)特點(diǎn)：提高變異頻率，大幅度改變某些性狀；需處理大量的供試材料?！纠孔贤饩€(xiàn)具有殺菌和誘變功能。用相同劑量、不同波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)處理兩組等量的酵母菌，結(jié)果如下，據(jù)表推斷，在選育優(yōu)良菌種時(shí)，應(yīng)采用的紫外線(xiàn)波長(zhǎng)及依據(jù)是 ( )紫外線(xiàn)波長(zhǎng)(nm)存活率(%)突變數(shù)(個(gè))260605010028010001A260nm；酵母菌存活率較低 B260nm；酵母菌突變數(shù)多 C280mn；酵母菌存活率高 D280nm；

8、酵母菌突變數(shù)少 （選B）看自由組合遺傳圖:純種黃色圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆雜交,F2出現(xiàn)了綠色圓粒、黃色皺粒出現(xiàn)這兩種新的類(lèi)型。那么這兩種新類(lèi)型的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果嗎？（不是，是基因的重新組合。）閱讀課本P45頁(yè)，找到基因重組的概念?；蛑亟M是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合。基因重組的幾種情形歸納： 自然重組：1、減數(shù)第一次分裂前期（四分 體）非姐妹染色單體間的交叉互換2、減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體間的自由組合人工重組：基因工程技術(shù)【例】右圖表示基因型為RR的某動(dòng)物細(xì)胞，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A圖中R與r互為等位基因 B圖中基因r只能是基因突變產(chǎn)生 C該細(xì)胞只能

9、出現(xiàn)在某種器官中 D圖中a與a的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期或有絲分裂后期（選D） 基因突變和基因重組的意義：1、基因突變導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，因而產(chǎn)生了新的基因，是生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化的提供最初的原材料. 2、基因重組是原有基因的重新組合，是生物變異的主要來(lái)源，是生物多樣性的主要原因。 下面我們通過(guò)一個(gè)表格對(duì)本節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行一下小結(jié)：  基因重組基因突變實(shí)質(zhì)   顯微鏡下是否可見(jiàn)  是否產(chǎn)生新的基因  是否產(chǎn)生新的基因型  發(fā)生過(guò)程  下面我們針對(duì)本節(jié)的知識(shí)點(diǎn)做幾道練習(xí)：1、做

10、5-3 P208頁(yè) 典題2在下圖所示的為高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是（ ）該細(xì)胞一定發(fā)生了基因突變?cè)摷?xì)胞一定發(fā)生了基因重組該細(xì)胞可能發(fā)生了基因突變?cè)摷?xì)胞可能發(fā)生了基因重組A、 B、 C、 D、2、5-3 P205頁(yè) 8題（2007山東理綜）普通小麥中有高桿抗?。═TRR）和矮桿易感?。╰trr）兩個(gè)品種，控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。實(shí)驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)： 請(qǐng)分析回答：（1）A組由F1獲得F2的方法是 ，F(xiàn)2矮桿抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占 。（2）、三類(lèi)矮桿抗病植株中，最可能產(chǎn)生不育配子的是 類(lèi)。 （3）A、B、C三組方法中，最不容易獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是 組，原因是 。（4）通過(guò)矮桿抗病獲得矮桿抗病小麥新品種的方法是 。獲得的矮桿抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占 。（5）在一塊高桿（純合體）小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮桿小麥。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究該性狀出現(xiàn)的可能的原因（簡(jiǎn)要寫(xiě)出所用方法、結(jié)果和結(jié)論）答案:（1）自交、2/3 、（2）（3）C、基因突變發(fā)生的頻率低且不定向（4）秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍、100%（5）方