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5.1《基因突变和基因重组》教学案(人教版)

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢?下面的内容是小编为大家整理的5.1《基因突变和基因重组》教学案(人教版),欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

一、基因突变(阅读教材P80~82)
1.概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失,而引起基因结构的改变。
2.时间:主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
3.原因外因物理因素:如紫外线、X射线等化学因素:如亚硝酸、碱基类似物等生物因素:某些病毒等内因DNA分子复制偶尔发生错误DNA的碱基组成发生改变
4.特点普遍性:在生物界中普遍存在随机性:可以发生在生物个体发育的任何时期和部位不定向性:可产生一个以上的等位基因低频性:在自然状态下,突变频率很低
5.意义
(1)新基因产生的途径。
(2)生物变异的根本来源。
(3)生物进化的原始材料。
6.实例——镰刀型细胞贫血症:患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为弯曲的镰刀状,易发生红细胞破裂,使人患溶血性贫血。
二、基因重组(阅读教材P83)
1.概念: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。
2.类型比较
类型发生的时期发生的范围
自由组合型减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因
交叉互换型减数第一次分裂四分体时期同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换
3.意义:基因重组是生物变异的来源之一,对生物进化具有重要意义。

重点聚焦
1.镰刀型细胞贫血症形成的原因是什么?
2.基因突变的原因是什么?
3.基因突变有哪些特点?
4.基因突变和基因重组有哪些重要意义?
[共研探究]
1.图1为囊性纤维病的病因图解,图2为镰刀型细胞贫血症的病因图解。根据图示并结合教材内容回答下列问题:
(1)由图1得出
①囊性纤维病的病因是CFTR基因缺失3个碱基。
②由于CFTR基因碱基数量减少,碱基排列顺序改变,导致出现囊性纤维病。
(2)由图2得出
①形成镰刀型细胞贫血症的根本原因是碱基替换。
②碱基替换后,碱基数量不变,种类、排列顺序发生改变。
综上所述,得出以下结论:
a.基因突变→基因结构改变(碱基种类、数目、排列顺序)→遗传信息改变。
b.基因突变未改变基因在DNA、染色体的位置,未改变基因的数量。
c.基因突变在光学显微镜下观察不到。
2.DNA分子复制时,DNA双链要解旋,此时结构不稳定,易导致碱基对的数量或排列顺序改变,从而使遗传信息改变。
3.基因突变与遗传信息、生物性状的关系
(1)发生基因突变后,遗传信息一定改变,因为基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失,基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
(2)发生基因突变后,生物性状不一定发生改变。发生碱基对的改变时,由于密码子的简并性,可能并不改变蛋白质中的氨基酸序列,不改变生物的性状;发生隐性突变时,生物的性状也不一定改变。

[总结升华]
1.基因突变的类型
2.基因突变与生物性状的关系

3.基因突变的不定向性图示分析
图中基因A可以突变成a1、a2、a3,它们之间也可以相互突变,并互称为等位基因。
 基因突变对肽链的影响
碱基对影响范围对肽链的影响
替换小只改变1个氨基酸或不改变氨基酸
增添大插入位置前的氨基酸序列不受影响,影响插入位置后的氨基酸序列
缺失大缺失位置前的氨基酸序列不受影响,影响缺失位置后的氨基酸序列

[对点演练]
1.判断正误
(1)基因突变一定引起基因结构的改变,但不一定引起生物性状的改变。()
(2)基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变。()
(3)若没有外界因素的影响,基因就不会发生突变。()
(4)基因突变通常发生在DNA→RNA的过程中。()
解析:(2)基因突变是由碱基对的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变。(3)突变是普遍存在的,在DNA复制的时候,碱基有可能发生错配。(4)基因突变主要发生在DNA复制过程中。
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.经检测,某生物发生了基因突变,但其性状并没有发生变化,其原因是()
A.遗传信息没有改变
B.遗传基因没有改变
C.遗传密码没有改变
D.控制合成的蛋白质中的氨基酸序列没有改变
解析:选D 基因发生突变,碱基的排列顺序一定改变,所以遗传信息和遗传基因是一定改变的,而由于密码子的简并性,控制合成的蛋白质中的氨基酸序列并没有改变,性状不一定改变。
[共研探究]
1.如图为某雄性动物精原细胞分裂的图像,均发生了基因重组,请分析:
(1)写出相应细胞所处的时期:图a为四分体时期,图b为减数第一次分裂后期。
(2)图a表示同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换,图b表示非同源染色体上的非等位基因之间自由组合。
2.如图为猫由于基因重组产生的毛色变异,请结合减数分裂、自由组合等知识回答下列问题:
(1)判断正误
①基因重组产生新基因。()
②基因重组产生新性状。()
③通过基因重组,能使亲代产生多样化的基因组合的子代。()
④各种生物都可以发生基因重组。()
解析:①基因重组只是把原有的基因进行重新组合,没有产生新基因。②基因控制性状,基因重组只是产生新的性状组合,没出现新的性状。④进行有性生殖的生物可发生基因重组;病毒、原核生物不发生基因重组。
答案:①× ②× ③√ ④×
(2)谚语“一母生九子,连母十个样”,说明生物亲子代之间存在性状差异,通过基因重组能产生新表现型。
(3)判断下列现象是否属于基因重组,并说明理由。
①杂合紫花豌豆自交后代中出现白花豌豆。
提示:不属于,因为杂合紫花豌豆自交后代中出现白花豌豆,是控制同一性状的等位基因分离的结果,基因重组指的是控制不同性状的基因重新组合。
②杂合黄色圆粒豌豆自交后代中出现黄皱、绿圆、绿皱豌豆。
提示:属于,因为杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现黄皱、绿圆、绿皱豌豆,是两对非同源染色体上控制豌豆两种性状的非等位基因随非同源染色体的自由组合而重新组合的结果。

[总结升华]
1.基因重组图解分析

2.基因突变和基因重组的比较
项目基因突变基因重组
发生时间有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂
发生原因在一定外界或内部因素作用下,DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,引起基因结构的改变减数第一次分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,或非同源染色体上的非等位基因自由组合
适用范围所有生物都可以发生只适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传
种类①自然突变
②人工诱变①基因自由组合
②染色体交叉互换
结果产生新基因,控制新性状产生新的基因型,不产生新的基因
意义是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料生物变异的来源之一,有利于生物进化
联系通过基因突变产生新基因,基因突变为基因重组提供可自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础

 变异类型的判断

基因突变或交叉互换都会导致姐妹染色单体中含有等位基因(如图)。在确定变异类型时,可根据题意来确定,方法如下:
(1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等),则只能是基因突变造成的。
(2)若为减数分裂,则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)。
(3)若题目中问造成B、b不同的根本原因,应考虑可遗传变异的最根本来源——基因突变。
(4)若题目中有“××分裂××时期”提示,如减数第一次分裂前期造成的则考虑交叉互换,间期造成的则考虑基因突变。

[对点演练]
3.判断正误
(1)减数分裂四分体时期,姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。()
(2)基因重组只能产生新基因型和重组性状,不能产生新基因和新性状。()
(3)生物有性生殖过程中,不同基因型的雌雄配子随机结合现象属于基因重组。()
解析:(1)同源染色体的非姐妹染色单体间的局部交换可导致基因重组。(3)有性生殖过程中减数分裂四分体时期(即减数第一次分裂前期)和减数第一次分裂后期均有基因重组,在雌雄配子结合过程中不发生基因重组。
答案:(1)× (2)√ (3)×
4.下列关于基因重组的叙述,正确的是()
A.无性生殖不可导致基因重组
B.等位基因的分离可导致基因重组
C.非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组
D.有性生殖时配子结合可导致基因重组
解析:选A 无性生殖中无基因重组,有性生殖过程中减数分裂四分体时期和减数第一次分裂后期均有基因重组;等位基因分离是孟德尔分离定律的实质,不会导致基因重组;非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交叉互换而交换可导致基因重组;配子间的结合不属于基因重组。


1.下列有关基因突变的叙述,正确的是()
A.不同基因突变的频率是相同的
B.基因突变的方向是由环境决定的
C.一个基因可以向多个方向突变
D.细胞的分裂中期不发生基因突变
解析:选C 基因突变可由环境因素诱导,但其不决定基因突变的方向;基因突变是随机的,多发生在间期DNA分子复制时,但在其他时期也可能发生。
2.基因重组是指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,下列叙述不正确的是()
A.基因重组有可能发生在减数第一次分裂的四分体时期
B.基因重组可能发生在减数第一次分裂的后期
C.基因重组是生物多样性的原因之一
D.基因重组有可能发生在有丝分裂的后期
解析:选D 有丝分裂过程中没有同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,因此不可能发生基因重组。
3.脯氨酸的密码子有如下几种:CCU、CCC、CCA、CCG,当某基因片段中模板链的GGC突变为GGA时,这种突变的结果对该生物的影响是()
A.一定是有害的 B.一定是有利的
C.有害的可能性较大D.无影响
解析:选D 根据题意,当某基因片段中模板链的GGC突变为GGA时,其转录形成的mRNA密码子由CCG变为CCU,而CCG和CCU对应的氨基酸都是脯氨酸,该生物的性状并未发生改变,即这种突变对该生物没有影响。
4.血红蛋白异常会产生贫血症状,结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图。回答下列问题:
(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是______________________________________,此种变异一般发生于甲图中________阶段,此种变异一般最大的特点是能产生________________。
(2)基因重组可以发生在乙图中________时期,除此之外还有可能发生于________________________。
解析:(1)蛋白质的合成是由基因控制的,所以蛋白质变化的根本原因是相应基因发生了变化,即基因突变,一般发生于细胞分裂间期DNA复制时,基因突变能产生新的基因。(2)基因重组有两种类型,均发生于减数分裂过程中,即减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换。
答案:(1)控制血红蛋白合成的基因发生突变 2~3 新基因 (2)C 减数第一次分裂后期


1.下列属于可遗传的变异的是()
A.一对正常夫妇生了个白化病女儿
B.穗大粒多的植株在干旱时变得穗小粒少
C.植株在水肥条件很好的环境中长势旺盛
D.生活在海边的渔民皮肤变得特别黑
解析:选A 由于环境因素导致的变异不可遗传,B、C、D项均是由环境因素导致的变异,属于不可遗传的变异。
2.可产生新基因及可为生物界的千姿百态提供丰富变异来源的分别是()
A.前者为基因重组,后者为基因突变
B.前者为基因突变,后者为基因重组
C.两者均为基因重组
D.两者均为基因突变
解析:选B 基因突变可产生新基因,是生物变异的根本来源;基因重组能形成新的基因型,可为千姿百态的生物界提供丰富的变异来源。
3.洋葱根尖分生区细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同,其原因是()
A.复制出现差错 B.发生过交叉互换
C.联会发生紊乱D.发生了自由组合
解析:选A 基因重组发生在减数分裂的过程中,洋葱根尖分生区细胞进行的是有丝分裂,不会发生基因重组,其两条姐妹染色单体所携带的基因不同是由于复制时发生了基因突变。
4.某基因在复制过程中,一个碱基对被替换,则该基因控制的生物性状()
A.发生改变B.不发生改变
C.变得对自身不利D.不一定发生改变
解析:选D 基因通过转录、翻译合成蛋白质,进而控制生物性状,由于密码子具有简并性,所以在上述过程中性状不一定发生改变。
5.当牛精原细胞进行DNA复制时,细胞不可能发生()
A.基因重组 B.DNA解旋
C.蛋白质合成D.基因突变
解析:选A 基因重组通常发生在减数第一次分裂过程中。
6.下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于()
A.基因重组,不可遗传变异
B.基因重组,基因突变
C.基因突变,不可遗传变异
D.基因突变,基因重组
解析:选D 图甲中的“a”基因是从“无”到“有”,属于基因突变,而图乙中的A、a、B、b基因是已经存在的,只是进行了重新组合。
7.下面是某基因的部分碱基序列,该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“—异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸—”(异亮氨酸的密码子是AUA)。如果箭头所指碱基对T—A缺失,该片段所编码的氨基酸序列为()

A.—异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—
B.—异亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—谷氨酸—
C.—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸—
D.—亮氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—缬氨酸—
解析:选B 由于题干中所给的密码子较少,所以应从原有的题干序列中寻找氨基酸与密码子的对应关系,从左侧“ATA”对应“AUA”密码子开始向右读,缺少“T—A”后,此处密码子变为“GAG”,它与第三个密码子是相同的,故B项正确。
8.据图分析,下列相关说法不正确的是()

A.基因突变发生在Ⅰ过程,基因重组发生在Ⅱ过程
B.Ⅲ过程是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的
C.有性生殖实现了基因重组,增强了生物变异性
D.有性生殖方式的出现加快了生物进化的过程
解析:选A 题图中Ⅰ过程为减数分裂,可发生基因突变和基因重组,Ⅱ过程为受精作用,Ⅲ过程为个体发育。

9.下列关于基因突变和基因重组的叙述,不正确的是()
A.基因突变和基因重组均可产生新的基因型
B.基因重组可发生在初级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞过程中
C.基因突变和基因重组均可发生在减数分裂过程中
D.基因突变和基因重组均可发生在酵母菌进行出芽生殖过程中
解析:选D 基因突变产生新基因从而形成新基因型,基因重组将不同的基因重新组合形成新基因型,A正确;基因重组可发生在减数第一次分裂前期的交叉互换和减数第一次分裂后期的自由组合过程中,即发生在初级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞过程中,B正确;基因突变发生在DNA复制过程中,减数分裂过程中有DNA复制,基因重组发生在减数第一次分裂过程中,C正确;酵母菌出芽生殖属于有丝分裂,不能发生基因重组,D错误。
10.已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾家鸡(甲群体)自交产生的受精卵来孵小鸡,在孵化早期向受精卵内注射微量胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变,可行性方案是()
A.甲群体×甲群体,孵化早期不向受精卵内注射胰岛素
B.乙群体×乙群体,孵化早期向受精卵内注射胰岛素
C.甲群体×乙群体,孵化早期向受精卵内注射胰岛素
D.甲群体×乙群体,孵化早期不向受精卵内注射胰岛素
解析:选D 在孵化早期,向有尾家鸡受精卵内注射微量胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状,则无尾性状的产生可能有两个原因:一是胰岛素诱导基因突变(a→A),二是胰岛素影响了小鸡的发育过程。要探究小鸡无尾性状产生的原因,可以让乙群体与甲群体(aa)杂交,在孵化早期不向受精卵内注射胰岛素,观察孵化出的小鸡的性状,如果全为有尾鸡,则说明胰岛素影响了小鸡的发育过程,即是不可遗传的变异,如果还有无尾性状产生,则说明胰岛素诱导家鸡受精卵发生基因突变。
11.(2015四川高考)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变,使mRNA增加了一个三碱基序列AAG,表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是()
A.M基因突变后,参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加
B.在M基因转录时,核糖核苷酸之间通过碱基配对连接
C.突变前后编码的两条肽链,最多有两个氨基酸不同
D.在突变基因的表达过程中,最多需要64种tRNA参与
解析:选C 双链DNA中嘌呤与嘧啶的比例恒等于1,突变前后此比例不会发生变化。转录过程中,核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连。由于突变位置的差异,突变前后编码的两条肽链可能在原有氨基酸序列中增加1个氨基酸,也可能原有序列中的1个氨基酸被替换成2个氨基酸,故最多有两个氨基酸不同。密码子虽然有64种,但是tRNA只有61种,因为3种终止密码子无相应的tRNA。
12.下列有关基因重组的叙述中,正确的是()
A.基因型为Aa的个体自交,因基因重组而导致子代性状分离
B.基因A因替换、增添或缺失部分碱基对而形成它的等位基因a,这属于基因重组
C.YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组
D.造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组
解析:选C 基因型为Aa的个体自交,后代的性状分离是由等位基因的分离和配子之间随机结合而形成的;基因A中碱基对的替换、增添或缺失属于基因突变;YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型,这属于基因重组;同卵双生的姐妹是由同一受精卵发育而来的,所以她们细胞核中的遗传物质是一样的,其性状差异主要是由外界环境引起的。
13.根据图示分析人类镰刀型细胞贫血症的病因。并回答:
(1)图中下列序号表示的生理过程分别是:
①____________;②____________;③____________。
(2)④的碱基排列顺序是________,这是决定缬氨酸的一个________。
(3)镰刀型细胞贫血症的根本原因是___________________________________,
从而改变了遗传信息。
(4)根据镰刀型细胞贫血症的发病率和表现特征,说明基因突变具有________和________的特点。
(5)根据基因、密码子和氨基酸的对应关系,若图示基因中第三个碱基对发生变化,能否引起性状的改变?(提示:谷氨酸的密码子为GAA、GAG)
解析:镰刀型细胞贫血症的病因是病人的血红蛋白分子的一条多肽链上,有一个氨基酸的种类发生了改变,即由正常的谷氨酸变成了异常的缬氨酸,根本原因是控制合成血红蛋白的DNA的碱基序列发生了改变,即发生了基因突变,由突变成了。
答案:(1)转录 翻译 基因突变(复制) (2)GUA 密码子 (3)控制血红蛋白合成的DNA的碱基序列发生了改变 (4)突变率低 有害性 (5)不一定,若第三个碱基对改变后,转录出的密码子为GAG,由于翻译出的氨基酸不发生改变,则不引起性状的改变;若突变后转录出的密码子为GAU或GAC,由于翻译出的氨基酸改变,因此可改变性状。
14.一种α链异常的血红蛋白叫Hbwa,其137位及以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下:

血红蛋白部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序
137138139140141142143144145
HbAACC
苏氨酸UCC
丝氨酸AAA
赖氨酸UAC
酪氨酸CGU
精氨酸UAA
终止
HbwaACC
苏氨酸UCA
丝氨酸AAU
天冬酰胺ACC
苏氨酸GUU
缬氨酸AAG
赖氨酸CCU
脯氨酸CGU
精氨酸UAG
终止
(1)Hbwa异常的直接原因是α链第________位的氨基酸对应的密码子________(如何变化),从而使合成肽链的氨基酸顺序发生改变。
(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)这种变异类型属于________,一般发生在________期。这种变异与其他可遗传的变异相比,最突出的特点是__________________________________________。
(4)如果要降低该变异的影响,在突变基因的突变点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小()
A.置换单个碱基 B.增加3个碱基对
C.缺失3个碱基D.缺失2个碱基对
解析:(1)表中将Hbwa的第138位氨基酸密码子第3位碱基后移1位,与控制合成正常血红蛋白的mRNA上的碱基顺序相同,因此Hbwa异常的直接原因是第138位的氨基酸对应的密码子缺失一个碱基C。(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是控制该mRNA合成的基因中缺少1个C—G碱基对。(3)基因中一个碱基对缺失的变异属于基因突变,一般发生于细胞分裂间期,最突出的特点是产生了等位基因。(4)在缺失了一个碱基对的情况下,若再缺失2个碱基对,与HbA相比,仅相差1个氨基酸,则对蛋白质结构影响最小。
答案:(1)138 缺失一个碱基C (2)控制血红蛋白α链合成的基因中一个C—G碱基对缺失 (3)基因突变 细胞分裂的间(DNA复制) 产生新基因(等位基因) (4)D
15.某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图所示,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子由__________变为__________。正常情况下,基因R在细胞中最多有________个,其转录时的模板位于________(填“a”或“b”)链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中自交性状不分离植株所占的比例为______,用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为______。
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因是________________________。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是_____________________________。
解析:(1)由起始密码子(mRNA上)为AUG可知,基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。对M基因来说,箭头处C突变为A,对应的mRNA上的即是G变成U,所以密码子由GUC变成UUC;正常情况下,基因成对出现,若此植株的基因为RR,则DNA复制后,R基因最多可以有4个。(2)F1为双杂合子,这两对基因又在非同源染色体上,所以符合孟德尔自由组合定律,F2中自交后性状不分离的指的是纯合子,F2中的四种表现型各有一种纯合子,且比例各占F2的1/16,故四种纯合子占F2的比例为(1/16)×4=1/4;F2中宽叶高茎植株有四种基因型,这四种基因型及比例为MMHH∶MmHH∶MMHh∶MmHh=1∶2∶2∶4,他们分别与mmhh测交,后代宽叶高茎∶窄叶矮茎=4∶1。(3)减数第二次分裂过程中发生姐妹染色单体的分离,而现在出现了Hh,最可能的原因是基因型为Hh的个体减数分裂过程联会时同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换,形成了基因型为Hh的次级性母细胞;配子中应只能含一个基因H,且4号只有一条染色体,说明错误是由减数第二次分裂时着丝点没有分开造成的。
答案:(1)GUC UUC 4 a (2)1/4 4∶1 (3)(减数第一次分裂时)发生了交叉互换 减数第二次分裂时染色体未分离

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第四章遗传的分子基础
第4课时基因突变和基因重组
考纲要求
考点梳理
1?基因突变
(1)概念:由于DNA分子中发生碱基对的、或,而引起的基因结构的改变。
(2)实例:镰刀型细胞贫血症
①根本原因:控制合成血红蛋白的DNA分子的一个发生改变。
②直接原因:血红蛋白多肽链中被代替。
(3)基因突变的原因
②自发突变(内因)
(4)基因突变的特点
①基因突变在生物界中是存在的;
②基因突变是发生的;
③自然状态下,一种生物的突变率很;
④大多数基因突变对生物体是的。
(5)意义:基因突变可以产生新的基因,是生物变异的来源,为生物进化提供了材料。
2?基因重组
(1)概念:指生物体进行的过程中,控制不同性状的基因的过程。
(2)基因重组的类型:非同源染色体上非等位基因的自由组合及同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。
(3)时间:分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期)。
(4)意义:为生物变异提供了及其丰富的来源,是形成生物的重要原因之一。
基础过关
1?肺炎双球菌的可遗传变异的来源是()
A?基因突变B?基因重组
C?染色体变异D?A、B、C都有可能
2?农作物育种常采用的方法有诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种,它们的理论依据依次是…()
①基因突变②基因交换③基因重组④染色体变异
A?①③④④B?④③①②
C?②④①③D?②①④③
3?以下有关基因重组的叙述,错误的是()
A?非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B?同源染色体上非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
C?纯合子自交因基因重组导致子代性状分离
D?同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
4?某种群中发现一突变性状,连续培养到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型,该突变为()
A?显性突变B?隐性突变
C?显性突变和隐性突变D?人工诱变
5?如图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系,曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是…()
①由a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性②诱变剂决定了青霉菌的变异方向,加快了变异频率③d是符合人们生产要求的变异类型④青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变、基因重组和染色体变异
A?③④B?①③
C?②④D?②③④
6?利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比,下列关于其变异来源上的叙述正确的是()
A?前者不会发生变异,后者有较大的变异性
B?前者一定不会发生基因重组,后者可能发生基因重组
C?前者一定不会发生染色体变异,后者可能发生染色体变异
D?前者一定不会因环境影响发生变异,后者可能因环境影响发生变异
7?诱变育种可以改良某种性状,这是因为()
①后代性状较快稳定②提高突变率,增加变异类型③控制某些性状的基因突变成等位基因④有利突变体数目多
A?①②B?②③
C?①③D?②④
8?在动物育种中,用一定剂量的X射线处理精巢,可得到大量的变异个体,这是因为()
A?合子都是纯合子
B?诱发了雄配子发生高频率的基因突变
C?诱导发生了大量的染色体变异
D?提高了基因的互换率
9?下列与遗传变异有关的叙述,正确的是()
A?《婚姻法》规定禁止近亲结婚,是因为该项措施能降低遗传病的发病率
B?基因重组可以通过产生新的基因,表现出性状的重新组合
C?三倍体西瓜不能形成正常的配子,是因为秋水仙素能抑制纺锤体的形成
D?若DNA中某碱基对改变,其控制合成的蛋白质分子结构肯定会发生改变
10?太空育种是将农作物种子搭载于返回式地面卫星,借助于太空超真空、微重力及宇宙射线等地面无法模拟的环境变化,使种子发生变异,从而选择出对人类有益的物种类型。下列有关叙述不正确的是…()
A?太空育种的原理主要是基因突变
B?太空条件下产生的变异是不定向的
C?太空育种培育出来的不一定都是优良品种
D?不可能发生染色体变异

冲A训练
由于基因突变,导致蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据以下图、表回答问题:
(1)图中Ⅰ过程发生的场所是,Ⅱ过程叫。
(2)除赖氨酸以外,图解中X是密码子表中哪一种氨基酸的可能性最小?。原因是。
(3)若图中X是甲硫氨酸,且②链与⑤链只有一个碱基不同,那么⑤链不同于②链上的那个碱基是。

基因突变和基因重组学案


第5章(基因突变及其他变异)
第课时课题名称
时间第周星期课型新授课主备课人张勤让
目标1.举例说明基因突变的特点和原因。2.举例说出基因重组。
3.说出基因突变和基因重组的意义。
重点1.基因突变的概念和特点。2.基因突变的原因。二次备课
难点基因突变的原因。



习老师引导学生由生活经验得出:
生物变异的类型:
不可遗传的变异(仅由_______变化引起)
基因突变
可遗传的变异(由_________的变化引起)基因重组
染色体变异
自主学习
(一)基因突变的实例:
学生阅读课本80-81页
1.勾画:基因突变的概念;
2.完成课本81页思考与讨论;
3.明白基因突变对后代的影响。
(二)基因突变的原因和特点:
学生阅读课本81-82页
总结1.基因突变的原因:

2.基因突变的特点:

(三)基因重组
学生阅读课本80-81页
1.勾画:基因重组的概念⒉发生时期及原因:3.结果及意义:

生成问题:



动两种可遗传变异的比较:
比较项目基因突变基因重组
本质
发生时间及原因
条件
意义
发生可能



练1.下列有关太空育种的说法不正确的是()
A.太空育种常选萌发的种子或幼苗作为实验材料
B.太空育种是利用太空微重力、强辐射等因素诱发基因突变
C.太空育种不一定就能获得人们所期望的优良性状
D.若改良缺乏某种抗病性的植物品种,不宜采用太空育种
2.基因突变是生物变异的根本来源,下列关于基因突变的说法正确的是()
A.无论是低等生物还是高等生物都可能发生B.生物在个体发育的特定时期才可能发生
C.基因突变对生物的生存往往是有利的D.基因突变只能定向形成新的等位基因
3.下列关于基因重组的说法正确的是()
A.有性生殖可导致基因重组B.等位基因的分离可导致基因重组
C.非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组D.无性生殖可导致基因重组
4.完成课本第84页基础题1.2.3.4

第1节(学案) 基因突变和基因重组


学习导航

1.学习目标

(1)通过对镰刀型细胞贫血症的认识弄清下列问题:基因突变的时间是DNA复制过程中;有碱基对的替换、增添、缺失几种类型;结果引起基因结构的改变,产生新的基因,可能使生物出现新的性状。

(2)联系生活中“夏季防晒霜的使用、做X射线透视的医务人员要穿防护衣、海湾战争中贫铀弹使用的恶果”等实际现象,找出引起基因突变的几种外界因素:物理因素、化学因素和生物因素。

(3)分析教科书中列举到的各种实例,总结归纳出基因突变的特点,找出基因突变对生物进化和生产实际的意义。

(4)说出基因重组的概念,发生时机。认真分析“思考与讨论”中的问题,从中领悟基因重组的意义。

(5)基因突变和基因重组的比较(见下页表)。

2.学习建议

本节知识非常抽象,在学习时一定注意从现象开始,追根溯源,联系所学过的有关知识去理解基因突变和基因重组两个概念。

(1)在学习基因突变的本质时,要联系DNA复制和基因表达的有关知识。在DNA复制过程中,DNA分子的解旋使碱基对暴露,因而使碱基对易发生替换、增添或缺失引起基因突变。突变后的基因成为一个新的基因,即原基因的等位基因。该基因在表达时,由于引起mRNA上密码子的改变使组成蛋白质的氨基酸种类和数目都可能发生变化,生物体的性状也可能发生改变。但由于一种氨基酸有多种密码子,所以基因发生突变后,所编码的氨基酸也可能不发生改变。

(2)任何事件的发生总是有内因和外因在共同起作用,基因突变也不例外。引起基因突变的外界因素有三类:物理因素、化学因素和生物因素。对于这三种因素的作用,我们可以通过分析一些实例来进行归纳总结。

(3)在学习基因重组的概念时,应联系减数分裂的染色体变化。同时注意与基因突变进行比较,可采用列表方式,使两种变异之间的区别与联系更加清晰。

自我测评

一、选择题

1.人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变,其突变的方式是基因内()。

A.碱基发生改变(替换) B.增添或缺失某个碱基对

C.增添一段DNA D.缺失一小段DNA

2.下列说法中,正确的是()。

A.基因突变是染色体上基因某一位置点的改变

B.所有基因突变一定能通过生殖传递给后代

C.绝大多数基因突变对突变个体的生存有利

D.每个生物体只有某些特殊细胞能发生基因突变

3.下列关于基因突变特点的说法中,正确的是()。

①对某种生物而言,在自然状态下基因突变的频率是很低的 ②自然突变在生物界普遍存在 ③所有基因突变对生物体都是有害的 ④基因突变是不定向的 ⑤基因突变只发生在某些特定的条件下

A.①②③B.③④⑤C.①②④D.②③⑤

4.当牛的精原细胞进行DNA分子复制时,细胞中不可能发生()。

A.基因重组B.DNA的解旋C.基因突变D.蛋白质合成

5.长期接触到X射线的人群,他(她)们的后代中遗传病的发病率明显提高,其主要原因是这一人群的生殖细胞很可能发生()。

A.基因重组B.基因分离C.基因互换D.基因突变

6.镰刀型细胞贫血症患者,发病时其红细胞会变成弯曲的镰刀状,这种性状的具体体现者是()。

A.红细胞膜上的双层磷脂分子 B.红细胞中的血红蛋白分子

C.控制合成血红蛋白的DNA片断 D.控制合成血红蛋白的RNA模板

7.下列关于人工诱发突变的说法中,错误的是()。

A.激光、X射线等物理因素能诱发基因突变

B.亚硝酸、硫酸二乙酯等化学因素能诱发基因突变

C.人工诱变可以提高突变率

D.人工诱变产生的基因突变都是定向的

8.基因突变发生在()。

A.DNA→RNA的过程中 B.DNA→DNA的过程中

C.RNA→蛋白质过程中 D.RNA→携带氨基酸的过程

9.双眼皮的父母生了一个单眼皮的孩子,这种变异来源于()。

A.基因突变B.基因重组C.染色体变异D.环境的差异

10.在形成精子的减数分裂过程中,基因突变可能发生于()。

A.精原细胞B.初级精母细胞C.次级精母细胞D.精子细胞

11.一个碱基对可加到DNA分子上或从DNA分子上除去,这种DNA碱基顺序的变化是()。

A.基因重组B.基因突变C.染色体的变化D.不遗传的变异

12.镰刀型细胞贫血症患者与正常人存在差异的根本原因是下列哪项发生了变化?()

A.核糖核酸B.碱基对C.氨基酸D.核苷酸

13.下列各项中,既是伴性遗传,又是突变性状的是()。

A.白化病 B.镰刀型细胞贫血症

C.无子西瓜D.果蝇中的白眼性状

14.若把老鼠的尾巴从出生时就切除,一代一代的连续进行,10代以后生出的老鼠将是()。

A.无尾巴B.尾巴变短C.尾巴变长D.和普通老鼠一样

15.基因重组可以发生在()。

①细胞有丝分裂后期 ②四分体时期 ③减数第一次分裂后期 ④受精作用过程中 ⑤细胞分裂间期

A.①③B.①②③④C.②③④D.②③④⑤

二、非选择题

16.基因突变按照发生的部位可分为体细胞突变和生殖细胞突变。若是前者,应发生在分裂 期;若是后者,则发生在 分裂 期。

17.北约军队在对南斯拉夫联盟共和国进行空袭时,除了常规武器外,还使用了贫铀炸弹,贫铀炸弹发出的 能够使生物体的 发生变异,造成生物体产生 ,即DNA分子碱基对的。

18.昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫发生基因突变,导致酯酶的活性升高,该酶可催化分解有机磷农药。通过转基因技术已将该基因导入细菌体内,并与细菌的DNA整合在一起。这样的细菌仍能繁殖。请根据上述内容回答下面的问题。

(1)这种重组DNA技术可以达到定向改变 的目的,产生出人类所需要的物质,或者组建出新的 。

(2)通过这种生物工程产生的细菌,其后代同样能分泌酯酶,其原因是:

 。

19.下图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,乙是在一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因用B、b)。已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG,请根据图回答下面的问题。

(1)图甲中①②表示的遗传信息传递过程分别是① ,② ;①过程发生的时间是 ,主要场所是。

(2)α链碱基组成,β链碱基组成。

(3)镰刀型细胞贫血症致病基因位于染色体上,属于性遗传病。

(4)图乙中,Ⅱ6的基因型是 ,要保证Ⅱ9婚配后代不患此病,从理论上说其配偶的基因型必须为

(5)若正常基因片段中的CTT突变成CTC,由此控制的生物性状是否可能发生变化?

 

基因突变与基因重组


俗话说,磨刀不误砍柴工。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助教师掌握上课时的教学节奏。优秀有创意的教案要怎样写呢?以下是小编为大家收集的“基因突变与基因重组”仅供参考,大家一起来看看吧。

第五章基因突变与其他变异

第一节基因突变与基因重组

一、知识结构

二、教材分析
1.本节在引言部分,指出生物的变异具有普遍性,变异可以分为可遗传变异和不遗传变异,可遗传的变异有三种来源。
2.本小节介绍了基因突变的概念、意义和特点,人工诱变在育种上的应用,以及基因重组的概念和意义。
教材从实例引入基因突变的概念,是为了便于学生理解抽象的概念。
在介绍基因突变的普遍性、随机性、自然突变率低、有害性和不定向性等特点时,教材也举了具体的实例。
旁栏设置的思考题和小资料,也有助于学生加深对基因突变特点的理解。
人工诱变在育种上有重要用途,教材通过介绍我国在诱变育种方面取得的成就,对学生进行爱国主义教育。
3.教材在学生已知的知识基础上,介绍了两种常见的基因重组。以基因的自由组合引起的基因重组为例,阐述了基因重组对于生物进化的重要意义。
教材还把重组DNA技术作为小字内容,安排在基因重组的正文之后,以扩展学生的知识面,使学生能够多了解一些先进的生物技术。
4.本节内容可为第七章《生物的进化》中有关现代生物进化理论的学习打下基础。基因重组的内容需要本章第二节中的自由组合定律与连锁和交换定律的有关内容作基础。
三、教学目标
1.知识目标:(1)人工诱变在育种上的应用(A:知道);(2)基因突变的概念、特点和意义(B:识记);(3)基因重组的概念和意义(B:识记)。
2.能力目标:通过对课本中实例的分析,培养学生归纳总结的逻辑推理能力。
四、重点实施方案
1.重点:(1)基因突变的概念和特点;(2)基因重组的概念。
2.实施方案:(1)通过实例加深学生对概念的理解;(2)让学生在课前搜集有关在诱变育种上取得的成就,进一步突出重点内容。
五、难点突破策略
1.难点:基因突变的概念。
2.突破策略:通过举例放映有关的投影和录像的方法,让学生对抽象的概念有一个具体的理解。
六、教具准备:投影片、录像片、投影仪、录像机、多媒体设备。
七、学法指导:本小节内容为抽象,在教学过程中应采用师生互动,通过实例举证来理解抽象概念和特点。
八、课时安排:2课时

----------------------------------------------------------------------------
第一课时
[一]教学程序
导言
在前面我们学习了生物的遗传问题:
了解了性状为什么会遗传以及性状在向后代遗传时所要遵循的规律特点。
知道了性状是由遗传物质决定的。性状的表现除了与遗传物质有关外,还与外界条件有关。而且性状由亲代传递给子代时,或多或少都会存在差异,这就是生物的变异。
那么生物的变异又是如何产生的呢?又有什么特点呢?今天我们就来学习《生物的变异》的有关教学内容。
[二]教学目标达成过程
1.播映投影片:
上图是一个普通的玉米种子在萌发长成植株的过程中,水、肥、光特别充足,所结种子大而饱满,但这样的种子种下去,结出的是普通种子。
下图是太空椒(普通青椒种子遨游过太空后培育而成)与普通青椒对比,果实明显增大,种植下去,仍然是肥大果实。
2.质疑:
(1)籽粒饱满的种子与普通种子相比,太空椒与普通青椒相比,性状有明显的差异,原因何在?(回答:发生了变异)
(2)把子粒大而饱满的种子种下去长不出同样好的种子,而是普通种子;把肥大的太空青椒籽种下去可以结出肥大的青椒。这些现象说明什么问题?(回答:生物的变异有的不能遗传,有的可以遗传。)
3.从上述可以看出,生物的变异有这样两种类型:可遗传的变异和不遗传的变异。
我们知道生物的表现型与基因型和外界环境条件有关。像玉米这样,子粒大而饱满是由于水、肥和光充足引起的(也即由外界环境条件引起),这种变异是不可遗传的。而太空椒遨游过太空,宇宙辐射改变了其遗传物质,因而改变了其性状,这个变异性状是可遗传的。
可遗传的变异是生物变异的主要类型。它的来源主要由三个方面:基因突变、基因重组和染色体变异。
4.组织学生观看关于正常红细胞的基因突变形成镰刀型细胞贫血征的录像。了解基因突变的概念、产生过程及导致生物变异的过程。
观看录像的同时指导学生思考以下问题:
(1)正常红细胞是什么形状?有什么功能?
答:圆饼状,运输氧的功能。
(2)镰刀型细胞贫血症(HbS)的红细胞呈镰刀状,对功能的完成有没有影响?
答:有。运氧能力降低,易破裂溶血造成贫血,严重时会导致死亡。
5.投影镰刀型细胞贫血症(HbS)病因的图解,师生共同探求正常红细胞变成镰刀型红细胞的原因。
控制血红蛋白质的DNA,上一个碱基对发生改变,导致该基因脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变,导致基因结构改变。因为基因控制生物的性状,因此基因结构改变最终导致控制血红蛋白的性状发生改变,红细胞也就由圆饼状变为镰刀状。
6.组织学生讨论,引起基因结构改变的原因除碱基对的替换外,还有哪些原因?(从DNA片断考虑)
指导学生写一DNA片断,分析说明当DNA中碱基对增加或减少时,也会导致基因结构的改变,进而影响到性状的表现。也就是说,DNA碱基对的替换、增添和缺失均会引起基因结构的改变,即基因中脱氧核苷酸顺序发生了改变,因而遗传信息也随之改变,通过转录、翻译形成的蛋白质也就发生了改变,性状自然会发生改变。可见,基因结构的改变会使生物发生变异。也即基因突变造成生物的变异。
7.教师指导学生总结基因突变的概念。指出基因突变是染色的某一位点上基因的改变。基因突变使一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起一定的表现型变化。因而会产生一些新性状。这些新性状是生物从未有过的性状,因此它是生物变异的根本来源,也为生物进化提供了最初的原材料。这就是基因突变的意义所在。
8.放映“基因突变”的投影片(一):
玉米高茎→矮茎、普通羊→短腿羊、正常人→白化病、果蝇长翅→残翅、家鸽羽毛白色→灰红色、正常棉花→短果枝。
放映“植物个体发育过程”的投影片(二);
放映“小鼠毛色变化与基因突变关系”的投影片(三)。
组织学生边看投影片边讨论总结基因突变的特点。
投影片(一)说明植物、动物、人都可能发生基因突变,也即基因突变是普遍存在的。这种突变在自然条件下发生的叫自然突变,在人为条件下诱发产生的叫诱发突变。
投影片(二)说明基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。而且突变发生越早,表现部位越多;反之则相反。再有一条是只有生殖细胞的突变才会遗传给后代。
然后教师引导学生阅读P49的内容,得以结论:
(1)基因突变率很低,且不同生物的基因突变率、同一种生物不同的基因突变率均不同。
(2)基因突变绝大多数是有害的,但也有少数有利。这些涉及到生物与环境相适应的问题。在此给学生可留一伏笔,为《生物与环境》一章打基础。
投影片(三)说明基因突变是不定向的,一个基因可以向不同方向发生突变,产生一个以上的等位基因。但是,每一个基因的突变都只能限定在其相对性状的范围内,不会超出限制。
以上内容总结起来就是基因突变的特点。
[三]教学目标巩固
1.生物的变异有两种:和。前者指。后者指。
答案:可遗传的变异不遗传的变异变异现象是由于生殖细胞内的遗传物质的改变而引起的,能够遗传给后代变异现象是由于环境因素的影响造成的,并没有引起生物体内遗传物质的变化,因而不能够遗传下去
2.可遗传的变异有三种、、。
答案:基因突变基因重组染色体变异
3.基因突变是指,通过基因突变使一个基因变成它的,并且通常会引起—定的。
答案:染色体的某一位点上基因的改变等位基因表现型变化
4.基因突变的意义是。
答案:生物变异的根本和主要来源,为生物进化提供了最初的原材料
5.基因突变有以下特点:(1);(2);(3);(4);(5)。
答案:普遍性随机性低频性多害少利性不定向性
[四]布置作业
*P46复习题一,二、1、3,三、1。
[五]总结
这节课我们主要掌握的内容有“基因突变的概念和基因突变的特点”。基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构改变。基因突变的特点有:普遍性、随机性、突变率低、多害少利、不定向性。
[六]板书设计

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第二课时
[一]教学程序
导言
上节课我们学习了“基因突变的概念、意义和特点”。明确“性状变异是由于基因突变”。请大家回答基因突变具体有哪些特点?(回答略)
放映投影片:如棉花短果枝、鸡脚叶,水稻矮杆、糯叶,果蝇的白眼、残翅,人的白化病、色盲。
这些基因突变如果是在自然条件下发生的叫---自然突变;在人为条件下诱发产生的叫---诱发突变。
那诱发突变的人为条件是什么?我们知道基因突变大多是有害的,为什么要人工诱发突变?这有什么用呢?
今天我们接着来学习下面一个内容---“人工诱变在育种上的应用”。
[二]教学目标达成过程
1.阅读书P44,划出“人工诱变的概念”:人工诱变就是在人工条件下诱导基因发生突变。
人工条件有两种:物理方法包括X射线、紫外线、激光等;化学方法有亚硝酸、硫酸二乙酯等。
应用这些方法怎样去处理生物使之发生基因突变呢?产生的这些突变又有什么用呢?
下面让我们看一段录像片,这是我国科学工作者用人工方法处理农作物发生基因突变的一段内容。
看了录像片,大家清楚了怎样用各种射线和化学物质去处理生物,也看到了生物突变的具体性状的表现了。
让学生说明这些方法诱导基因突变有什么好处?
回答:可提高突变率,创造人类需要的突变类型,从中选育出优良新品种。
2.通过人工诱导方法培育出的农作物新品种,具抗病力强、产量高、品质好等优点。
例如,黑龙江农科院用辐射方法处理大豆,培育成黑农五号大豆品种,含油量比原来的品种提高了2.5%,大豆产量提高了16%。大家看书P52图,太空椒就是利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种。
人工诱变不仅在农作物育种上起作用,在微生物育种上也发挥了重要作用,如青霉素,最初产量为20单位/mL,后经人们多次用射线等综合处理,目前产量已是50000~60000单位/mL了,可见人工诱变对生物育种起着巨大作用。因此我们研究基因突变确实有很重要的应用价值。
3.生物变异不只是由基因突变引起的,基因重组也会造成生物变异。
基因重组造成的生物变异是在什么情况下发生的呢?又有什么特点呢?
接下来我们就来学习基因重组。
什么是基因重组呢?
基因重组是控制不同性状的基因重新组合。关于基因重组我们在前面学习自由组合定律和连锁定律时已经接触过这方面的知识。请同学们回忆一下,黄色圆粒与绿色皱粒作亲本杂交,产生后代的过程。
放映投影片:
让学生看投影并分析:F2中除黄色圆粒、绿色皱粒外,还有两种亲本所没有的新性状:黄色皱粒、绿色圆粒,这两种性状与亲本相比是不是变异性状?(是)它们又是如何产生的呢?(在F1减数分裂形成配子时,控制不同性状的基因自由组合形成的。)
让学生画出以上过程的染色体图,总结出:基因重组可以发生在减数分裂形成配子非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
接着回忆果蝇的灰身长翅和黑身残翅杂交,其子一代雌性个体测交后代的表现型的遗传过程。
放映投影片:
分析说明:测交后代有两种类型是亲本所没有的:灰身残翅和黑身长翅。这两种变异的性状是由于控制不同性状的基因进行交换、重新组合的结果。这种情况也属于基因重组,它发生在减数分裂的四分体时期,是由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了局部互换而造成控制不同性状的基因重新组合。

4.以上是基因重组的两种类型,我们可以看到这两种类型的基因重组都是在有性生殖过程中实现的。
在有性生殖过程中,由于父本和母本遗传物质基础不同,当两者杂交时,基因重新组合,就使子代产生了变异,这就是基因重组造成的变异。

5.阅读课本P45,指导学生讨论分析:由基因重组引起的变异有什么特点?(非常丰富)为什么?(回答:父本和母本遗传物质基础不同,自身杂合性越高,二者遗传物质基础相差越大,基因重组产生的差异可能性也就越大。)
课本上介绍:具有10对相对性状的亲本进行杂交时,如只考虑自由组合引起的基因重组,F2就可能出现210=1024种表现型。而在生物体内尤其是在高等动植物体内控制性状的基因数目是非常巨大的,由同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换引起的基因重组在自然界中也十分常见。如果把这些因素都考虑在内,那么生物通过有性生殖产生的变异就更多了。丰富多彩的变异形成了生物多样性的重要原因之一。因此对生物进化具有十分重要的意义。
[三]教学目标巩固
1.人工诱变是指。
答案:在人工条件下诱导基因发生突变
2.人工诱变的条件有哪些?。
答案:有两种。物理方法包括X射线、紫外线、激光等;化学方法有亚硝酸、硫酸二乙酯等。
3.基因重组是指,它是通过过程实现的,主要有和两种类型。
答案:控制不同性状的基因重组合有性生殖自由组合交叉互换
4.举出几个基因重组引起生物变异的例子。
答案:略。
5.玉米的非糯性、糯性分别由基因W、w控制,基因型为WW的玉米经辐射处理后,变成为Ww基因型的玉米,这种变异属于,这种培育新品种的方法称为,其优点是。
答案:基因突变诱变育种提高突变率,创造新类型,培育新品种
6.下列变异中,属于基因突变的是()
①人类的色盲②无籽西瓜③果蝇的白眼④小黑麦⑤无籽番茄⑥棉花中的短果枝A.①②④B.①③⑥C.②④⑤D.②④⑥
答案:B
[四]布置作业
P46复习题:二、2、4三、2。
[五]总结
我们用两课时学习了可遗传变异的来源中的两种:基因突变和基因重组。知道了变异的两种类型及其来源。请大家一起归纳总结一下:
基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?
(1)基因突变是基因内部结构的改变,它能产生新的基因,是生物变异的根本来源。其过程发生于:DNA复制时;特点是:普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。
(2)基因重组是控制不同性状的基因重新组合,不产生新基因,可形成新的基因型,是生物变异的主要来源。其过程发生在有性生殖过程中,特点是非常丰富。
还应该注意把理论知识应用于实践中,特别要注意了解人工诱变在育种上的应用。
课本P46最后一段以小字方式简要介绍了“重组DNA技术”,同学们也应稍加了解。
[六]板书设计

文章来源:http://m.jab88.com/j/11893.html

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