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2019-2020年高中生物 基因突變和基因重組學案 新人教版必修2 【教學目標】1、舉例說明基因突變的特點和原因。 2、 舉例說出基因重組。 3、說出基因突變和基因重組的意義 4、基因突變和基因重組在實踐中的應用---誘變育種和雜交育種 舊知識回顧： 1、基因是遺傳的結(jié)構(gòu)單位和功能單位，基因中 （或 、 ）的排列順序代表了遺傳信息。基因通過基因的 過程，控制 的合成過程，從而控制生物的性狀。基因中堿基排列順序的變化會導致 的改變，但 的改變并不一定會導致 的改變。 2、在減數(shù)分裂的過程中，減Ⅰ的前期同源染色體兩兩配對，這種現(xiàn)象稱之為 。聯(lián)會后的每對同源染色體包括 ，稱之為 。在四分體時期，一對同源染色體的 之間往往會發(fā)生 。若該生物的基因型為Aa， 請標出相應基因在染色體上的位置 。若A和 a所在染色單體恰好發(fā)生了交叉互換，請寫出交叉互換后相應基因在染色體上的位置。 3、“種瓜得瓜，種豆得豆?！薄褒埳垼P生鳳，老鼠生來會打洞?！边@些俗語表達的道理是生物都具有 現(xiàn)象。 “一母生九子，連母十個樣”表達的道理是生物都具有 現(xiàn)象。 4、有性生殖的生物在通過減數(shù)分裂形成配子的過程中，要進行染色體的復制，實質(zhì)是遺傳物質(zhì) 的復制。 ，能保證DNA復制的準確性，使親子代間的遺傳信息保持一致，但是也有可能出現(xiàn)差錯。 新知識學習 一、基因突變 1、基因突變的概念： 。 2、基因突變的實例： 。癥狀（見課本P80） 蛋白質(zhì) 正常 異常 (直接原因) 氨基酸 谷氨酸 纈氨酸 mRNA GAA DNA CTT （ ） （根本原因） 3、基因突變發(fā)生的時間： 。 **進行有性生殖的生物，基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細胞中，一般 。但有些植物的體細胞發(fā)生基因突變，可通過 傳遞給后代。人體某些體細胞基因的突變，有可能發(fā)展為 。 4、基因突變產(chǎn)生的原因 ①外來因素的影響 易誘發(fā)生物發(fā)生 物理因素：如紫外線、 和 等射線 、 等 基因突變并提高 化學因素：如 、 等 突變頻率的因素 生物因素：如某些 、某些 等 ②自身原因 DNA分子復制時偶爾發(fā)生錯誤，DNA的堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產(chǎn)生。 5、基因突變的特點 ① ② ③ ④ ⑤ 可逆性 ⑥ 多害少利性 6、基因突變的意義 基因突變是 產(chǎn)生的途徑，是生物變異的 。是 的原始材料。 7、基因突變的應用------誘變育種 ①誘變育種的概念： 。 用人工的方法處理生物材料，可誘發(fā)生物產(chǎn)生基因突變，提高突變 ，在較短時間獲得更多的較多的優(yōu)良變異類型。 ②成功的實例： 。 ③優(yōu)點和局限性： 。 二、基因重組 1、定義：指在生物體進行 的過程中，控制不同狀的 。 ①：減數(shù)分裂時非同源染色體上的 自由組合 2、幾種重組的情況 ②減數(shù)分裂四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體間 的 導致單體上的基因重組 ③基因工程（重組DNA技術(shù)或基因拼接技術(shù)）（第六章學習） 思考：除同卵雙胞胎外，沒有兩個同胞兄弟或同胞姐妹在遺傳上完全相同。為什么？ ①根據(jù)自由組合規(guī)律計算，一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的精子？ 一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細胞？ ②即使不考慮基因突變，如果要保證子女中有兩個所有基因完全相同的個體，子女的數(shù)量至少應是多少？ ③從基因重組的角度解釋人群中個體性狀的多樣性。 3、基因重組意義： 。 4、基因重組的應用-----雜交育種 ①雜交育種的概念 例如： 親代 ： 高產(chǎn)不抗病 低產(chǎn)抗病 DDTT ddtt 雜種第一代： 髙產(chǎn)抗病 雜種第二代：髙產(chǎn)抗病 低產(chǎn)抗病 高產(chǎn)不抗病 低產(chǎn)不抗病 自交不發(fā)生性狀分裂的既是所選的品種。 ②成功的實例： 。 ③優(yōu)點及局限性 三、比較基因突變和基因重組 比較項目 基因突變 基因重組 區(qū) 別 本質(zhì) 發(fā)生時期 發(fā)生可能性 發(fā)生原因 是否產(chǎn)生新基因 是否產(chǎn)生新性狀 意義 聯(lián)系 例題： 1、下列關(guān)于變異的敘述中，正確的是 A. 生物所發(fā)生的基因突變一般是有害的，因此基因突變不利于生物的進化 B. 基因重組只能產(chǎn)生新的基因型，而不能產(chǎn)生新的基因，基因突變才能產(chǎn)生新的基因 C. 生物隨環(huán)境改變而產(chǎn)生適應性的突變 D. 自然狀態(tài)下的突變是不定向的，而人工誘發(fā)的突變多是定向的 點撥：此題考查學生對生物的變異和進化知識的理解。生物所發(fā)生的基因突變一般是有害的，但環(huán)境改變之后，有害的變異可能會成為有利的變異，變異的利于害決定與環(huán)境。突變提供了進化的原材料，因此，突變有利于生物的進化?；蛑亟M產(chǎn)生了新的基因型，基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，產(chǎn)生了新的基因?；蛲蛔兪请S機的，也是不定向的，因此，生物不是隨環(huán)境改變而產(chǎn)生適應性的突變，而是，生物產(chǎn)生了突變，通過變化的環(huán)境的選擇，使適應性突變保留了下來。突變具有不定向性，無論是自然突變，還是人工誘變都是不定向的，人工誘變時要把對人類有利的突變保留下。、 鞏固練習 1、基因突變是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料，原因不包括 （ ） A．能產(chǎn)生多種多樣的基因型組合方式 B．基因突變是不定向的，可以產(chǎn)生適應環(huán)境的新的性狀 C．能產(chǎn)生新的基因 D．突變率低，但是普遍存在的 2、下列關(guān)于基因突變的敘述，正確的是 （ ） A．子代和親代的差異都是由基因突變產(chǎn)生的 B．在沒有誘變因素的條件下，基因不會自發(fā)發(fā)生基因突變 C．人工誘導條件產(chǎn)生的基因突變大多是有害的 D．由于細菌的數(shù)量多、繁殖周期短，因此其基因突變率很高 3、某原核生物因一個堿基對突變而導致所編碼蛋白質(zhì)的一個脯氨酸（密碼子有CCU、CCC、CCA、CCG）轉(zhuǎn)變?yōu)榻M氨酸（密碼子有CAU、CAC）?；蛑邪l(fā)生改變的是 （ ） A．G≡C變?yōu)門 = A B．A = T變?yōu)镃≡G C．鳥嘌呤變?yōu)樾叵汆奏?D．胸腺嘧啶變?yōu)橄汆堰? 4、誘變育種的突出優(yōu)點是 （ ） A．方法簡單易行 B．能產(chǎn)生很多有利的個體 C．節(jié)省實驗用的材料 D．提高變異頻率，加速育種進程 5、誘變育種與雜交育種的不同之處是 （ ） ①能大幅度改良某些性狀 ②能形成新基因型 ③能形成新基因 ④需要大量的選育工作 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 6、純合高稈（D）抗?。‥）水稻和純合矮稈（d）染?。╡）水稻兩個純合子作親本雜交，在F2中選育矮稈抗病類型，其最合乎理想的基因型在F2中所占的比例為 （ ） A．1/16 B．2/16 C．3/16 D．4/16 7、1928年英國微生物學家弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素，直到1943年青霉素產(chǎn)量只有20單位/毫升。后來科學家用X射線、紫外線照射青霉菌，結(jié)果大部分菌株死亡了，其中有的菌株不但生存下來而且產(chǎn)量提高了幾十倍。請解釋： （1）用射線照射能殺死微生物但能得到_________，這是由于射線使微生物發(fā)生了______。 （2）射線照射使青霉菌的________分子中的_________發(fā)生了改變，從而產(chǎn)生了新的性 狀。