基因突变和基因重组学案1

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第五章第一节基因突变和基因重组【学习目标】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 【学习重难点】基因突变的概念，原因及特点；基因突变和基因重组的意义 【自主学习】一．基因突变1.概念：指 DNA 分子中发生碱基对的______、______、______而引起的基因结构的变化。

2.突变原因⑴诱变因素(外因)①____：如紫外线、X 射线及其他辐射。

思考与讨论：①正常和异常血红蛋白有何区别？②氨基酸是由什 么决定的？③利用所学知识，分析该图解，并填图①图解 蛋白质 正常 异常↑ ↑氨基酸 （ ） （ ） mRNA G A G ADNA C T T C TGAA G A④总结该症状出现的直接原因是___________ 该症状出现的根本原因是___________②_____：如亚硝酸盐、碱基类似物能改变____________。

③_____：某些病毒的遗传物质能影响宿主的 DNA 。

二．基因突变的原因和特点A A CCG 替换 T T GGC⑵内部因素 ____________________________偶尔也发生错误。

3.与生殖的关系ATCCG ATGCCGTACGGC⑴若发生在________中，将遵循遗传规律传递给后代；⑵若发生在___________中，一般不遗传，但对于有些植物可通过无性繁殖传递；⑶若人体某些体细胞基因发生突变，可能会发展为_____________________。

（正常）A CCG T GGC4.特点⑴_________ ⑵随机性 ⑶________ ⑷_____频性 ⑸多___少______.6.意义： 基因突变是________产生的途径，是______的根本来源，是__________的原始材 料。

二、基因重组⒈概念：指在生物体进行_________过程中，控制_________的基因的重新组合。

2.类型： ⑴自由组合型，发生时期________________(2)交叉互换型，发生时期________________3.意义：基因重组是_______的来源之一，对_________有重要意义。

第 1 页 共 4 页 第 2页 共4页【学以致用】1.下列有关基因突变的叙述正确的是（）A.生物随环境的改变而产生适应性的变异B.由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率很高C.自然状态下的突变是不定向的，而人工诱变多时定向的D.基因突变在自然界中广泛存在2.基因突变发生在（）A.DNA→RNA的过程中B.DNA→DNA的过程中C.RNA→蛋白质的过程中D.RNA→氨基酸的过程中3.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.增添一小段DNAD.缺失一小段DNA4.一个碱基对可加到DNA分子或从DNA分子上除去，这种生物体DNA碱基顺序的变化是一种（）A.基因重组B.染色体变异C.基因突变D.不遗传的变异5.进行有性生殖的生物，其亲子代之间总是存在着一定差异的主要原因是（）A.基因重组B.染色体变异C.基因突变D.生活条件改变6.下列生物的性状都是通过基因突变而形成的一组是（）A.无籽番茄和无籽西瓜B.人类的白化病和矮杆水稻C.无籽西瓜和人类镰刀型贫血症D.无籽番茄和果蝇残翅7．一种植物只开红花，但在红花中偶尔出现一朵白花，将白花所给种子种下，后代仍为白花。

出现这种现象的原因可能是（）A．基因突变 B.基因重组 C．染色体变异 D.基因互换8．下列属于基因突变的是（）A.外祖母正常，母亲正常，儿子色盲B.杂种高茎豌豆自交，后代中出现矮茎豌豆C.纯种红眼果蝇后代中出现白眼果蝇D.肥水充足时农作物出现穗大粒多9．如果基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生了变化，则这种变化叫（）A.遗传性变化B.遗传信息变化C.遗传密码变化D.遗传规律变化第 3 页共 4 页第 4页共4页NO.10 第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组【学习目标】1．掌握基因突变和基因重组特点和意义，能分析突变的原因。

2．合作探究，会解释生活中常见的变异现象 3. 探索遗传奥秘，确立健康的生活方式。

基因突变和基因重组【高效导航】1.学习目标：(1)说明基因和遗传信息产关系。

(2)概述遗传信息的转录和翻译过程。

(3)说明遗传密码和中心法则。

(4)简述基因工程的基本原理及其应用。

2.学习重点：(1)基因突变的概念、时间、发生原因、特点及意义。

(2)基因重组的概念、发生时期及意义。

(3)说明重组DNA技术的一般过程。

3 .学习难点：(1)基因突变的原因及特点。

(2)基因突变和基因重组的意义。

⑶说明重组DNA技术的一般过程。

基因突变基因重组基因重组生物变异的来源，对生物进化具有重要意义重组DNA技术自然重组随机尊组交换害组同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换I非同源染色体自由组合DNA亘组技术(详见第夫•章第二节內容)知识经纬基因工程“导” 一自主预习第4节基因突变和基因重组一•基因突变：1.概念：DNA分子中发生 __________ 的增添、缺失或改变而引起的________________ 的改变。

实例：例如镰刀型贫血症是_______________ 发生改变。

2.结果：基因突变使一个基因变成它的__________________ ，并且通常会引起一定________ 的变化。

3.时期:在DNA复制—期一一即有丝分裂的____________ 和减数第一次分裂的___________ o4.基因突变的特点有____________________ 、_______________ 、、5.意义：基因突变是___________ 产生的途径，是生物变异的 ____________ ,为生物进化提供了_________ 。

6.突变分类：(1)自然突变：在自然条件下发生的，突变的因素有____________ 、__________ 、_______ _0(2)人工诱变：是指利用_________ 因素或__________ 因素來处理生物，使生物发生基因突变。

此方法优点是提高_____________________ ，培育优良品种。

第一节基因突变和基因重组导学案编写：高同国审核：高二生物组【学习目标】1、了解变异的类型及来源2、掌握基因突变的时间、类型、原因、特点及意义。

3、说出基因重组的概念、发生时间和意义。

【课前预习】（一）基因突变1、基因突变的概念：是由于DNA分子发生碱基对的_______、_________或______，而引起的基因__________的改变。

2、基因突变的原因、特点及意义原因：（1）外因：①物理因素。

如：_______ 、________、 ________②化学因素。

如：________、 _______③生物因素。

如：_________________（2）内因：( )偶尔发生错误，DNA的碱基组成发生改变等。

特点：①普遍性；②随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的时期和细胞内上，同个DNA分子的。

③不定向性：一个基因可向不同的方向发生突变，产生一个以上的基因④突变率很低；⑤多数有害；意义：①是产生的途径；②是的根本来源；③是的原始材料。

（二）、基因重组1、概念：在生物体进行（）的过程中，（）的基因的重新组合。

2、类型：(1)自由组合型：在减数第一次分裂后期，随着（）染色体的自由组合，（）也自由组合。

（2）交叉互换型：在减数分裂形成四分体时期，位于（）有时会随非姐妹染色单体而交换，导致染色单体上的基因重组。

3、意义：基因重组是变异的重要来源之一，对（）具有重要意义。

【课内探究】探究一、生物的变异：1、概念：生物的子代与亲代之间以及子代各个体之间性状上的差异称为生物的变异。

例：基因型Aa的绿色玉米自交后代中，基因型为aa的玉米，不能形成叶绿素，发育成白化幼苗。

基因型为AA的玉米个体，在有光的条件下可以发育成绿色幼苗，而在无光条件下则发育成白化幼苗。

思考：①表现型的改变一定是由基因型改变引起的吗？它们之间有什么关系？ ②变异有哪些类型？都能遗传给后代吗？探究二、基因突变：1、实例：镰刀型细胞贫血症思考：（1）发生镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是什么？（2）除了碱基的替换以外,还有什么情况可能导致蛋白质结构变化,使生物产生变异?2、基因突变概念：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

基因突变和基因重组学习目标：【生命观念】说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。

【科学思维】1、分析基因突变的原因，阐明基因突变的意义；2、阐明基因重组的意义。

【社会责任】分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，远离致癌因子。

重点难点：【教学重点】1、基因突变的概念；2、基因突变的原因和意义。

【教学难点】基因突变的意义。

学习过程：一、基因突变的实例1、镰状细胞贫血（也叫镰刀型细胞贫血症）（1）镰状细胞贫血患者的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。

_________中的碱基对发生变化➜_________中的碱基发生变化➜相应_________的改变➜相应_________的改变➜相应_________的改变。

病因：镰刀型细胞贫血症是由_____________引起的一种遗传病，是由于基因中的碱基对发生了_____产生的。

【思考·讨论·镰状细胞贫血形成的原因】1、图5—2中氨基酸发生了什么变化？2、研究发现，这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的。

右图是镰状细胞贫血病因的图解，请你完成图解。

想一想这种疾病能否遗传？怎样遗传？3、如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所对应的性状呢？（2）DNA分子中发生碱基的_________、_________或_________，而引起的_____________的改变，叫做基因突变。

基因突变发生的时期——主要在__________________时①有丝分裂前的间期：_________（但一般不能遗传给后代）②减数分裂前的间期：______________（将遵循遗传规律通过受精作用传递给后代）有些植物的体细胞发生基因突变，可通过_________遗传（如：植物组织培养、块茎块根的繁殖，扦插、嫁接等）。

【思考·讨论·结肠癌发生的原因】1、从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么？2、健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？3、根据图示推测，癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？2、细胞的癌变（1）癌变的原因_________基因：表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。

《基因突变和基因重组》学案张建尚/江苏【学习目标】站得高——明确学习目标。

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。

【重点和难点】重点：1.基因突变的概念及特点。

2.基因突变的原因。

难点：基因突变和基因重组的意义。

【学法提示】利用镰刀型细胞贫血病的实例理解基因突变的概念，根据生活中的事例如装修材料中的有毒物质、放射性和霉变食物对人体影响等理解基因突变的原因。

结合减数分裂过程，解释基因重组的类型和原因。

根据基因突变的特征和基因重组的结果，理解基因突变和基因重组与生物进化的关系。

【课前预习】起步稳——知识源于生活。

1.镰刀型细胞贫血症的直接原因是一个谷氨酸被一个①替换，引起蛋白质结构的改变，根本原因是②碱基对被替换成了③碱基对。

基因突变就是由于DNA分子中发生碱基对的④、⑤和⑥，而引起的基因⑦的改变。

2.诱发生物发生基因突变的外部因素有：①因素（如紫外线）、②因素（如亚硝酸），③因素（如某些病毒）。

内部因素有：④偶尔发生错误、DNA 的⑤发生改变等原因自发产生。

3.基因突变的特点有：①普遍性。

②随机性：基因突变随机发生在个体发育的①和细胞分裂的②，但最易发生于DNA复制时，即有丝分裂和减数分裂的③期；也可以发生在细胞内不同的④分子上，或该分子的不同部位。

③不定向性：可以向不同的方向突变，产生一个以上的⑤。

④低频性。

基因突变的意义：基因突变是⑥产生的途径，是⑦的根本来源，是⑧的原始材料。

4.基因重组是指在生物体进行①的过程中，控制不同性状的基因的_ ②_____。

包括减数第一次分裂③期，位于同源染色体上的④随非姐妹染色单体的交换而发生交换和减数第一次分裂⑤期，非同源染色体上的⑥的自由组合。

基因重组是变异的重要来源之一，对⑦具有重要意义。

1.①缬氨酸②T-A③A-T④替换⑤增添⑥缺失⑦结构2.①物理②化学③生物④DNA分子复制⑤碱基组成 3.①任何时期②任何时期③间④DNA⑤等位基因⑥新基因⑦生物变异⑧生物进化4.①有性生殖②重新组合③四分体（或前期）④等位基因⑤后期⑥非等位基因⑦生物进化【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。

第1节 基因突变和基因重组课标内容要求核心素养对接1．概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变。

2．阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化。

3．描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。

4．阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致基因重组，从而使子代出现变异。

1．生命观念：用结构和功能观，说出基因突变和基因重组的物质基础；运用进化与适应观，理解基因突变和基因重组与生物进化的关系。

2．科学思维：采用概括与归纳，理解基因突变和基因重组的概念。

3．科学探究：基于证据，论证基因突变和基因重组是可遗传的变异。

4．社会责任：认同健康的生活方式，远离致癌因子。

一、基因突变的实例：镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症) 1．实例(如图)(1)图示中的a 、b 过程分别代表DNA 的复制和转录，基因突变发生在a(填字母)过程中。

(2)直接原因：组成血红蛋白分子的肽链中的一个谷氨酸被缬氨酸替换。

(3)根本原因：发生了基因突变，碱基对由=====T A ――→替换为=====AT。

(4)病理诊断：镰状细胞贫血是由于基因的一个碱基对改变引起的一种遗传病，是基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体性状的典例。

2．概念DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。

3．基因突变对后代的影响(1)若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。

(2)若发生在体细胞中，一般不能遗传。

但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。

二、细胞的癌变1．细胞癌变的机理2．癌细胞的特征三、基因突变的原因、特点和意义1．基因突变的原因(1)外界因素(连线)(2)内部因素：DNA复制偶尔发生错误。

2．基因突变的特点3．基因突变的意义(1)对生物体的意义①大多有害：破坏生物体与现有环境的协调关系。

第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组【学习目标】1.举例说明基因突变的概念、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。

【学习过程】基因突变探究一：基因突变的概念1．实例：镰刀型细胞贫血症2.概念：由于DNA分子中发生碱基对的、或，而引起的的改变，就叫基因突变。

[合作探究]1.若上述DNA序列第3位的T-A替换为C-G,写出改变之后编码的氨基酸。

2.基因突变是否一定会引起蛋白质的改变？进而改变生物的性状呢？3.结合镰刀型细胞贫血症的病因，读课本P81第2段，想一想基因突变能否遗传给后代？探究二：基因突变的时间和原因[思考讨论]1、基因突变常发生在什么时期，为什么？2、易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素有哪些? 探究三：基因突变的特点和意义[资料分析]思考以下每个资料说明了基因突变有什么样的特点。

资料1：自然界中，流感病毒可分为甲、乙、丙三型；肺炎双球菌的种类有有荚膜和无荚膜两种类型；豌豆种子的圆滑和皱缩；番茄的红果和黄果；小麦的高秆和矮秆；果蝇的红眼和白眼；鸡的玫瑰冠和单冠;兔的白毛和黑毛；正常绵羊和短腿安康羊；正常人和白化病病人等。

结论：基因突变具有资料2：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA分子上;可以发生在同一DNA分子的不同部位。

结论：基因突变具有资料3：以基因A为例,它不但可以突变成为a1,而且还可能突变成为a2、a3等一系列的等位基因。

如:控制小鼠毛色的基因可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因。

结论：基因突变具有资料4：右图是几种生物不同基因的自然突变率。

结论：基因突变具有资料5：人的血友病、白化病、镰刀型细胞贫血症等遗传病都是基因突变的结果，这些疾病都对人类健康产生严重危害。

结论：基因突变具有思考：突变的有害与有利取决于什么？默记：基因突变的意义：是产生的途径；是的根本来源；是的原始材料。

基因重组（自主学习：复习回顾减数分裂过程，完成以下内容）1、概念：基因重组是指在进行的过程中，控制不同性状的的。

第1节基因突变和基因重组◆教学目标1．举例说明基因突变的原因。

2．举例说出基因重组。

3．说出基因突变和基因重组的意义。

4．说出细胞癌变的原因和癌细胞的特点。

◆教学重难点【教学重点】基因突变的概念。

【教学难点】1．基因突变和基因重组的意义。

2．细胞癌变的原因。

◆教学过程一、导入新课展示太空育种的成果图片，设置问题，引入新课：航天育种的生物学原理是什么？如何看待基因突变所造成的结果？二、讲授新课（一）基因突变的实例引导学生分析资料：1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。

医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。

对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀状，称镰状细胞贫血。

（1）1949年，美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白，分别放在一定的溶液中电泳，发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图谱明显不同，鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。

经过分析，鲍林认为镰刀型细胞贫血症是一种分子病（展示正常红细胞和镰状红细胞的图片）。

（2）1956年，英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析，发现有一个肽段的位置不同。

镰刀型细胞贫血症的病因分析：教师展示血红蛋白合成过程中的异常：问题1：镰刀型细胞贫血症的形成原因是什么？（镰刀型细胞贫血症是由DNA分子中碱基替换引起的一种遗传病。

）问题2：基因突变发生在信息流动的哪个环节中？（DNA→DNA。

）问题3：从图中来看，基因突变一般发生在细胞分裂的哪一时期？（有丝分裂间期或减数第一次分裂间期DNA复制时。

）（二）基因突变思考：碱基除了替换，还有哪些变化可以引起基因突变？概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变。

教师通过PPT展示不同类型的基因突变：问题4：碱基的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？（不一定。

第一节基因突变和基因重组一、生物性状与基因的关系1、基因控制生物性状，同时生物形状还受环境的影响表现型=基因型+环境条件2、基因型的改变的来源：基因重组基因突变染色体变异二、基因突变1、什么叫基因？基因的分子结构如何？基因与染色体、DNA关系如何？基因是具有遗传效应的DNA片段，基因中的脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗传信息。

不同的基因，脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同DNA是染色体的组成成分，染色体是基因的载体。

基因在染色体上呈线性排列2、如果由于DNA分子携带的遗传信息改变，而使其所编码的氨基酸改变,生物体的性状可能发生改变，改变的性状对生物体的生存可能有利，可能有害，也可能既无害也无利。

3、基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。

具体变化过程:DNA分子中的碱基对发生变化mRNA分子中的碱基发生变化相应氨基酸的改变相应蛋白质的改变相应性状的改变4、基因突变的定义指发生在基因水平上的变异,是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变。

5、基因突变的类型碱基对的替换、增添和缺失6、基因突变发生的时期细胞分裂间期DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。

A 有丝分裂间期体细胞中，一般不遗传给后代B 件数第一次分裂间期生殖细胞中可通过受精作用遗传给后代其实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；突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。

7、基因突变的原因及特点1）诱发基因突变的原因：物理因素（紫外线、X射线、其他辐射）化学因素（亚硝酸、碱基类似物、苯环类似物）生物因素（病毒）自身原因（复制时偶然错误）2)基因突变的种类自然突变（自然发生）和诱发突变（人为条件）有利突变、有害突变3）基因突变的特点①普遍性:自然界的物种中广泛存在(所有生物都可能发生)②随机性:可发生在任何时期③突变率低:自然界突变率很低④有害性:(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利⑤不定向性：A＝a1或A＝a28、基因突变的结果：产生它的等位基因9、基因突变的意义基因突变在生物进化中有重要意义。

5.1 基因突变和基因重组学案课前预习【预习目标】1．掌握基因突变的概念、原因、特点和意义。

2．能够说出基因重组的概念、种类和意义，并明确与减数分裂的关系。

【基础知识回顾】一、生物的变异的类型1. 不可遗传的变异：仅仅是由于的影响造成的，没有引起特点：只在当代显现，不能遗传给后代。

2. 可遗传的变异：由于改变引起的，因而能够传给后代。

来源：、【练1】下列哪种是不可遗传的变异（）A．正常夫妇生了一个白化病儿子BC．对青霉菌进行X 射线照射后，培育成高产菌株二、基因突变的实例及概念1、实例：镰刀型细胞贫血症（1）镰刀型细胞贫血症的病因图解如下：（2）考点归纳①图示中a、b、c 过程分别代表、变发生在（填字母）过程中。

②直接原因：的改变。

根本原因：突变成。

性状改变：2、概念：DNA分子中发生碱基对的的基因结构的改变。

该变化若发生在规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般些植物的体细胞发生基因突变，可通过3、基因突变的时间：________________________________4、类型：________ 突变和_____5、人工诱变的因素：物理因素：如化学因素：生物因素：而引起中，将遵循遗传；但有传递。

突变。

等；等；等。

6、特点：① ___________________④ _____________________ ⑤7、意义：基因突变的结果使一个基因变成了它的了原材料。

【练2】下列关于基因突变的描述，不正确的是（A．表现出亲代所没有的表现型叫基因突变C．基因突变能人为地诱发产生D三、基因重组1. 概念：指生物在进行2. 种类：（1）自由组合型：在，是生物变异的根本来源，为生物进化提供）B ．基因突变有显性突变和隐性突变之分．在光镜下看不到基因突变生殖过程中，分裂的控制期，位于性状的基因的重新组合。

自由组合。

的变化。

．纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇．用生长素处理得到无子番茄。

碱基对由。

突的交换而发生交换。