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基因突变和基因重组【教学背景】生活中生物的变异现象对于学生而言并不陌生。
通过前面章节的学习，学生已经初步认识到生物的性状不仅由基因控制而且受环境影响。
本节在此基础上，进一步引导学生学习遗传物质究竟是如何引起生物的变异的，体会变异的特点和对生物个体和进化的意义。
学生经过近一学年的生物学习，已经初步掌握了科学探究的一般方法，具备了获取信息的能力。
其次学生对与生活联系密切的实际问题有着浓厚兴趣，本节课可以通过对生活实际中问题分析，进一步激发学生学习生物的兴趣。
【教材分析】本节是人教版普通高中标准实验教科书生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。
通过前面各章的学习，学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和“基因如何起作用”等问题已有了基本的认识。
本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续，又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础，起到了承上启下的重要作用。
本节从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点。
在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。
这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变”的平衡，有助于学生理解基因突变和基因重组在生物进化中所占有的重要地位。
【课时素养目标】生命观念通过举例说明基因突变的特点和原因，说出基因重组类型。
理解基因突变和基因重组在生物进化中的意义。
科学思维1．通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的能力。
2．通过学生小组讨论，相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作—探究的能力。
社会责任1．通过对基因突变原因及特点的逻辑论证过程，不但可以使学生懂得生物界丰富多彩的本质，还可以对学生进行辩证唯物主义的思想教育。
2．通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。
【教学策略】1、本节课教学策略为：①从科学发现切入，设置问题情境，引导学生探究。
《基因突变与基因重组》教学设计一、教材分析本节内容选自人教版高中生物必修二第五章《基因突变及其他变异》第一节，本节主要包括基因突变和基因重组两部分内容，从基因变化的角度说明了生物变异的来源之一，是第四章《基因的表达》的延伸和拓展，同时也是后续内容的基础，因此，本节内容起着承前启后的作用。
二、学情分析本节内容的教学对象为高二学生，学生已经具备简单的分析事实、归纳总结的能力。
知识层面上学生已经了解基因的复制以及基因表达等相关知识，在此基础上学习本节内容并不会有太大难度，而基因重组是发生在有性生殖生物进行减数分裂时，而减数分裂是学生学习遗传学知识的一大难点，因此，在学习基因重组相关内容上会有一定难度。
三、教学目标1、知识与技能学生举例说明基因突变的概念；学生阐述基因突变的原因及特点；学生说出基因重组的类型；学生阐述基因突变和基因重组对生物进化的意义。
2、过程与方法通过对镰刀型细胞贫血症病例的分析，培养学生发现问题、分析问题的能力；阅读大量事例，培养学生学会推理、总结归纳能力；通过学生之间相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作—探究的能力。
3、情感态度价值观培养学生正确的生活态度，珍爱生命；认同生物界丰富多彩的本质，从而进行辩证唯物主义的思想教育；引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。
四、教学重点难点重点：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。
五、教学方法教师为主导，学生为主体的自主探究学习法，基于本节课的教学目标，教学模式为：观察现象—提出问题——分析推理——得出结论六、课时安排：一课时七、教学过程设计：。
【教学设计】《基因突变和基因重组》一．教学内容：人教版高中生物必修二第五章第1节二．教学目标:（一）知识目标：1.举例说明基因突变的概念、原因、特点；2.举例说出基因重组的概念、类型；3.说出基因突变和基因重组的意义。
（二）能力目标：1.采用镰刀型贫血症的实例，让学生会从现象开始，追根溯源，理解事物的根本原因的方法思考问题；2.用类比推理的方法引导学生理解基因突变的类型，并学会这种方法去学习；3.通过生活中的具体事例引导学生理解抽象概念，并学会归纳哪些因素会导致基因突变。
（三）情感态度与价值1.引导学生从生物学角度去理解基因突变和基因重组，形成正确的科学价值观；2.从生活中易引起基因突变的因素出发，教育学生注意身体健康，建立良好的健康饮食习惯和生活习惯，珍爱生命。
三．教学重点难点：1.重点：（1）.基因突变的概念及特点；（2）.基因突变的原因。
2.难点：基因突变和基因重组的意义四．课前准备：通过课前预习案引导学生做好与本节课相关的知识储备：1.中心法则的内容；2.基因、蛋白质、性状之间的关系；3.通过自行预习课本找出镰刀型细胞贫血症的直接病因和根本原因。
决定性状的直接原因是蛋白质的种类，而根本原因则是基因所含的遗传信息决定的。
及时引导学生思考:假如你是医生该如何向病人介绍病情？激发学生的求知欲望和成就感！通过习题加以巩固，并让学生体验到碱基对的增添、缺失、替换都会导致蛋白质结构的改变！从而更好的体会基因突变的概念；4.基因突变的原因及分类在课本上有明确的介绍，通过自主学习，学生可以自行掌握；5.基因重组的概念和类型课本上有明确描述，但是对于比较抽象结构改变引起的变异，学生在理解掌握时，不同的学生掌握的程度不同，甚至理解时会出现偏差，需要在上课时进行进一步点拔。
为了更好地理解和掌握基因重组的两个类型，启发学生的发散思维，引导学生设计一个教学活动：基因重组的两种方式，自由组合型和交叉互换型，自由组合型一个人便是一条独立的染色体，四个同学表示两对同源染色体；交叉互换型一个人表示一条染色体，体会等位基因互换了位置，使得非等位基因重组。
第五章第1节基因突变和基因重组使用时间年月日班级组别姓名自评教师评价课标要求：基因突变的概念及特点。
基因突变和基因重组的意义。
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课前预习【使用说明及学法指导】1、本课时主要讲解基因突变的概念及特点。
基因突变和基因重组的意义。
2、依据预习案通读教材，自主进行知识归纳、梳理，掌握基础知识，将不能自主解决的问题写在“我的疑问”处，在课上集体探究。
3、完成预习自测题。
4、限时20分钟独立完成【自主预习归纳】<一>基因突变的实例1．引起镰刀型红细胞贫血症的直接原因是一个谷氨酸被一个替换，引起蛋白质结构的改变，根本原因是碱基对被替换成了碱基对。
2．基因突变：是由于DNA分子中发生碱基对的_____、______和_____，而引起的基因______的改变。
3．基因突变若发生在中，将遗传给后代。
若发生在细胞中，一般不能遗传。
<二>基因突变的原因和特点1．诱发生物发生基因突变的因素有：外部因素: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：偶尔发生错误、DNA的发生改变等原因自发产生。
2．基因突变的特点：①普遍性：基因突变在生物界中是____________。
②随机性：随机发生在_____________ 的各个时期。
但基因突变常发生于DNA复制时，即发生在有丝分裂的期或发生在减数第一次分裂的期。
③不定向性：可以向突变，产生一个以上的基因。
但虽然基因突变是不定向的，但基因突变的结果只是产生此基因的基因。
④低频性：在自然状态下___________________。
⑤有害性：基因突变多数是有害的极少数是有利的3.意义：①产生的途径。
②的根本来源。
③的原始材料。
<三>基因重组及意义1．概念:基因重组是指在生物体进行__________的过程中，控制不同性状的基因的_____________。
高中生物必修2[备课时间]：2012年5月10日[授课时间]：[教学目标]：知识目标：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。
能力目标：1、通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。
2、通过学生之间相互启发、相互补充，提高学生合作—探究的能力。
3、教师精心设计智能训练和反馈，培养学生理论联系实际的能力。
情感目标：1、通过生物变异的事例，增强学生对生物世界的好奇心及保护意识，培养学生严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。
2、引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围，让学生真正成为学习的主人。
[教学重点]：1、中心法则的基本内容2、基因控制性状的途径[教学难点]：基因突变和基因重组的意义。
[教学关键]：通过学生预习和自主学习，理解基因突变和基因重组的概念、特点。
[教学方法]：利用导学案教学[教具]：多媒体课件[课型]：新课[课时按排]：1课时[教学过程]：预习案一、预习目标指导学生预习什么是基因突变，基因突变的原因和特点，什么是基因重组二.预习内容（一）基因突变1、基因突变：是由于DNA分子发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。
2、基因突变时间：基因突变常发生在 DNA复制时期。
（二）基因重组1、概念:基因重组是指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。
所以，进行有性生殖的生物会发生基因重组。
2、类型：基因重组有自由组合和交叉互换两类。
前者发生在减数第一次分裂后时期；后者发生在减数第一次分裂联会期。
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的意义。
三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中探究案一、教学过程探究点一：基因突变的实例１、实例：镰刀形细胞贫血症（1）症状：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。
《基因突变和基因重组》教学设计一、设计思路1. 立足课标，联系生活本节课位于必修2第五章第一节。
本章节从生物变异入手，从基因和染色体变化的角度来认识生物发生变异的原因。
在学习《基因突变和基因重组》之前，学生已经学习了减数分裂，基因的表达等内容，具备了足够的知识储备，能够从本质上理解基因突变与基因重组。
课本从基因突变的实例—镰刀型细胞贫血症入手，与日常生活相联系，对提高个人和家庭生活质量、提高人口素质有重要的现实意义。
通过本节课的学习，要求学生能够举例说明基因突变的特征和原因、举例说明基因重组及其意义。
在实际生活中有一定的应用。
例如癌症的形成是基因突变的结果，回顾必修一能够引起基因突变的因素，建立健康的生活方式。
2.追根溯源，探讨实质本节授课对象程度较好，学生基础知识扎实，具有较强的理解力和分析问题的能力、具备通过合作交流解决问题的能力，并且能有一定的自我思考和拓展能力。
因此，在达到课标的基础上进行适当的拓展，例如在基因突变的特点中，分析控制小鼠毛色的基因既可突变为黄色基因，也可突变为黑色基因，从本质上解释基因突变的方向是不确定的。
3.分析综合，归纳提升通过学习基因突变与基因重组，理解变异多样性的原因和本质。
能够总结从本质、时间、条件及意义对比基因突变与基因重组。
综上，本节总体教学思路为“联系实际、问题探究”，基本环节设计如下：→→ → →→二、教学目标知识与技能1.举例说明基因突变的特征和原因2.举例说出基因重组及其意义过程与方法1. 通过讨论研究，增强问题分析能力。
2. 通过小组合作，增强团队意识及与人协作的能力。
情感、态度与价值观：1. 理解变异多样性的原因，深刻理解变异多样性对物种延续的意义，为下一章节育种及现代生物进化理论做准备。
2. 通过思考、探讨变异与生活的联系，在生产实践中的应用，如人工诱变的方法过程、杂交育种的原理和方法等。
三、教学重点与难点重点：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四、教学准备1.收集生活中与基因突变和基因重组的相关实例及图片，如镰刀型细胞贫血症、豌豆的圆粒与皱粒、囊性纤维病等，还有学生喜爱的绿巨人、美国队长、蜘蛛侠等。
人教版高中生物必修2第五章《5.1 基因突变和基因重组》教学设计程中出错，对生物的性状会造成什么样的影响？活动意图说明：用两个同学之间传话出错导致句子意思发生改变，类比基因在亲子代细胞之间传递时出错，影响生物的性状。
培养学生类比推理的能力，为本节课的学习做好铺垫。
通过游戏，充分调动学生的积极性，引发学生思考，顺利推进新内容学习。
环节二：模型建构，构建基因突变的概念活动2.1：利用模型演示某基因片段转录和翻译的结果 教师活动组织引导学生复习“基因指导蛋白质的合成”的知识提供DNA 片段： 学生活动学生利用模型在纸板上演示基因片段转录和翻译的结果。
小组合作，在纸板上粘贴一段基因片段转录得到的mRNA 序列以及多肽链中的氨基酸序列。
再由小组代表展示成果并解释是如何确定多肽链中氨基酸序列的。
活动意图说明：回忆旧知，培养学生的动手能力及小组合作能力。
通过小组合作，学生对上一节转录和翻译的知识进行了高效复习，为本节思维拓展打好基础。
活动2.2：利用模型演示该基因片段替换一个碱基对后的结果，初步建构基因突变的概念 教师活动提问：如果替换掉该DNA 片段中的某个碱基对，结果会怎么样？ 提供改变后的DNA 片段：教师引导：“苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”是正常血红蛋白的一段肽链； “苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”是异常血红蛋白的一段肽链。
因为替换后缬氨酸的R 基是疏水的，导致血红蛋白多了一条疏水侧链而降低了溶解度，形成了纤维状的蛋白沉淀。
这种蛋白沉淀压迫细胞膜，红细胞因而弯曲成镰刀状，从而使个体患病，这种病叫镰刀型细胞贫血症，患者严重贫血，严重的会导致个体死亡。
引导总结基因突变的概念：DNA 分子中发生碱基的替换而引起基因碱基序列的改变。
学生活动学生利用模型演示该基因片段替换一个碱基对后的结果，小组合作，在纸板上粘贴替换一个碱基对后的肽链“苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”。
小组代表展示成果并解释替换一个碱基对后的肽链与原来肽链的区别。
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。
基因突变和基因重组【学习目标】知识目标1、举例说明基因突变的特征和原因及其生物学意义。
2、举例说出基因重组及其意义。
能力目标1、通过观察分析镰刀形细胞贫血症的病因，培养学生的发现问题能力。
2、通过学习比较基因突变和基因重组，培养学生自学能力并学会类比推理等科学方法。
情感态度和价值观目标1、引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组做科学了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。
2、在基因突变的学习中懂得如何确立健康的生活方式。
【学习重点】1、基因突变的概念及特点。
2、基因突变的原因。
【学习难点】基因突变和基因重组的意义。
【知识储备】1、中心法则2、基因对性状的控制基因通过蛋白质的合成控制生物的性状：（1）、基因通过控制________________________________，进而控制生物的性状。
（2）、基因还能通过____________________直接控制生物的性状。
例如，镰刀形细胞贫血症3、生物性状是由遗传物质决定的，性状表现除与遗传物质有关外，还与什么有关吗？4、、性状由亲代传递到子代时，会不会一成不变呢？当然不会，或多或少都会存在差异，这又为什么呢？【新课导入】一、普通玉米种子在水、肥、光特别充足的条件下结出籽粒大而饱满的玉米穗。
二、将普通蔬菜种子搭载于航天卫星，经过太空特殊环境变化处理，返回地面后，经农业专家多年培育而成太空蔬菜。
中国目前已培育出的太空蔬菜：太空苦瓜、太空黄瓜、太空青椒、太空西红柿、太空茄子、太空南瓜、太空大豆等等。
思考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，形状有明显的差异，太空椒肥大，这是为什么？把子粒饱满的种子种下去，长出的种子是不是粒大饱满？思考2：把太空椒种下去，长出的是什么？这又说明一个什么问题？思考3：如有的女性通过美容手术，单眼皮变成双眼皮，或将眉毛纹成弯弯的柳叶眉，这样的双眼皮和柳叶眉能不能遗传呢？生物的变异有两种类型。
可遗传的变异是生物变异的主要类型。
5.1 基因突变和基因重组
教学目标：
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
教学重点：
1.基因突变的概念及特点
2.基因突变的原因
教学难点：
基因突变和基因重组的意义
教学过程：
引入：
1910年，一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病，医生检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病——镰刀型细胞贫血症。
我们知道，正常人的红细胞是圆饼状的，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。
这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
这种病是怎样形成的呢？
一、基因突变的实例
阅读以下材料并讨论：
1928年，人们发现镰刀型细胞贫血症患者能将这种病遗传给下一代，并且发现该病是一种常染色体上的隐性遗传病。
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。
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。
这段有区别的肽段的氨基酸顺序参见教科书图5-2。
问题：
1.人们怎样理解镰刀型细胞贫血症是一种遗传病的？
2.从图5-2中我们可以看出正常肽链中的一个氨基酸发生了突变。
氨基酸的密码子是由DNA分子决定，由此可以推测相应的DNA分子的碱基片断发生了什么样的变化？对比正常氨基酸和异常氨基酸的密码子。
3.一个碱基的变化生物的性状就一定会发生变化吗？试着翻译“问题探讨”的句子。
由以上我们可以看出，碱基的替换可导致基因的改变，从而引起所编码的蛋白质的改变，那么碱基的增添、缺失也可以引起编码蛋白质的改变。
这种由DNA分子中发生碱基对的
__________、___________和____________，而引起的基因结构的改变，叫_____________。
基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代，若在体细胞中，一般不能遗传。
二、基因突变的原因和特点
原因：外因1.物理因素：_____________________
2.化学因素：________________________
3.生物因素：________________________
内因：DNA复制过程中基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部
的改变，从而改变了遗传信息。
特点：1._________________________________________________________________
2._________________________________________________________________
3._________________________________________________________________
意义：基因突变是_____________________，是生物变异的________________，是生物进化的________________。
三、基因重组
1.基因重组是指在进行_______________的过程中，控制不同性状的__________的_____________。
2.基因重组的原因：减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。
基因重组通过有性生殖过程来实现的。
有丝分裂过程不能发生基因重组。
人工条件下的基因重组技术——基因工程，定向的改变了生物体的基因型。
3.基因重组的意义
基因重组也是______________的来源之一，对生物的__________也具有重要的意义。
记忆节节清：
习题巩固：
1.下列有关基因突变的说法，不正确的是（）
A.在自然条件下，基因突变频率是很低的
B.基因突变是遗传物质改变引起的
C.基因突变能产生新的基因
D.人工诱导的基因突变都是有利的
2.进行有性生殖的生物，下代和上代间总是存在着一定差异的主要原因是（）
A.基因重组
B.基因突变
C.可遗传的变异
D.染色体变异
3.若生物体的DNA分子增加或减少一个碱基，这种变化是（）
A.细菌转化
B.基因的自由组合
C.基因突变
D.等位基因分离
4.基因突变常发生在细胞周期的（）
A.分裂间期
B.分裂期前期
C.分裂期后期
D.在分裂期的各期均有可能
5.人发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于突变，其突变方式是（）
A.增添或缺失某个碱基对
B.碱基发生替换改变
C.缺失一小段DNA
D.增添一小段DNA
6.在北京培育出的优质甘蓝品种，叶球最大的只有3.5公斤，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大，日照时间长，叶球可重达7公斤左右，但再引种回北京后，叶球又只有3.5公斤，从甘蓝引种过程可以看出（ ）
A.甘蓝具有遗传性，而不具有变异型
B.仅由环境条件引起的变异不能遗传
C.环境的改变可引起生物产生可遗传的变异
D.甘蓝在生殖过程中无基因重组发生
7.一株世代都是开红花的植物，在一次突然性冰冻后，有一个枝条上出现一朵白花，白花授粉后代所结的种子在种下去长成的植株都开白花。
试分析该白花是来自于___________，其原因是_______________，使发育成该花芽的细胞在_____________________________时发生差错，从而使_______________的分子结构发生了改变。
（2005年浙江题）
8.将生物随飞船带入太空，可进行多项科学研究。
如植物种子经太空返回地面后种植，往往能得到新的变异特性。
这种变异的来源主要是植物种子经太空中的___________辐射后，其_____________发生变异。
现一般把这种育种方式称为______________。
试举出这种育种方式的一个优点： 9.人类血红蛋白由574个氨基酸按一定顺序、一定结 构组成特定的蛋白质，而镰刀型细胞贫血症病人的血红 蛋白中有573个氨基酸与正常人一样，只有第四条肽链 上的第六个氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，从而改变了血 红蛋白的结构和特征——缺氧时红细胞由圆饼状变为镰 刀状。
试分析右图并回答： （1）图中的①代表___________，②的碱基组成是_______缬氨酸的密码子是______________。
（2）DNA 由正常变为异常是由于在___________过程中，可能由于各种原因发生差错，使________________（3）经科学家研究，则患者的基因型为_____，H 基因的碱基组成中有_________，h 基因的碱基组成中则是_____。
患者和正常人婚配生了个正常后代，其基因型是___________。
（4）通过以上图解和分析，充分说明了DNA 分子上___________就会导致生物的________改变。
（5）目前对人类遗传病还没有有效的治疗手段，人们寄希望于21世纪生物技术的突破来解决，你认为要治疗人类镰刀型细胞贫血症主要依赖下面哪项生物工程？（ ）
A ．基因工程
B ．细胞工程
C ．发酵工程
D ．酶工程
知识拓展：
1.基因重组与基因突变的区别：
基因重组是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。
只能产生新的基因型，不能产生新的基因。
而基因突变产生的是新基因。
基因突变导致原来的基因变为它的等位基因。
基因突变如果发生在性细胞，突变基因就会通过受精作用而传给下一代，如果发生在体细胞中，则只影响当代，不向下一代传递。
基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的重要因素。
2.人工诱变育种在育种上的应用
基因突变能产生新的基因，从而提供可供选择的新的性状。
利用基因突变育种是改造
生物的重要途径。
（1）诱变育种是改造生物性状变异的重要途径。
目前常用的有：一用各种射线照射动植物或微生物，使生物发生基因突变。
二运用秋水仙素、硫酸二乙酯等化学药剂处理生物，也诱发基因突变，得到生物变异类型，这种称化学诱变。
（2）诱发基因突变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。
诱变育种的优点：提高变异频率，后代变异稳定且快，能够加速育种过程。
缺点是：产生的有害个体较多，需大量处理原始实验材料。
5.1学案答案
一、替换、缺失、增添，基因突变二、原因：1.射线等 2.重金属元素等； 3.病毒特点：1.自发产生、普遍存在；随机的、不定向的；频率低意义：新基因产生的途径；根本来源；原始材料三、1.有性生殖；基因；自由组合 3.生物变异；进化
习题巩固 1.D 2.A 3.C 4.A 5.B 6.B 7.基因突变；外界条件剧烈变化；细胞分裂过程中DNA分子复制；基因8.宇宙射线；基因；诱变育种；提高突变频率，加快育种进程9.（1）基因突变；CAT GUA；（2）复制；碱基的排列顺序；遗传信息（3）hh；CTT CAT Hh (4)一个碱基对的替换；性状（5）A。
