高三生物核心素養(yǎng)基因突變和基因重組

1、第20講 基因突變和基因重組一、考綱要求：1.基因重組及其意義()。2.基因突變的特征和原因()。二、教學目標：1.能夠概述基因突變和基因重組的概念 2.能夠結(jié)合實例說明基因突變的特征和原因 3.能夠說明基因突變和基因重組的意義 4.能夠舉例說出基因重組的不同類型素養(yǎng)培養(yǎng)目標：1生命觀念：通過基因突變和基因重組的基本原理，建立起進化與適應(yīng)的觀點。2科學思維：通過基因突變與生物性狀的關(guān)系、基因突變和基因重組的比較，提高歸納與概括能力。三、教學重、難點：1. 教學重點：基因突變的特征和原因基因突變、基因重組的概念、意義 2.教學難點：基因突變與性狀變異的關(guān)系

2、基因突變、基因重組意義四、課時安排：2課時五、教學過程：考點一基因突變（一）知識梳理：（學生自主看書填空、課堂學生間交流反饋糾正）1變異類型概述(1)“環(huán)境條件改變引起的變異”一定就是“不可遺傳的變異”嗎？不一定(填“一定”或“不一定”)。(2)基因突變和染色體變異均屬于突變。其中在光學顯微鏡下可見的可遺傳變異為染色體變異，分子水平發(fā)生的變異為基因突變和基因重組，只在減數(shù)分裂過程中發(fā)生的變異為基因重組，真、原核生物和病毒共有的變異類型為基因突變。2基因突變(1)實例分析：鐮刀型細胞貧血癥圖示中a、b、c過程分別代表DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變發(fā)生在a(填字母)過程中。患者貧血的直接原因是血紅蛋

3、白異常，根本原因是發(fā)生了基因突變，堿基對由突變成。用光學顯微鏡能否觀察到紅細胞形狀的變化呢？能(填“能”或“不能”)。(2)概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。(3)時間：主要發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。(4)誘發(fā)基因突變的外來因素(連線)(5)突變特點普遍性：一切生物都可以發(fā)生。隨機性：可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期、可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同DNA分子上和同一DNA分子的不同部位。低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。不定向性：一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因，還可能發(fā)生回復突變。多害少利性：多數(shù)基因突變破壞

4、生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，而對生物有害。(6)基因突變對蛋白質(zhì)與性狀的影響基因突變對蛋白質(zhì)的影響堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響替換小除非終止密碼提前出現(xiàn)，否則只改變1個氨基酸或不改變氨基酸序列增添大不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列基因突變不一定導致生物性狀改變的原因a突變可能發(fā)生在非編碼蛋白質(zhì)的脫氧核苷酸序列中。b基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。c基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AAAa，不會導致性狀的改變。(7)意義：新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；生物進化的原始材料。（二）基礎(chǔ)訓練（課前完成，課上提問）：

5、講義P160（三）拓展（教師精講）據(jù)圖分析基因突變機理(1)分別表示引起基因突變的什么因素？提示物理、生物、化學。(2)分別表示什么類型的基因突變？提示增添、替換、缺失。(3)為什么在細胞分裂的間期易發(fā)生基因突變？提示細胞分裂的間期進行DNA復制，DNA復制時需要解旋成單鏈，單鏈DNA容易受到內(nèi)、外因素的影響而發(fā)生堿基的改變。(4)基因突變都能遺傳給有性生殖的后代嗎？為什么？提示不一定；基因突變發(fā)生在體細胞有絲分裂過程中時，可通過無性生殖傳給后代，但不會通過有性生殖傳給后代；基因突變發(fā)生在精子或卵細胞形成的減數(shù)分裂過程中時，可通過有性生殖傳給后代。(5)基因突變一定產(chǎn)生等位基因嗎？為什么？提示

6、不一定；真核生物基因突變一般可產(chǎn)生它的等位基因，而病毒和原核細胞中不存在等位基因，其基因突變產(chǎn)生的是一個新基因。四、課堂精練：學生當堂完成，互評，教師協(xié)助精練一 透過圖像考查基因突變的原理和特點如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生了一種突變，導致1 169位的賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是(B)A處插入堿基對GCB處堿基對AT替換為GCC處缺失堿基對ATD處堿基對GC替換為AT精練二 變異類型的判斷經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花的植株，下列敘述錯誤的是(A)A白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的

7、生存BX射線不僅可引起基因突變，也會引起染色體變異C通過雜交實驗，可以確定是顯性突變還是隱性突變D觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳的變異考點二基因重組（一）知識梳理：（學生自主看書填空、課堂學生間交流反饋糾正）1范圍：主要是真核生物的有性生殖過程中。2實質(zhì)：控制不同性狀的基因的重新組合。3類型(1)自由組合型：位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生重組(如下圖)。(2)交叉互換型：位于同源染色體上的等位基因隨四分體的非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生重組。4基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型，導致重組性狀出現(xiàn)。5基因重組的意義：形成生物多樣性的重要原因；是生物變異的

8、來源之一，對生物進化具有重要意義。（二）基礎(chǔ)訓練（課前完成，課上提問）：講義P162（三）拓展（教師精講）如圖a、b為某二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像，請分析：(1)圖a細胞處于什么時期？細胞中的1、2號染色體發(fā)生了什么變異？提示圖a細胞處于四分體時期。細胞中1、2號染色體因交叉互換發(fā)生了基因重組。(2)圖b細胞處于什么時期？該細胞名稱是什么？在該時期細胞中可發(fā)生哪種變異？提示圖b細胞處于減數(shù)第一次分裂后期。該細胞名稱為初級精母細胞。該時期細胞可發(fā)生非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。四、課堂精練：學生當堂完成，互評，教師協(xié)助精練一 透過細胞圖像辨析基因突變和基因重組下圖是基因型為Aa的個體不同分裂時期的圖像，根據(jù)圖像判定每個細胞發(fā)生的變異類型，正確的是(C)A基因突變基因突變基因突變B基因突變或基因重組基因突變基因重組C基因突變基因突變基因突變或基因重組D基因突變或基因重組基因突變或基因重組基因重組精練二 基因重組與減數(shù)分裂的綜合辨析觀察甲、乙圖示，下列相關(guān)說法正確的是(D)A圖甲所示細胞減數(shù)分裂時只能形成2種子細胞B正常情況下，