高中生物人教版高中必修遺傳與進(jìn)化基因突變及其他變異《基因突變和基因重組》文根鳳

成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）第五章《基因突變及其他變異》第1節(jié)《基因突變和基因重組》第1課時(shí)授課人：生物組（文根鳳）成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）導(dǎo)

THECATSATONTHEMAT！

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THECATONTHEMAT！馬車停在墊子上貓坐在草席上帽子放在墊子上貓?jiān)趬|子上成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）類似抄錯(cuò)句子一樣的錯(cuò)誤，在DNA復(fù)制過(guò)程中會(huì)不會(huì)發(fā)生呢？導(dǎo)思考：？成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)基因突變的實(shí)例—鐮刀型貧血癥正常紅細(xì)胞鐮刀型紅細(xì)胞癥狀：1910年，一個(gè)黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)的一種特殊的貧血癥，他的紅細(xì)胞不是正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們稱這種病為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這種病患者一旦缺氧，紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型。病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂的現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（生命觀念）1956年，英國(guó)科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)患者血紅蛋白的肽鏈上，有一處的氨基酸發(fā)生了變化?！剿鞑∫虺啥际袑?shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（生命觀念）蛋白質(zhì)正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNAG__AG__ADNACTTC__TGAAG__A突變UAAT_____原因根本AT替換TA

病因：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由

引起的一種遺傳病。直接原因DNA分子中堿基對(duì)替換——探索病因成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的

、

和

，而引起的

的改變，叫做基因突變。

增添缺失替換基因結(jié)構(gòu)一基因突變的概念是不是DNA分子中任意堿基對(duì)發(fā)生替換、增添、缺失都叫基因突變呢？成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)┯┯┯┯1

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┷┷┷┷2增添替換缺失（D）（d1）（d2）（d3）mRNA

UＡUＣＧ┷┷┷┷┷UＣＧ

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┷┷┷┷學(xué)生活動(dòng)：構(gòu)建模型理解基因突變的概念UＡＣＧ

┷┷┷┷

正常的mRNA

合作探究1：基因中堿基對(duì)的替換會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（科學(xué)探究）合作探究2：基因中堿基對(duì)的缺失會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？合作探究3：基因中堿基對(duì)的增添會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？請(qǐng)同學(xué)們帶著下面的問(wèn)題，以小組為單位進(jìn)行討論，時(shí)間2分鐘。合作探究1：基因中堿基對(duì)的替換一定會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（科學(xué)探究）DNA···AU

C

CGC···

···A

U

U

CGC···

異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA···TAAGC

G······ATTCGC···

堿基對(duì)替換精氨酸氨基酸···AT

C

CGC···

···TA

G

GC

G···正常②①當(dāng)發(fā)生替換時(shí)，由于密碼子的簡(jiǎn)并性，蛋白質(zhì)中的氨基酸可能發(fā)生變化，也可能不發(fā)生變化。合作探究2：基因中堿基對(duì)的缺失一定會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（科學(xué)探究）···ATCCGC···

···TAGGC

G···正常mRNADNA氨基酸···AUCCGC···

異亮氨酸精氨酸②①···ACCG

C···

蘇氨酸？···A

CCGC···

···TGGCG···堿基對(duì)缺失當(dāng)發(fā)生缺失時(shí)，除肽鏈長(zhǎng)度發(fā)生改變外，缺失點(diǎn)以后的氨基酸一般都會(huì)發(fā)生變化。合作探究3：基因中堿基對(duì)的增添一定會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（科學(xué)探究）···TAGGCG······AUCCGC···

···AU

A

CCGC···

mRNA堿基對(duì)增添異亮氨酸脯氨酸DNA

···ATCCGC···正常異亮氨酸精氨酸氨基酸···AT

A

CCGC···

···TA

TGGCG···當(dāng)發(fā)生增添時(shí)，除肽鏈長(zhǎng)度發(fā)生改變外，插入點(diǎn)以后的氨基酸一般都會(huì)發(fā)生變化。②①合作探究4：基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（科學(xué)思維）不一定。1.基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中（減數(shù)分裂時(shí)）將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。

2.若發(fā)生在體細(xì)胞（有絲分裂），一般不能遺傳。3.有些植物體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可以通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞。成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）二基因突變的時(shí)間學(xué)展評(píng)細(xì)胞周期中的分裂間期A.有絲分裂間期B.減數(shù)第一次分裂前的間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞基因在復(fù)制的時(shí)候容易出現(xiàn)序列的錯(cuò)誤，因此基因突變一般發(fā)生在分裂間期。思考：細(xì)胞基因突變發(fā)生的時(shí)間是什么時(shí)候？成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）三基因突變的原因及結(jié)果學(xué)展評(píng)（科學(xué)思維）遺傳信息改變DNADNA差錯(cuò)內(nèi)因：DNA分子中堿基發(fā)生變化外因：物理因素：化學(xué)因素：生物因素：脫氧核苷酸種類、數(shù)量、排列順序改變堿基對(duì)的替換、增添、缺失基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變產(chǎn)生新的基因（A1a1、a2……）復(fù)制引起X射線、紫外線等亞硝酸、堿基類似物等病毒、某些細(xì)菌等提高突變頻率結(jié)果：成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（科學(xué)思維）基因突變的結(jié)果1.基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生了一個(gè)新的基因，該基因與原基因是什么關(guān)系？2.基因突變?nèi)旧w上基因的數(shù)量發(fā)生改變了嗎？

等位基因/新基因沒(méi)有思考：

基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對(duì)種類和數(shù)目的改變，染色體上基因的數(shù)目和位置并未改變。成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）三基因突變的原因及結(jié)果學(xué)展評(píng)（社會(huì)責(zé)任）與實(shí)際生活的聯(lián)系現(xiàn)在你是否能理解為什么在強(qiáng)烈的日光下要涂抹防曬霜，做X射線透視的醫(yī)務(wù)人員要穿防護(hù)衣，少吃“跳水泡菜”？因?yàn)樽贤饩€、X射線；亞硝酸等屬于誘發(fā)因素的物理因素和化學(xué)因素，易誘發(fā)基因突變，使人易患癌癥。成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）四基因突變的特點(diǎn)學(xué)展評(píng)常見(jiàn)突變性狀：基因突變使細(xì)菌具有抗藥性

果蠅：正常翅突變?yōu)闅埑岢啥际袑?shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）四基因突變的特點(diǎn)學(xué)展評(píng)1.基因突變?cè)谏锝缙毡榇嬖?，常?jiàn)突變性狀：人類:正常手指突變?yōu)槎嘀溉祟愓Ｄw色與白化病具有普遍性。成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）四基因突變的特點(diǎn)學(xué)展評(píng)2.在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期均可發(fā)生突變，具有隨機(jī)性。以植物的個(gè)體發(fā)育為例：開(kāi)花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？1.基因突變可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；2.可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上；3.同一DNA分子的不同部位。成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）四基因突變的特點(diǎn)學(xué)展評(píng)經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代如老鼠灰毛基因A突變a1(黃毛)a2(白毛）a3(黑毛)3.基因突變是不定向的，具有不定向性。

成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）四基因突變的特點(diǎn)學(xué)展評(píng)基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－６果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5小資料4.自然狀態(tài)下基因突變的頻率是很低的，具有低頻性。成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）四基因突變的特點(diǎn)學(xué)展評(píng)人類的并指畸形的雛鴨基因突變中，有利突變多，還是有害突變多？任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。大多數(shù)基因突變是有害的成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）四基因突變的特點(diǎn)學(xué)展評(píng)5.大多數(shù)基因突變是有害的，具有多害少利性?；蛲蛔冎?，有利突變多，還是有害突變多？高產(chǎn)大豆高產(chǎn)青霉菌株少數(shù)基因突變是有利的成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（科學(xué)思維）五基因突變的意義思考與討論：1．基因突變能產(chǎn)生新的基因嗎？2．這些新的基因產(chǎn)生的新性狀對(duì)生物的生存有什么意義（有利還是有害）?3．自然環(huán)境會(huì)選擇哪些個(gè)體生存下來(lái)？①基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，②基因突變是生物變異的根本來(lái)源，③基因突變?yōu)樯锏倪M(jìn)化提供了原材料。果蠅：正常翅——?dú)埑嵋饬x成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）學(xué)展評(píng)（批判性思維）五基因突變的意義有人認(rèn)為，自然條件下基因突變率很低，而且大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的，因此，它不可能為生物進(jìn)化提供原材料。你認(rèn)為這樣的看法正確嗎？為什么？思考：這種看法不正確。成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）結(jié)構(gòu)建思維導(dǎo)圖概念：時(shí)間：基因突變B.減數(shù)第一次分裂前的間期A.有絲分裂間期體細(xì)胞生殖細(xì)胞原因：：結(jié)果內(nèi)

：基因中堿基對(duì)的變化外：：特點(diǎn)①普遍性②隨機(jī)性③不定向性④低頻性⑤多害少利性：意義產(chǎn)生了新的等位基因成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）測(cè)即時(shí)反饋1.人類能遺傳的基因突變，常發(fā)生在（）A．減數(shù)第一次分裂B．四分體時(shí)期C．減數(shù)第一次分裂的間期D．有絲分裂間期C成都市實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校五龍山校區(qū)成都實(shí)外新都五龍山學(xué)校（初中）測(cè)2.關(guān)于基因突變的下