第一篇:苏教版必修第四章第四节基因突变和基因重组同步测试
1.下列关于育种的叙述中,正确的是()A.用物理因素诱变处理可提高突变率 B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C.三倍体植物不能由受精卵发育而来 D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状
解析:杂交育种只是原有基因的重新组合,不会形成新的基因;四倍体和二倍体杂交,产生的受精卵发育成的个体为三倍体;诱变育种一般多害少利。
答案:A 2.改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是()A.诱变育种
C.基因工程育种
B.单倍体育种 D.杂交育种
解析:诱变育种、基因工程育种和杂交育种均可获得抗病基因,而单倍体育种不能。答案:B 3.在某作物育种时,将①、②两个植株杂交,得到③,将③再作如下图所示处理。下列分析错误的是()
A.由③到④过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合 B.由⑤×⑥的育种过程中,依据的主要原理是染色体变异
C.若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4 D.由③到⑦过程可能发生突变和基因重组
解析:由③→④过程发生的变异为基因突变,并未发生基因重组。答案:A 4.下图所示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法,有关说法错误的是()
A.培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ~Ⅴ B.通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的 C.通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异
D.过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
解析:因单倍体ab不能产生种子,故过程Ⅵ只能用秋水仙素处理由ab经花药离体培养成的幼苗。
答案:D 5.要将基因型为AaBB的生物,培育出以下基因型的生物:①AaBb;②AaBBC;③AAaaBBBB;④aB。则对应的育种方法依次是()A.诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养 B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
解析:基因型为AaBB的生物要培育出AaBb的生物,可利用物理或化学方法处理材料,通过基因突变获得;要获得AaBBC的生物,由于本物种没有C基因,所以必须通过转基因技术;要获得AAaaBBBB的生物,可通过多倍体育种;要获得aB的生物,可利用花药离体培养获得。
答案:A 6.下图是五种不同育种方法的示意图,请据图回答:
(1)图中A→D表示的育种方法的原理是________,A→B→C表示的育种方法与A→D的相比较,其优越性在于________。
(2)图中E过程对种子或幼苗进行相关处理时,最佳作用时期是细胞的________,请列举一种能引起E过程变化的化学物质:________;F过程最常用的一种化学试剂的作用原理是________________________。
(3)图中G→J过程中涉及的生物技术有_______________________________________ ________________________________________________________________________。解析:图中A→D表示的是杂交育种方法,依据的原理是基因重组;A→B→C表示的是单倍体育种方法,其特点是能够明显缩短育种年限。E过程为诱变育种,DNA在分裂间期解旋后变得不稳固,易于突变,因此可以在此时期用诱变因子诱导基因突变。F过程为多倍体育种过程,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,作用原理是秋水仙素可抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成。图中G→J过程为基因工程育种,涉及的生物技术有基因工程和植物组织培养。
答案:(1)基因重组 明显缩短育种年限(2)分裂间期
亚硝酸盐(碱基类似物、硫酸二乙酯等)抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成(3)基因工程和植物组织培养
7.假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb,可以采用的方法如下图所示:
(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为________。若经过②过程产生的子代总数为1 552株,则其中基因型为AAbb理论上有________株。将A_bb的玉米植株自交,子代中AAbb与Aabb的比是________。
(2)过程⑤常采用________________由AaBb得到Ab个体。与过程①②③的育种方法相比,过程⑤⑥的优势是________________。
(3)过程④在完成目的基因与运载体的结合时,必须用到的工具酶是______________。与过程⑦的育种方法相比,过程④育种的优势是__________。
解析:题图中AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种称为杂交育种,经过②过程产生的子代总数为1 552株,其中基因型为AAbb理论上占总数的1/16,为97株。过程⑤为单倍体育种,常采用花药离体培养由AaBb得到Ab个体。与杂交育种方法相比,单倍体育种可明显缩短育种年限。过程④为基因工程育种,必须用到的工具酶有限制性内切酶、DNA连接酶,与过程⑦的诱变育种相比,基因工程育种的优势是定向地改造生物的遗传性状。
答案:(1)杂交育种 97 3∶2(2)花药离体培养 明显缩短了育种年限
(3)限制性内切酶(限制酶)、DNA连接酶 定向地改造生物的遗传性状
第二篇:《基因突变和基因重组》教案
《基因突变和基因重组》教案
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一、教学目标
(一)知识与技能
.举例说明基因突变的概念、原因、特点;
2.举例说出基因重组;
3.说出基因突变和基因重组的意义。
(二)过程与方法
.学会数据处理,类比推理等科学方法;
2.培养学生自学能力,发散思维及综合能力。
(三)情感态度与价值
.在基因突变的学习中懂得生物界在丰富多彩的本质,从而进行辩证唯物主义的思想教育;
2.在基因突变的学习中懂得如何确立健康的生活方式;
3.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。
二、教材分析
《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第5章第1节的教学内容,主要学习基因突变的概念、特点和原因,基因突变和基因重组的意义。
三、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。
2、难点:
基因突变和基因重组的比较。
四、学情分析
生物的变异现象对于学生而言并不陌生,通过初中生物课的学习学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质和环境有关。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。
五、课时安排:1课时
六、教学程序设计
依据新课改”自主、合作、探究”的精神,按“学生是主体,教师是主导”的原则,以探究式教学方法为主线,利用学案导学,开展自主探究学习,让学生在讨论、探究、交流中相互启迪,获得新知,形成良好的学习习惯和学习方法。同时,教师充分利用现代声像技术及多媒体工具,借助多媒体动画,把基因突变的原因及类型和基因重组的原理直观地展示给学生,有利于学生由感性认识上升到理性认识。教师适时进行点拨,以帮助学生建构正确的知识结构,把课堂的主动权交给学生。
七、教学过程
教师组织和引导
学生活动
设计意图
创设情境,激发欲望
(5分钟)、多媒体展示水毛茛和果蝇的图片,设疑:
1、水毛茛裸露在空气中的叶和浸在水中的叶为什么表现出两种不同的形态?这种变异能遗传吗?
2、果蝇的白眼性状能遗传给后代吗?
2、导出生物体变异的类型(不可遗传变异和可遗传变异),并指出本节课学习的内容为可遗传变异中的基因突变和基因重组。
3、多媒体展示学习目标,并进行学习目标和课程标准的解读。、学生回顾生物体的表现型与基因型和环境之间的关系并思考相关问题。
2、通过学习,知晓生物体变异的类型以及本节课所要学习的内容。
3、明确本节内容和学习目标。
步步导入,激发学生的好奇心,主动地参与获取新知识,明确学习的相关内容和学习目标。
自主学习,组内讨论
探究1:基因突变(10分钟)、组织学生组内探讨基因突变的原因、特点,并进行小组展示。
2、多媒体展示镰刀型细胞贫血症的发病机理。并引导学生思考:碱基对的替换是否一定会引起生物体性状的改变?
3、复习豌豆的皱粒以及囊性纤维病的产生原因,提出问题引导学生进行分析,引出基因突变的概念。
4、拓展:人类ABo血型,让学生了解复等位基因。
5、对基因突变的意义进行引导,让学生懂得如何确立健康的生活方式。、通过学案上的知识梳理,组内讨论,形成统一认知进行小组展示。
2、观看多媒体展示的镰刀型细胞贫血症的发病机理并思考相关问题,回顾密码子的简并性。
3、小组讨论,总结基因突变的概念。
4、通过人类ABo血型的学习,掌握基因突变的不定向性。
5、理解基因突变的意义,并在以后的生活中树立正确的健康观念。
培养学生自主学习的能力,并体现学生的主体地位。
多媒体直观地展示给学生,有利于学生由感性认识上升到理性认识。
通过以前所学知识的回顾,帮助学生理解基因突变的类型和实例。
完成情感态度与价值观的目标。
自主学习,组内讨论
探究2:基因重组(10分钟)、组织学生组内探讨基因重组的类型、特点、实例并进行小组展示。
2、多媒体展示基因重组的类型及机理。
3、分析基因重组的意义。、通过学案上的知识梳理,组内讨论,形成统一认知进行小组展示。
2、观看多媒体展示。
3、知晓基因重组的意义。
培养学生自主学习的能力,并体现学生的主体地位。
班内交流,确定难点
(10分钟)、多媒体展现合作探究内容,倡导学生合作式学习、交流。
2、对于基因突变和基因重组的区别进行适时点拨,帮助学生理解。、合作交流,确定难点。
2、尝试构建表格分析基因突变和基因重组之间的区别。
培养学生发散思维及综合分析的能力,完成课标中的能力要求。
随堂练习,当堂反馈
(5分钟)
多媒体展示相关习题,由简单到复杂。
读题,思考与讨论,并进行解答。
、帮助学生对知识点进行巩固。
2、通过对学生练习结果的评价,了解学生对知识的掌握情况,以便确定下一步的补偿性学习的安排。
归纳总结,科学评价
(5分钟)、构建思维导图,帮助学生构建知识框架;
2、对本节课的小组表现进行科学评价,并评出最佳小组。
通过思维导图,构建知识框架,掌握相关知识。
科学评价有利于小组内学生之间的相互团结,培养学生团队合作的意识。
八、板书设计
5.1基因突变和基因重组
一、基因突变
、实例:
2、概念:碱基对的增添、缺失或替换
3、原因:外因、内因
4、特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性
5、意义:变异的根本
二、基因重组、概念:控制不同性状的基因的重新组合2、类型:自由组合、交叉互换
3、意义:变异的丰富
三、基因突变与基因重组的区别
九、布置作业
固学案P31-32相关习题
十、教学反思
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第三篇:第四节 基因突变和基因重组 教学设计 教案
教学准备
1.教学目标
1.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。(4)举例说明基因与性状的关系。
(5)简述基因工程的基本原理及其应用。2.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、激发灵感,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。3.情感、态度和价值观目标:
(1)通过引导学生对镰刀型细胞贫血症病因的分析,让学生体验基因突变概念的形成过程。
(2)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。
(3)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。
2.教学重点/难点
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。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。(3)说明重组DNA技术的一般过程。
3.教学用具
多媒体
4.标签
教案,生物,必修1
教学过程(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师:前面我们对遗传问题进行了学习、知道了主要的遗传物质是DNA,控制生物性状遗传的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因,以及遗传的三个基本定律和伴性遗传。
可见遗传的问题很复杂。学生讨论:
1、通过美容手术,纹成弯弯的柳叶眉,这种柳叶眉能遗传吗?为什么?
2、“一猪生九仔,连母十个样”,这种个体的差异,主要是什么原因产生的?
教师:性状受遗传影响,但也会发生变异,引起变异的原因可能有内因也有环境影响。生物的变异可分为两大类:不可遗传的变异和可遗传的变异,可遗传的变异不是由于环境因素的影响而引起的性状改变,而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的,因而能够遗传给后代。那么,变异呢?也同样如此。在丰富多彩的生物界中,蕴含着形形色色的变异现象。今天,我们就来学习这方面的知识。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一 基因突变
阅读课本P76-P78边做边学相关内容,并结合图4-
16、图4-17和图4-18,思考并小组讨论下列问题: 〖问1〗大肠杆菌、烟草花叶病毒可遗传变异的来源是什么?
【讲述】由于大肠杆菌、烟草花叶病毒都不含有染色体,因此其可遗传变异就只有一个来源就是基因突变。
〖问2〗基因突变后对生物性状有什么影响?
【讲述】①基因突变一定会导致基因结构的改变,但却不一定引起生物性状的改变。
②基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变,基因的数目和位置并未改变。
③基因突变一般发生于DNA分子复制过程中。
〖问3〗分析教材中的积极思维,回答正常血红蛋白究竟出了什么问题?
【讲述】正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。
〖问4〗基因碱基对还有哪几种变化,从而导致蛋白质的改变? 【讲述】碱基对的增添、缺失或替换,改变了基因的结构。〖问5〗基因突变都会引起性状的改变吗?对生物生存有何影响? 【讲述】不一定。基因突变与性状的关系:
(1)由于密码子的兼并性,基因发生突变不一定会引起形状的改变。
(2)如果生物性状没有改变对生物生存没有影响,如果引起生物产生有害的变异,则不利于生物适应环境,如果产生有利变异则有利生物不断适应变化的环境。
〖问6〗基因突变作为生物变异的重要来源,它有哪些特点呢?
【讲述】自然条件下发生的基因突变叫做自然突变,人为条件下诱发产生的基因突变叫做诱发突变。基因突变可以发生在体细胞中,也可以发生在生殖细胞中。在高等生物里,大约10万到1亿个生殖细胞中才会有一个发生基因突变。可见突变其实也是不容易发生的。
特点:①普遍性;②随机性;③稀有性;④有害性;⑤不定向性。
〖问7〗能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症?请说明原因。【讲述】能。染色体数目或结构的变化在显微镜下是可以观察到的,而基因突变无法在显微镜下观察,但是由于基因突变导致红细胞形态改变,因而可以通过观察红细胞形态是否发生变化,进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症。探究二
基因重组
阅读课本P79-P80的相关内容,并结合图图4-19和图4-20,思考并小组讨论下列问题:
〖问8〗进行有丝分裂的细胞和进行无性生殖的生物是否存在基因重组? 【讲述】不存在。原因是基因重组发生在减数分裂中。【讲述】遗传学上,将遗传信息的流动方向称为信息流。〖问9〗产生可遗传变异的重要来源是什么?
【讲述】基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源,是形成生物多样性的重要原因。
〖问10〗基因重组中有无新的基因产生?有无新的基因型和表现型形成? 【讲述】基因重组没有产生新基因。而新的重组基因类型又导致了不同相对性状的重组,使后代产生变异。
〖问11〗不同生物的可遗传变异来源是否相同?
【讲述】不同。病毒——基因突变;原核生物——基因突变;真核生物——基因突变、基因重组、染色体变异。
〖问12〗基因重组可以发生在什么情况下?
【讲述】减数分裂形成配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因重组还可以发生在减数分裂四分体时期,由于同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生局部互换,而造成控制不同性状的基因重新组合 探究三
重组DNA技术
阅读课本P79-P80的相关内容,并结合图图4-19和图4-20,思考并小组讨论下列问题:
〖问13〗基因工程的操作工具有哪些? 【讲述】操作工具有三种,但工具酶只有两种,另一种工具运载体的化学本质为DNA。〖问14〗重组DNA技术的操作水平及操作环境怎样?
【讲述】重组DNA技术操作水平——分子水平;操作环境——体外。〖问15〗具备什么条件能做运载体?
【讲述】能在宿主细胞内复制并稳定地保存;具有多个限制酶切点;具有某些标记基因。
〖问16〗作为运载体的质粒具有哪些特点?
【讲述】 质粒是基因工程中最常用的运载体;最常用的质粒是大肠杆菌的质粒;是细胞染色体外能自我复制的小型环状DNA分子;质粒的大小只有普通细菌染色体的1% 左右;存在于许多细菌及酵母菌等微生物中;质粒的存在对宿主细胞生存没有决定性的作用;
质粒的复制只能在宿主细胞内完成。〖问17〗在基因工程培育抗虫棉的过程中,关键步骤或难点是什么? 【讲述】抗虫棉从苏云金孢杆菌细胞内提取;抗虫基因与运载体DNA拼接;抗虫基因进入棉花细胞。
课堂小结
本节从实例入手,把重点难点突破分解成一个个较小的问题,深入浅出,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,调动了学生思维的积极性,在寻求问题答案的同时,既获得了知识,又提高了能力。在讲述基因突变的原因和特点时,先大致归纳了引起基因突变的三类原因,然后紧扣原因分析特点。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在生物进化中所占有的重要地位。在基因重组部分,教材设置了层次递进提问的栏目,旨在让学生利用数学方法,通过计算,体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。
课后习题
1.人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是()
A.基因突变
B.染色体结构变异
C.基因重组
D.染色体数目变异 2.某个婴儿不能消化乳类,经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改变而导致乳糖酶失活,发生这种现象的根本原因是()A.缺乏吸收某种氨基酸的能力 B.不能摄取足够的乳糖酶
C.乳糖酶基因有一个碱基对被替换了 D.乳糖酶基因有一个碱基对缺失了
3.人体下列细胞中不容易发生基因突变的是()①神经细胞 ②皮肤生发层细胞 ③精原细胞 ④次级精母细胞 ⑤骨髓造血干细胞
A.③④
B.②④
C.②⑤
D.①④
4.某基因的一个片段CGTAGGCATC中的αDNA链在复制时一个碱基由G→C,该基因复制3次后,发生突变的基因占该基因总数的()A.100%
B.50% C.25%
D.12.5% 5.神七飞天承担着许多科研任务,将萌发的种子带入太空,利用太空中的强辐射进行太空育种。下列说法正确的是()A.太空育种产生的突变总是有益的 B.太空育种产生的性状是定向的
C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的 D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的 6.下列情况引起的变异属于基因重组的是()①非同源染色体上非等位基因的自由组合 ②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 ③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换 ④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和改变
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
1.解析: 人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是控制合成血红蛋白的DNA分子的碱基序列发生了改变,其中的一个碱基由T变成了A,这种变化称为基因突变。其染色体的数目没有发生变化,染色体的结构也没有改变,自然条件下基因重组主要发生在有性生殖的过程中。答案: A 2.解析: 本题考查基因突变的病例分析。该婴儿的病症是由于体内的乳糖酶内有一个氨基酸发生改变,其根本原因是基因中的一个碱基对发生替换。如果发生一个碱基对缺失,就有可能导致乳糖酶的多个氨基酸改变。答案: C 3.答案: D 4.解析: DNA的复制是半保留式的,在DNA双链中,以αDNA单链为模板复制的子代双链DNA中,两条单链都有突变基因。而以与αDNA链的互补链为模板复制的后代DNA中,基因都是正常的,因此在后代DNA中,正常基因和突变基因各占一半。答案: B 5.解析: 本题考查外界因素对基因突变的影响。引发基因突变的因素分为物理因素、化学因素和生物因素,其中太空育种主要是利用物理方面的微重力、宇宙射线等因素诱发基因突变,太空育种的原理是基因突变,突变后的植株只是性状上的改变,并没有增加新“物种”。答案: D 6.答案: C
板书 第四节 基因突变和基因重组
一、基因突变
1、实例分析:镰刀型细胞贫血症的病因是什么?
2、基因突变的概念
3、基因突变的原因
4、基因突变的特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性、少利多害性
5、基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径,是变异的根本来源,是生物进化的原始材料
二、基因重组
1:概念:生物体在有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合 2:类型
3:意义
基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要的意义。
三、重组DNA技术 1.概念
2.工具:限制性内切酶、DNA连接酶、运载目的基因的载体。3.重组DNA技术的一般过程 4.应用
第四篇:基因突变和基因重组导学案
5.1
基因突变和基因重组导学案
编写:王艳红
审核:高一生物组
寄语:学习,就是努力争取获得自然没有赋予我们的东西。
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
学习过程:
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P81图5-2。
蛋白质
正常
异常
氨基酸
谷氨酸
缬氨酸
mRNA
G
A
(G
A)
DNA
CTT
(C
T)
GAA
G
A
问题:
1.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。
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。
注:.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。
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,上的进行了自由组合。(2)在减数分裂形成时期,位于
上的有时会随的交换而了发生交换。
注: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:
1.基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。突变原因:物理因素、化学因素、生物因素。
2.基因突变的特点:自发产生、普遍存在;随机的、不定向的;频率低。
3.基因重组:生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
在减数分裂形成四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体的交换而了发生交换。
4.基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
5.基因重组也是生物变异的来源之一,对生物进化也具有重要的意义。
四、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
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。
8人类血红蛋白由574个氨基酸按一定顺序、蛋白质
正常
异常
氨基酸
谷氨酸
缬氨酸
mRNA
GAA
(③)
DNA
CTT①
(②)
GAA
GTA
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________________发生局部改变,从而改变了____________。
(3)经科学家研究,镰刀型细胞贫血症是常染色体隐性基因所致。设正常人的基因型为HH,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。
我的收获与困惑:
第五篇:“基因突变和基因重组”教学设计
“基因突变和基因重组”教学设计
安徽师范大学附属外国语学校高一
(二)班-程婷
一、教材分析
《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第5章第1节的教学内容,主要学习基因突变的概念、特点和原因,基因突变和基因重组的意义。
二、学情分析
生物的变异现象对于学生而言并不陌生,通过初中生物课的学习学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质和环境有关。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。
三、教学目标
(一)知识与技能
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;
3.说出基因突变和基因重组的意义。
(二)过程与方法
1.学会数据处理,类比推理等科学方法;
2.培养学生自学能力,发散思维及综合能力。
(三)情感态度与价值
1.在基因突变的学习中懂得生物界在丰富多彩的本质,从而进行辩证唯物主义的思想教育;
2.在基因突变的学习中懂得如何确立健康的生活方式;
3.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
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。
五、教学程序设计
依据新课改”自主、合作、探究”的精神,按“学生是主体,教师是主导”的原则,以探究式教学方法为主线,利用学案导学,开展自主探究学习,让学生在讨论、探究、交流中相互启迪,获得新知,形成良好的学习习惯和学习方法。同时,教师充分利用现代声像技术及多媒体工具,借助多媒体动画,把基因突变的原因及类型和基因重组的原理直观地展示给学生,有利于学生由感性认识上升到理性认识。教师适时进行点拨,以帮助学生建构正确的知识结构,把课堂的主动权交给学生。
六、教学过程
1、回顾遗传物质DNA和基因之间的关系以及遗传学基本规律。
2、设疑: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?
3、进行学习目标和课程标准的解读。
1、学生回顾DNA和基因之间的关系。
2、回顾生物性状的决定因素,思考并回答指出遗传过程中存在变异。
3、明确本节内容和学习目标。
步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。创设情境,激发欲望。多媒体课件展示基因突变和基因重组的相关实例。
观看多媒体相关实例。激发学生的好奇心,主动地参与获取新知识。自主学习,组内讨论
探究1:基因突变
1、组织学生组内探讨基因突变的原因、特点、实例及意义,并进行小组展示。
2、多媒体展示镰刀型细胞贫血症的发病机理。
3、提出问题引导学生对“问题探讨”进行分析,引出基因突变的概念。
4、对基因突变的意义进行引导,让学生懂得如何确立健康的生活方式。
1、通过学案上的知识梳理,组内讨论,形成统一认知进行小组展示。
2、观看多媒体展示。
3、小组讨论,总结基因突变的概念。
4、理解基因突变的意义,并在以后的生活中树立正确的健康观念 培养学生自主学习的能力,并体现学生的主体地位。
多媒体直观地展示给学生,有利于学生由感性认识上升到理性认识。完成情感态度与价值观的目标 自主学习,组内讨论 探究2:基因重组
1、组织学生组内探讨基因重组的类型、特点、实例及意义,并进行小组展示。
2、多媒体展示基因重组的类型及机理。
1、通过学案上的知识梳理,组内讨论,形成统一认知进行小组展示。
2、观看多媒体展示。
培养学生自主学习的能力,并体现学生的主体地位。班内交流,确定难点
1、多媒体展现合作探究内容,倡导学生合作式学习、交流。
2、对于基因突变和基因重组的区别进行适时点拨,帮助学生理解。
1、合作交流,确定难点。
2、尝试构建表格分析基因突变和基因重组之间的区别。
培养学生发散思维及综合分析的能力,完成课标中的能力要求。随堂练习,当堂反馈 多媒体展示相关习题,由简单到复杂。读题,思考与讨论,并进行解答。
1、帮助学生对知识点进行巩固。
2、通过对学生练习结果的评价,了解学生对知识的掌握情况,以便确定下一步的补偿性学习的安排。归纳总结,科学评价
1、构建思维导图,帮助学生构建知识框架;
2、对本节课的小组表现进行科学评价,并评出最佳小组。通过思维导图,构建知识框架,掌握相关知识。
科学评价有利于小组内学生之间的相互团结,培养学生团队合作的意识。
七、板书设计
5.1 基因突变和基因重组
一、基因突变
1、实例
2、概念
3、原因
4、特点
5、意义
二、基因重组
1、概念
2、类型
3、意义
三、基因突变与基因重组的区别 基因突变 基因重组
本质:基因的分子结构发生改变,产生了新基因,出现了新的性状。不同基因的重新组合,不产生新基因,但可以产生新的基因型,使不同性状重新组合。发生时间及原因:细胞分裂间期DNA复制时,由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。减数第一次分裂后期,随着同源染色体的分开,位于非同源染色体的分开,位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。
条件:外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
意义:生物变异的根本来源,是生物进化的原材料。生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要原因。
发生可能:突变频率低,但普遍存在。在有性生殖中非常普遍。
八、布置作业
固学案相关习题
九、教学反思