5.1 基因突变和基因重组导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

5.1基因突变和基因重组学案 【学习目标】 1.结合镰状细胞贫血的形成原因，理解基因突变导致合成蛋白质及其细胞功能的改变。(生命观念) 2.通过分析癌症发生的原因和特点，认同癌症的危害和预防措施。(社会责任) 3.通过减数分裂的过程，理解基因重组形成的原因和对生物进化的意义。(科学思维) 【学习重难点】 1.教学重点 (1)基因突变的概念及特征。 (2)基因突变的原因。 2.教学难点:基因突变和基因重组的意义。 【预习新知】 基因突变的实例 实例(镰状细胞贫血)分析 (1)症状：患者红细胞由正常的中央微凹的圆饼状变为异常的________，易发生红细胞破裂，使人患________贫血。 (2)病因图解 (3)分析 (4)结论：镰状细胞贫血是由于基因的________改变而引起的一种遗传病。 基因突变的原因 基因突变的意义 (1)对生物自身一般是       的，但也可能使生物产生      ，以适应改变的环境。有些突变既     也          。 (2)对生物进化来说，基因突变是     产生的途径，是    的根本来源，是   的原始材料。 基因重组 1．概念 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，称为基因重组。 2．类型 类型 图示 发生的时期 发生的范围 自由 组合型 减数分 裂Ⅰ后期 非同源染色体上的非等位基因 交叉 互换型 减数分 裂Ⅰ前期 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换 3．意义 (1)生物变异的来源之一； (2)对生物的进化有重要意义。 【易错提示】 （1）基因突变的方向是由环境决定的（ ） （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DNA分子上和同一个DNA分子的不同部位，这体现了基因突变的不定向性（ ） （3）一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，这体现了基因突变的随机性（ ） 答案：（1）×（2）×（3）× 解析：（1）基因突变具有不定向性，突变方向与环境没有明确的因果关系。 （2）题述体现了基因突变的随机性。 （3）题述体现了基因突变的不定向性。 【深化探究】 探究点一　基因突变 一、基因突变的实例 1．阅读教材P80－81实例内容，探讨下列问题： (1)基因突变一般发生在细胞分裂的什么时期？ (2)结合DNA分子的结构特点和复制过程，分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因。 (3)产生镰状细胞贫血的根本原因是什么？变化后导致血红蛋白基因中碱基种类、数量和排列顺序发生了怎样的变化？ (4)根据上述资料分析可知，基因突变导致基因结构的改变，这种改变具体表现在哪些方面？ 2．基因突变一定会改变遗传信息和生物性状吗？试分析原因。 二、基因突变的原因和特点 1．癌变的原因是由于细胞内抑癌基因和原癌基因发生突变，癌细胞的特点之一是能进行无限增殖，医学上通常使用一定量的化学药剂对癌症病人进行化疗。另一方面接受化疗后的病人身体非常虚弱。 结合基因突变分析并回答下列问题： (1)化疗能够治疗癌症的原理是什么？ (2)接受化疗的癌症患者，身体非常虚弱的原因是什么？ 2．根据基因突变的结果、特点，思考： (1)为什么说基因突变是生物变异的根本来源？ (2)基因突变具有低频性，如何还能为生物进化提供原始材料？ 三、下图是基因突变的几种类型，请分析并回答下面问题： (1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗？ (2)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化？哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些？为什么？ (3)基因突变是否一定改变DNA中的遗传信息？为什么？ (4)基因突变不一定改变生物体的性状，下列哪些情况与该结论相对应？ ①突变可能发生在非编码片段。 ②基因突变是随机的、普遍的。 ③基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 ④基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。 四、下图能说明基因突变具有什么特点？ 特别提醒： (1)没有外界因素的诱变，基因突变也可能自发产生。 (2)基因突变产生了新基因，是生物变异的根本来源，为产生更多的基因重组创造了条件。 探究点二　基因重组 1．阅读教材P84内容，观察图5－4，结合减数分裂与基因自由组合定律，探究下列问题： (1)基因重组产生了新基因和新性状吗？ (2)谚语“一母生九子，连母十个样”，请分析这主要是什么原因造成的？为什么？ (3)下列是孟德尔杂交实验的两种现象，请分析产生的原因是否属于基因重组，并说明理由。 ①现象一：杂合紫花豌豆自交后代中出现白花豌豆。 ②现象二：杂合黄色圆粒豌豆自交后代中出现黄皱、绿圆、绿皱豌豆。 2．下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，据图思考： (1)a图和b图