基因突变教学活动设计方案

基因突变

学习目标

举例说明基因突变的特点和原因。

学习过程

导入新课

探究新知

探究一:基因突变的概念

[自主学习1]

(1)DNA分子中发生碱基对的

、

和

,而引起的

的改变,叫做基因突变。 (2)某双链DNA的核苷酸序列如下图,请查密码子表完成以下问题。

—ATGGATATCCTCGGGTAA—

—TACCTATAGGAGCCCATT—(模板链) ①写出这段DNA编码的氨基酸序列。

②若将第6位的T-A替换为C-G,写出改变之后编码的氨基酸序列。

③若在第3位的G-C和第4位的G-C之间插入G-C,写出改变之后编码的氨基酸序列。

④若在第3位的G-C和第4位的G-C之间插入3对G-C,写出改变之后编码的氨基酸序列。

[自主总结1]

(1)基因突变是否一定会引起性状的改变?

(2)通过②和③的比较,分析哪一个影响更大一些?

(3)通过③和④的比较,分析哪一个影响更大一些?

(4)基因突变一定会遗传给后代吗?

探究二:基因突变的原因

[自主学习2]

引起细胞癌变的致癌因子有哪些?

[自主总结2]

易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素有哪些?

探究三:基因突变的特点

[自主总结3]

分析以下资料,思考每一个资料说明了基因突变有什么样的特点。

资料1:自然界中,流感病毒可分为甲、乙、丙三型;肺炎双球菌的种类有有荚膜和无荚膜两种类型;豌豆种子的圆滑和皱缩;番茄的红果和黄果;小麦的高秆和矮秆;果蝇的白眼和红眼;1

鸡的玫瑰冠和单冠;兔的白毛和黑毛;正常绵羊和短腿安康羊;正常人和白化病病人等。

总结:基因突变具有

资料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的DNA分子上;可以发生在同一DNA分子的不同部位。

总结:基因突变具有

资料3:以基因A为例,它不但可以突变成为a1,而且还可能突变成为a2、a3等一系列的等位基因。如:控制小鼠毛色的基因可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因。

总结:基因突变具有

资料4:几种生物不同基因的自然突变率。

生物名称

突变类型

突变频率

单位

每个配子的突变频率

每个配子的突变频率

每个配子的突变频率

每个配子的突变频率

每个配子的突变频率

大肠杆菌

组氨酸缺陷型

2×10-6

玉米

果蝇

小鼠

人

皱缩种子

白眼

粉红色眼

1×10-5

4×10-5

3.5×10-6

软骨发育不全

5×10-5

总结:基因突变具有

资料5:人的血友病、白化病、镰刀型细胞贫血症等遗传病都是基因突变的结果,这些疾病都对人类健康产生严重危害。

总结:基因突变具有

课时检测

1、下图1表示人类镰刀型细胞贫血症的病因,图2是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B、b),请据图回答下列问题。(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)。

(1)图中①②表示的遗传信息传递过程分别是:①

;②

。过程①发生的时间是

,场所是

。 (2)α链碱基组成是

,β链碱基组成是

。 (3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于

染色体上,属于

性遗传病。 (4)Ⅱ代6号基因型是

,Ⅱ代6号和Ⅱ代7号婚配后生出患病男孩的概率是

,要保证Ⅱ代9号婚配后子代不患此病,从理论上说其配偶的基因型必须为

。 (5)若正常基因片段中的CTT突变为CTC,由此控制的生物性状

(填“会”或“不会”)发生改变,理由是:

。 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.婴儿缺乏吸收某种氨基酸的能力

B.婴儿不能摄取足够的乳糖酶

C.乳糖酶基因有一个碱基被替换了

D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了

2

3.长期接触X射线的人群,后代遗传病的发病率明显增高,原因是(

) A.生殖细胞发生了基因突变

B.生殖细胞发生了基因重组

C.体细胞发生了基因突变

D.生殖细胞发生了基因交换

[自主学习1]

(1)替换

增添

缺失

基因结构

(2)①-甲硫氨酸-天冬氨酸-异亮氨酸-亮氨酸-甘氨酸-

②-甲硫氨酸-天冬氨酸-异亮氨酸-亮氨酸-甘氨酸-

③-甲硫氨酸-甘氨酸-酪氨酸-脯氨酸-精氨酸-缬氨酸-

④-甲硫氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-异亮氨酸-亮氨酸-甘氨酸- [自主总结1]

(1)不一定,因为密码子具有简并性,突变的基因也可能编码同一种蛋白质。

(2)③的影响要更大一些,即碱基对的增添对基因结构产生的影响一般比碱基对的替换产生的影响大。

(3)③的影响要更大一些,即在基因中增添或缺失3的倍数个碱基对造成的影响相对于增添或缺失非3的倍数个要小。

(4)基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中,一般不能遗传。

[自主学习2]

物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。

[自主总结2]

物理因素、化学因素和生物因素。

[自主总结3]

资料1:普遍性

资料2:随机性

资料3:不定向性

资料4:低频性

资料5:多害少利性

课时检测

1、(1)复制

转录

有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期

细胞核

(2)CAT

GUA (3)常

隐

(4)Bb

1/8

BB (5)不会

因为当基因中的CTT突变成CTC时,转录的信使RNA上的密码子由GAA变成GAG,但这两个密码子决定的氨基酸均为谷氨酸,所以翻译的蛋白质不变,生物的性状不变。

2、C

3、A

3