基因突变教案教学设计导入设计

第四节

基因突变和基因重组

【学习目标】

1．举例说明基因突变的特征和原因

2．简述诱变育种原理、方法和特点，举例说出其应用

重点 基因突变的特征和原因

难点 基因突变的概念、特征和意义

【学习过程】

一、生物变异的类型[来源:学科网ZXXK]

1、

不可遗传变异：仅由 引起，遗传物质 2、

可遗传变异：由 引起

可遗传变异的类型有 、 、 注：可遗传变异可以生来就有，也可以后天发生。

二、基因突变

1、

基因突变的实例：

直接原因： 发生改变（ → ）

根本原因： 中一个碱基对发生 （ → ）

2、

基因突变的概念

DNA分子中发生碱基对的 、 或 等变化，而引起 的改变

思考：基因突变过程中，遗传信息、蛋白质以及生物的性状的变化情况

【典例分析】

1.人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突变的方式是基因内 （ ）

A.碱基发生改变（替换） B.增添或缺失某个碱基对

C.增添一小段DNA D.缺失一小段DNA 2．下列关于基因、蛋白质、性状三者关系的叙述不正确的是(

) A．基因能够通过控制蛋白质合成直接控制性状表现

B．基因能够通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状

C．人的白化病症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常引起的

D人镰刀型细胞贫血症是由于控制血红蛋白合成的酶的基因错误表达引起的

3.在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的果是黄色的，这是因为该株番茄（

）

A.发生基因突变 B.发生染色体畸变 C.发生基因重组 D.生长环境发生改变

3、

基因突变发生的时间：细胞分裂的 （时期） 过程中

4、

基因突变发生的结果：产生 5、

基因突变的类型

（1）

显性突变和 显性突变：aa→Aa（当代表现）

[来源:学科网]

隐性突变：AA→Aa（当代不表现，一旦出现，即为纯合子）

（2）

自发突变和 诱发基因突变的因素①物理因素：如 、 等

②化学因素：如 、 等

③生物因素：如 、 等

思考：基因突变属于可遗传变异，那么由基因突变引起的变异一定会遗传给后代吗？

【典例分析】

1.

长期接触X射线的人群产生的后代中，遗传病发病率明显提高，主要是该人群生殖细胞发生（ ） A.基因重组 B.基因分离 C.基因互换 D.基因突变

6、

基因突变的特点

①普遍性 基因突变在生物界中是普遍存在的。

② 基因突变可以发生在生物个体发育的 时期；基因突变可以发生在细胞内的 上或同一DNA分子的 上。

③ 在自然状态下，基因突变的频率是 的

④ 一个基因可以向 发生突变，产生 基因。

⑤ 7、基因突变的意义

①是 产生的途径。

②是生物变异的 来源。

③是生物进化提供了 材料。

【典例分析】

生物变异的根本来源和为生物进化提供了最初的原材料的是 （ ）

A.基因重组 B.基因突变 C.染色体结构变异 D.染色体数目变化

8、应用——诱变育种

①方法：用 等处理生物。 ②原理： ③实例： 物理因素 选择

④过程：生物————>基因突变———>优良生物品种

化学因素 培育

⑤优缺点： 基因突变频率, 育种进程， 地改良某些性状，但有利变异个体 , 大，需 材料。

小结：

【必背内容】

基因突变的概念、结果、原因、特征和意义

【跟踪练习】

1．基因突变发生在

（

）

A．DNA →

RNA的过程中

B．DNA →

DNA的过程中

C．RNA →

蛋白质的过程中

D．RNA →

DNA的过程中

2．基因突变按其发生的部位可分为体细胞突变a和生殖细胞突变b两种，则

（

）

A．均发生于有丝分裂的间期

B．a发生于有丝分裂间期，b发生于减数第一次分裂的间期

C．均发生于减数第一次分裂间期

D．a发生于有丝分裂间期，b发生于减数第二次分裂的间期

3．关于基因突变的下列叙述中，错误的是

（

）

A．基因突变是指基因结构中碱基对的替换、增添或缺失

B．基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变引起的

C．基因突变可以在一定外界环境条件或者生物内部因素的作用下引起

D．基因突变的突变率是很低的，并且都是有害的

4．果树的叶芽早期发生突变后，可以长成变异枝条，但其长势一般较弱或受抑制，这表明基因突变

（

）

A．具有随机性

B．具有不定向性

C．突变频率低

D．一般是有害的

5．2003年10月，杨利伟乘坐“神舟”五号飞船顺利升空和返回，完成了中华民族千年飞天梦想。以前试验“神舟”三号飞船搭载了生物实验，科学家们利用太空特定的物理环境进行了一系列的科学实验。对此下列说法中正确的是

（

）

A．高等植物幼苗在太空中不能生长

B．育成生物新品种的理论依据是基因突变

C．育成的新品种都对人类有益

D．此育种方法不可能产生新的基因

6．1943年，青霉菌产生青霉素只有20单位／mL，产量很低，不能满足要求。后来科学家用X射线、紫外线等射线照射青霉菌，结果大部分青霉菌死亡，少量生存下来。在存活下来的青霉菌中，产生青霉素的量存在很大差异，其中有的青霉素的量提高几百倍（最高可达20000单位／mL），从而人们选育出了青霉素高

产菌株。根据以上材料回答下列问题：

（1）用射线处理后，菌株可能发生了________________。

（2）从分子水平上看，发生上述变化的原因是________________的结构发生了变化，构成这种物质的基本单位是________________________，共有________种。

（3）在存活下来的青霉菌中，产生青霉素的量存在着很大的个体差异，这一事实说明________________________________________________________。

【课外拓展】

1．基因突变的过程是怎样的？

基因突变是基因分子结构的改变，过程可表示如下：

由此可见，基因突变发生于DNA复制时期，即细胞分裂的间期，有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生，如果发生在生殖细胞，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，则只影响当代，不影响下一代。原核生物、病毒也可能发生基因突变。

基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的表现形式，即由A→a或a→A。

2．基因突变的类型

（1）碱基置换突变：指DNA分子中一个碱基对被另一个不同的碱基对取代所引起的突变，也称为点突变。

（2）移码突变：指DNA片段中某一位点插入或丢失一个或几个（非3或3的倍数）碱基对时，造成插入或丢失位点以后的一系列编码顺序发生错位的一种突变。它可引起该位点以后的遗传信息出现异常。发生了移码突变的基因在表达时可使组成多肽链的氨基酸序列发生很大的改变，从而严重影响蛋白质或酶的结构与功能。当然，如果插入或丢失的碱基是3或3的倍数时，那么翻译出的多肽链改变的只是部分氨基酸，而不完全打乱整个氨基酸序列。