高中生物：4.4《基因突变和基因重组》教案苏教版必修2

1、基因突变和基因重组一、教学目标1.1. 举例说明基因突变的特点和原因。2.2. 举例说出基因重组。3.3. 说出基因突变和基因重组的意义。4.4. 举例说明基因与性状的关系。二、教学重点和难点重点：1 1、基因、蛋白质与性状的关系。2 2、基因突变的概念及特点。3 3、基因突变的原因。难点：1 1、基因、蛋白质与性状的关系。2 2、基因突变和基因重组的意义。三、板书设计：一、基因与性状的关系二、基因突变三、基因重组四、教学过程：导入：1.1. 水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些。2.2. 这两种形态的叶，其细胞的基因组成应是一样的。3.3. 为什么叶片细胞的基因组成相同，而叶片却表现出明显不同

2、的形态？一、基因、蛋白质和性状的关系引导学生阅读，得出结论。（基因控制性状是通过控制蛋白质合成来实现的，这里要注意充分运用两类遗传现象的实例 来说明。一类是类似豌豆的圆粒与皱粒、白化病和侏儒症等实例，说明基因通过控制酶或激 素的合成来控制细胞代谢过程，从而控制生物性状；另一类是类似囊性纤维病、镰刀型贫血 症等实例，说明基因通过控制结构蛋白的合成，从而直接控制性状。以上分析综合如下图。 由此可见，基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。）（1 1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病等。（2 2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血

3、等。蛋白质1 1II IIr+酶或激素*细胞代谢性状基因/1IJ +结构蛋白十细胞结构一性状提示：此题旨在引导学生认识基因与生物的性状并非简单的一一对应关系。（最后，教师再通过“人的身高”这一事例，说明在自然界中，不仅存在单基因对性状的控制，而且存在多基因对性状的控制，以及环境对性状的影响等。）提示：此题旨在引导学生客观全面地评价基因决定论的观点，认识到性状的形成往往是内因（基因）与外因（环境因素等）相互作用的结果。1.1. 提示：翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度、pHpH 等条件的影响。2.2. 基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。前

4、面我们对遗传问题进行了学习、知道了主要的遗传物质是 DNADNA 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。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。一、基因突变问 1 1】镰刀型细胞贫血症是怎样引起的一种遗传病？（教师简介镰刀型细胞贫血症）问 2 2】大家回顾一下，什么叫基因？基因的分子结构如何？出示基因结构变化示意图，对图讲解。%冬衣丿强调基因结构不管按以上的哪一种情况变化，归根结底都是碱基的排列顺序发生了改变， 从而改变了遗传信息，引起生物性状的变异。由于

5、 DNADNA 分子中发生的碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。 基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，基因突变使一个基因变成它的等位基因， 且通常会引起一定的表现型变化。那么，基因突变是如何产生的呢？是由基因突变引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。1.1. 学生阅读后回答2.2. 基因是有遗传效应的 DNADNA 片段，基因中的脱氧核苷酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗传信 息。不同的基因，脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同。问：基因突变作为生物变异的重要来源，它有哪些特点呢？【强调】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

6、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1010万到 1 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。【归纳】普遍性随机性稀有性有害性不定向性基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 学生阅书后，由学生回答教师穿插其中讲解。三、基因重组问：什么叫基因重组？基因重组产生的根本原因是什么？举例说明【强调】这里必须注意到，基因重组只是生物个体的基因型发生了改变，出现了亲代没有的 新的基因组合，而基因本身的结构并没有改变。基因重组是指生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合基因重组

7、产生的 根本原因主要有两方面，一方面是由于基因的自由组合，即控制两对或两对以上相对性状的 等位基因，位于两对或两对以上同源染色体上，该生物个体在减数分裂形成配子时，非同源 染色体上的非等位基因间的自由组合。另一方面是由于位于同源染色体上的原来连锁在一条 染色体的非等位基因，丄在减数分裂第一次分裂的前期，复制后的同源染色体联会后，非姐妹染色单体之间由于交叉而交换，基因也随着交换。上述二种原因，都能形成基因的重组，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。基因重组是通过有性生殖来实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质的差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异也就越多

8、。以豌豆为例，当具有1010 对相对性状的亲本进行杂交时，如果只考虑基因的自由组合（ 1010 对等位基因位于 1010 对同源染色体上）所引起的 基因重组， 二可能出现的表现型就有一二_种。四、总结：生物的变异，根据生物体内的遗传物质是否改变，分为可遗传变异和不可遗传变异两类。可 遗传变异中的基因突变，是基因分子结构的改变。是在一定的外界条件或者生物内部因素的 作用下，使得 DNADNA 分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，结果是基因中的脱氧核苷酸的排 列顺序发生改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。基因突变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合，产生了新的基因型，基因突变是基 因结构的改变，产生了新的基因，产生了新的遗传物质。因而基因突变是生物产生变异的根 本原因、为生物进化最供了最初的原材料。基因重组是通过有性生殖过程来实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质差距越大， 基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。因而基因重组为