高三生物一轮复习学案第9单元 基因突变及其他变异

第第10页271生物学习设计与指导第九单元基因突变及其他变异第九单元基因突变及其他变异—结合实例，分析各变异类型3000万～4500万年前，一个红色视觉基因OPN1LW在复制时突变为绿色视觉基因OPN1MW，其敏感的波长从红色移动到了绿色，于是人类从原始的祖先红蓝双色视觉，变成了我们现在的真彩色，靠着它，我们眼睛可分辨的色彩终于从1万种激增到100万种。而且因为两个基因具有非常相似的序列，OPN1LW易与OPN1MW发生基因重组，导致各种视力问题，例如红绿色盲。那么什么是基因突变和基因重组呢？基因突变和基因重组是如何发生的？除此之外染色体的数目和结构会不会发生改变呢？你还知道哪些人类遗传病？又该如何检测和预防？一、单元学习主题（一）单元学习目标1.结合实例，说出突变和基因重组的类型，总结出各自的特点以及发生时期。2.分析太空育种、矮抗小麦、三倍体无籽西瓜的培育过程，总结基因突变、基因重组和染色体变异对生物性状的影响，阐明可遗传的变异是可以遗传的。3.构建染色体变异模型，能从染色体组的角度判断单倍体、二倍体和多倍体。4.从变异的角度分析癌症等常见疾病的病因及其检测和预防措施。（二）单元学习计划学习内容课时内容要求整体认知2结合271BAY《学习设计与指导》中的单元整体认知研读教材，查阅271BAY中资源，形成自己的认知，尝试初步构建知识结构。核心知识基因突变及基因重组2说出基因突变的概念、原因、特点和意义。总结基因突变和基因重组对生物性状的影响。染色体变异2说出染色体变异的类型，总结染色体组数目和生物倍体的判断方法以及多倍体育种的原理及优缺点。（三）单元学习评价学习目的评价量规等级整体认知能说出突变和基因重组的概念、类型、发生时期及意义。★能较好的完成271BAY中关于整体认知的阶段性评价★★能结合认知情况用思维导图的形式初步构建出本单元的知识结构★★★基因突变及基因重组了解太空番茄的获得过程，说出基因突变的概念、原因、特点和意义。★画出减数分裂过程中基因重组的两种类型图，能够借助减数分裂模型，阐释基因重组的结果和意义。★★从变异角度解决生产实际问题★★★染色体变异利用合适材料构建染色体组的模型，总结染色体组数目和生物倍体的判断方法。★分析三倍体无籽西瓜育种方案，总结多倍体育中的原理及优缺点。★★二、单元学习内容（一）单元整体认知：依据教材与271BAY中的资源，来理解以下核心内容1.基因突变的实例、概念、意义以及引起基因突变的因素。2.基因重组发生的时期、类型、意义。3.染色体变异的类型，染色体组、二倍体、多倍体、单倍体。

多倍体育种和单倍体育种的原理、过程。（二）单元学习活动第一学时：基因突变和基因重组学习目标:1.研读文本，说出基因突变和基因重组的概念﹑总结出各自的特点以及发生时期。2.分析太空育种和矮抗小麦培育过程，总结基因突变和基因重组对生物性状的影响。3.从变异的角度分析癌症发生的原因以及预防措施。学习任务:分析太空育种和矮抗小麦的培育过程通过分析太空育种实例，设计杂交育种实验过程，来认知基因突变和基因重组各自的概念、发生时期，总结各自的特点及意义，进而归纳两个育种方式的优缺点。学习活动1:分析太空育种过程，总结基因突变的特点及意义1987年8月5日我国发射的第9颗返回式卫星首次搭载了青椒、小麦、水稻等一批种子，开始了我国太空育种的尝试。经过太空育种的青椒、番茄、黄瓜、水稻等作物，高产优质、抗病性强。然而，太空育种也存在很多的问题，突变频率仍然较低，有的能“蜕变”成更优良的品种，有的则因变异而死亡，并且变异的方向和性质很难控制。因此提高诱变效率，迅速鉴定、筛选突变体以及探索定向诱变的途径，是当前研究的重要课题。思考：1.分析资料中太空育种的实例，总结基因突变的特点及其对生物的意义。

2.番茄基因中的碱基受到太空辐射发生了替换、缺失或增添，番茄的性状是否一定会发生改变，请作出解释。

学习活动2：分析“矮抗58”小麦培育过程机遇总是垂青有准备的人，被人称为“麦爸”的茹振钢，是中国小麦育种领域的重大贡献者，他培育出的优良品种“矮抗58”以其高产、优质、抗病等特性，被称为“黄淮海第一麦”。一粒种子可以改变一个世界，茹振钢说，“美国在玉米杂交育种上掌握了话语权，袁隆平院士在水稻杂交育种上占领了制高点，我们要在杂交小麦上抢得先机！”。思考：“矮抗58”有抗倒伏抗病的特性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦品系（AABB）和矮秆不抗锈病的小麦品系（aabb），如何培育“矮抗”小麦？以AaBb基因型为例，画出减数分裂过程中基因重组的两种类型，并分析基因重组对生物性状造成的影响。迁移提升：癌症发生的一个重要机制是基因突变，然而几十年的研究告诉我们，突变本身是不足以使正常细胞变成癌细胞的，细胞命运还受到表观遗传和代谢状态以及组织环境的多重影响。另一个革命性的最新发现是，随着年龄的增长或发生慢性组织损伤（如紫外线长期照射皮肤、长期吸烟和饮酒等）时，为正常细胞增加了癌症发展的可能性。请从基因突变的角度分析癌症能否遗传，并解释其中原因，结合以上分析总结预防癌症的具体措施。学时评价：评价内容评价量规自我评价基因突变和基因重组的概念、特点、发生时期、结果及意义★★阐明太空育种和杂交育种的原理、方法及优缺点★★★分析癌症的发病原因及预防癌症措施★★★★第二学时：染色体变异学习目标：1.研读文本，说出染色体变异的类型，说明其对生物性状的影响。2.构建染色体变异模型，总结染色体组数的判断方法。

3.从染色体变异的角度分析如何检测和预防人类遗传病。学习任务：总结染色体组数的判断方法通过分析多倍体的育种过程，设计三倍体无籽西瓜的培育方案，来认知染色体变异的概念、实质以及对生物体性状的影响。学习活动3：构建染色体变异模型我们平时食用的无子西瓜是三倍体。普通西瓜为二倍体植物，即体内有2个染色体组(2N=22)，用秋水仙素处理其幼苗，诱导二倍体西瓜植株成为四倍体(4N=44)，这种四倍体西瓜能正常开花结果，种子能正常萌发成长。用四倍体的植株做母本，二倍体的植株做父本，杂交获得三倍体无子西瓜。思考：1.三倍体无籽西瓜富含葡萄糖、果糖、蔗糖、膳食纤维、钙、磷、谷氨酸、瓜氨酸等营养物质，请用文字和箭头简要表示无子西瓜培育的过程，总结多倍体育种的原理及优缺点。2.请用卡纸、磁力棒等材料构建含有两个、三个、四个染色体组的细胞模型，总结染色体组数目和生物体倍型的判断方法。3.除了染色体数目变异，还有染色体结构变异，对比分析染色体结构变异中易位和交叉互换之间的区别。迁移提升:人类遗传病是遗传物质发生改变的而引起的疾病，红绿色盲是一种常见的遗传病，红色基因和绿色基因在X染色体上紧密连锁，而且在细胞分裂时两个X染色体会发生不等交换（发生在联会时略有参差的两条染色体区段间的交换，其结果使一条染色体具有重复，而另一条染色体具有缺失），导致缺乏光敏色素，颜色无法正常识别；而蓝色的基因在7号染色体是常染色体遗传，如果该基因的某些碱基发生替换、增添或缺失，就会导致缺乏蓝色感光色素，那么所有跟蓝色有关的颜色将无法正常识别。思考：1.上述材料中体现了哪些变异？从材料中总结这些变异的特点。2.我们应如何调查它在社会上的发病方式和发病率？