4.4基因突变和基因重组学案苏教版必修二

4・4基因突变和基因重组 学案苏教版必修二学习目标：举例说明基因突变的特点和原因举例说出基因重组说出基因突变和基因重组的意义学习重点：基因突变的概念及特点基因突变的原因学习难点：基因突变和基因重组的意义学习过程：引入：1910年，一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病，医生检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病一一镰刀型细胞贫血症。 我们知道，正常人的红细胞是圆饼状的，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。 这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。这种病是怎样形成的呢？一、基因突变的实例阅读以下材料并讨论：1928年，人们发现镰刀型细胞贫血症患者能将这种病遗传给下一代，并且发现该病是一种常染色体上的隐性遗传病。1949年，美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白，分别放在一定的溶液中电泳，发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图谱明显不同， 鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。 经过分析，鲍林认为镰刀型细胞贫血症是一种分子病。1956年，英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析， 发现有一个肽段的位置不同。这段有区别的肽段的氨基酸顺序参见教科书图5-2o问题：1•人们怎样理解镰刀型细胞贫血症是一种遗传病的？2•从图5・2中我们可以看出正常肽链中的一个氨基酸发生了突变。氨基酸的密码子是由DNA分子决定，由此可以推测相应的 DNA分子的碱基片断发生了什么样的变化？对比正常氨基酸和异常氨基酸的密码子。3•—个碱基的变化生物的性状就一定会发生变化吗？试着翻译 问题探讨”的句子。由以上我们可以看出，碱基的替换可导致基因的改变， 从而引起所编码的蛋白质的改变，那么碱基的增添、缺失也可以引起编码蛋白质的改变。这种由 DNA分子中发生碱基对的 、 和 ,而引起的基因结构的改变，叫 基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代，若在体细胞中，一般不能遗传。—\基因突变的原因和特点原因：外因1.物理因素： 2•化学因素： 生物因素：内因：DNA复制过程中基因内部脱氧核昔酸的种类、数量或排列顺序发生局部的改变，从而改变了遗传信息。特点：1. 意义：基因突变是 ,是生物变异的 ,是生物TOC\o"1-5"\h\z进化的 O三、基因重组基因重组是指在进行 的过程中，控制不同性状的 的2•基因重组的原因：减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。基因重组通过有性生殖过程来实现的。 有丝分裂过程不能发生基因重组。人工条件下的基因重组技术一一基因工程，定向的改变了生物体的基因型。3•基因重组的意义基因重组也是 的来源之一，对生物的 也具有重要的意义。记忆节节清：基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。突变原因：物理因素、化学因素、生物因素。基因突变的特点：自发产生、普遍存在；随机的、不定向的；频率低。基因重组：生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。4•基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。5.基因重组也是生物变异的来源之一，对生物进化也具有重要的意义。知识拓展：1•基因重组与基因突变的区别：基因重组是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。 只能产生新的基因型，不能产生新的基因。而基因突变产生的是新基因。 基因突变导致原来的基因变为它的等位基因。基因突变如果发生在性细胞，突变基因就会通过受精作用而传给下一代，如果发生在体细胞中，则只影响当代，不向下一代传递。基因突变是生物变异的根本来源和生物进化的重要因素。人工诱变育种在育种上的应用基因突变能产生新的基因，从而提供可供选择的新的性状。 利用基因突变育种是改造生物的重要途径。诱变育种是改造生物性状变异的重要途径。目前常用的有：一用各种射线照射动植物或微生物，使生物发生基因突变。二运用秋水仙素、硫酸二乙酯等化学药剂处理生物，也诱发基因突变，得到生物变异类型，这种称化学诱变。诱发基因突变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。诱变育种的优点：提高变异频率，后代变异稳定且快，能够加速育种过程。缺点是：产生的有害个体较多，需大量处理原始实验材料。5.1学案答案一、替换、缺失、增添，基因突变