第1節(jié)基因突變和基因重組第5章基因突變及其他變異一、導(dǎo)入新課

三位同學(xué)在抄寫英語(yǔ)句子“THECATSATONTHEMAT（貓坐在草席上）”時(shí)，分別抄成了以下的句子：

THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT與原來(lái)的句子相比較，意思發(fā)生了什么變化呢？假如在DNA分子的復(fù)制過(guò)程中，發(fā)生了類似的錯(cuò)誤，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會(huì)發(fā)生怎樣的變化？這樣的變化可能對(duì)生物體產(chǎn)生什么影響？二、講授新課本資源為視頻截圖，如需使用本資源，請(qǐng)下載視頻：【生物世界】實(shí)驗(yàn)：探究花生果實(shí)大小的變異。二、講授新課什么叫“生物的變異”？生物體親代和子代之間以及子代個(gè)體之間性狀的差異性。二、講授新課上述變異性狀的后代為何仍然是藍(lán)紫色花呢？遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)紫色紅花的后代變成了藍(lán)紫色二、講授新課表現(xiàn)型基因型環(huán)境（不遺傳的變異）誘因（改變）（改變）（改變）判斷：僅環(huán)境因素引起的變異一定不能遺傳。基因重組染色體變異基因突變（遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變）（遺傳物質(zhì)發(fā)生改變）（可遺傳的變異）二、講授新課變異能否遺傳？二、講授新課基因突變生物的變異不可遺傳的變異可遺傳的變異基因重組染色體變異二、講授新課（一）基因突變的實(shí)例資料：鐮狀細(xì)胞貧血鐮狀細(xì)胞貧血是一種常染色體隱性遺傳病。患者紅細(xì)胞是彎曲的鐮刀狀，這樣的紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血。該病主要發(fā)生在黑色人種中，在非洲黑人中的發(fā)病率最高。正常紅細(xì)胞鐮狀紅細(xì)胞二、講授新課（一）基因突變的實(shí)例資料：鐮狀細(xì)胞貧血正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。探究：正常血紅蛋白究竟出了什么問(wèn)題？纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸纈氨酸—組氨酸—亮氨酸—蘇氨酸—脯氨酸—纈氨酸—谷氨酸—賴氨酸12345678正常血紅蛋白異常血紅蛋白二、講授新課（一）基因突變的實(shí)例CTTGAA谷氨酸纈氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GUACATGTA突變GAA根本原因：思考：第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因是什么？TAAT替換直接原因：決定血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變二、講授新課（一）基因突變的實(shí)例思考：這種變化可否遺傳？如何遺傳？基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中（減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生），將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細(xì)胞（有絲分裂），一般不能遺傳。有些植物體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可以通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞。二、講授新課血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變思考：除了堿基對(duì)的替換，還有什么情況可能導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變？CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTGGGTCGGACCCAG替換增添缺失DNA（二）基因突變的概念二、講授新課（二）基因突變的概念血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變

1．概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。二、講授新課（二）基因突變的概念血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變思考：堿基對(duì)改變一定會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？

DNA···AU

C

CGC······A

U

U

CGC···異亮氨酸精氨酸異亮氨酸mRNA···AT

C

CGC···

···TA

G

GCG···正常···TAAGCG······ATTCGC···

堿基替換精氨酸二、講授新課血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變DNA···AUCCGC···異亮氨酸精氨酸mRNA···ATCCGC···

···TAGGCG···正常（二）基因突變的概念···ACCGC···蘇氨酸丙氨酸···ACCGC···

···TGGCG···堿基缺失二、講授新課（二）基因突變的概念血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變思考：

（1）哪一種基因突變對(duì)生物性狀的影響最小？

堿基對(duì)的替換

①一種氨基酸可能有幾種密碼子②顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）基因突變一定會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變，但蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、性狀不一定改變。（2）基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？

二、講授新課（二）基因突變的概念血紅蛋白結(jié)構(gòu)的改變分裂間期一般只影響當(dāng)代，不能遺傳。但是有些植物可通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞。①發(fā)生在體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂的間期②發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期遵循遺傳規(guī)律隨配子傳遞給后代。2．時(shí)間主要發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)期二、講授新課（三）基因突變的原因誘發(fā)突變自發(fā)突變自然條件下DNA復(fù)制偶爾出錯(cuò)、DNA的堿基組成發(fā)生改變提高突變頻率內(nèi)因外因生物因素：某些病毒的遺傳物質(zhì)化學(xué)因素：亞硝酸鹽酸、堿基類似物等物理因素：紫外線、X射線等基因突變不只發(fā)生在間期二、講授新課（四）基因突變的特點(diǎn)玉米白化苗人類多指短腿安康羊（中）常見(jiàn)突變性狀：（1）普遍性——在生物界普遍存在細(xì)菌無(wú)抗藥性——抗藥性棉花正常枝——短果枝果蠅紅眼——白眼長(zhǎng)翅——?dú)埑峒银澯鹈咨壹t色人正常色覺(jué)——色盲正常膚色——白化病二、講授新課（四）基因突變的特點(diǎn)開(kāi)花結(jié)果的植株胚幼苗具根莖葉的植株分化出花芽的植株受精卵基因突變發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的什么時(shí)期？任何時(shí)期（2）隨機(jī)性——在生物體內(nèi)隨機(jī)發(fā)生①②③④⑤二、講授新課（四）基因突變的特點(diǎn)基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2×10－6果蠅的白眼基因4×10－5果蠅的褐眼基因3×10－5玉米的皺縮基因1×10－6小鼠的白化基因1×10－5人類色盲基因3×10－5（3）低頻性——突變率低二、講授新課（四）基因突變的特點(diǎn)白化苗（4）少利多害性——大多數(shù)突變是有害的白化病任何一種生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。二、講授新課（四）基因突變的特點(diǎn)（5）不定向性——基因突變是不定向的經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代顯性突變隱性突變二、講授新課（五）基因突變的意義產(chǎn)生新基因1．新基因產(chǎn)生的途徑；2．生物變異的根本原因；3．生物進(jìn)化的原始材料。生物變異的根本來(lái)源生物進(jìn)化的原始材料形成新性狀總結(jié)二、講授新課（六）基因重組產(chǎn)生等位基因（A1a1、a2……）“一母生九仔，連母十個(gè)樣”這種差異是怎么造成的？二、講授新課（六）基因重組

1．概念：

在生物進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的自由組合。二、講授新課（六）基因重組

2．類型和時(shí)期AabBAaBbAb和aBAB和ab①自由組合：非同源染色體上的非等位基因的自由組合。減數(shù)第一次分裂后期二、講授新課（六）基因重組

2．類型和時(shí)期②交叉互換：同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換。減數(shù)第一次分裂前期（四分體時(shí)期）二、講授新課（六）基因重組

3．意義思考：基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因重組是原有基因的重新組合，只產(chǎn)生新的基因型和重組性狀，不能產(chǎn)生新基因與新性狀。

基因重組是生物變異的來(lái)源之一，是生物多樣性的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化也具有重要的意義。三、課堂反饋1．基因突變的本質(zhì)是（）

A．染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì)

B．染色體上的DNA變成了RNA

C．染色體上的DNA減少了或增多了

D．染色體上的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變D2．進(jìn)行有性生殖的生物其親子代之間總是存在著一定的差異的主要原因是（）A．

基因重組B．

基因突變C．

染色體變異D．

生活條件改變A三、課堂反饋3．如圖為高等動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞分裂示意圖，圖中不能反映的是（）A①該細(xì)胞一定發(fā)生基因突變②該細(xì)胞一定發(fā)生基因重組③該細(xì)胞可能發(fā)生基因突變④該細(xì)胞可能發(fā)生基因重組A．①②B．③④C．①③D．②④三、課堂反饋4．有關(guān)基因突變的敘述，正確的是（）A．不同基因突變的頻率是相同的B．基因突變的方向是由環(huán)境決定的C．一個(gè)基因可以向多個(gè)方向突變