《基因突变和基因重组》学案1

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1、基因突变和基因重组【高效导航】1.学习目标： (1)说明基因和遗传信息产关系。(2)概述遗传信息的转录和翻译过程。(3)说明遗传密码和中心法则。(4)简述基因工程的基本原理及其应用。2.学习重点：(1)基因突变的概念、时间、发生原因、特点及意义。(2)基因重组的概念、发生时期及意义。(3)说明重组DNA技术的一般过程。3.学习难点：(1)基因突变的原因及特点。(2)基因突变和基因重组的意义。(3)说明重组DNA技术的一般过程。“看”——知识经纬基因突变基因重组重组DNA技术“导”—自主预习第4节基因突变和基因重组一.基因突变：1．概念：DNA分子

2、中发生的增添、缺失或改变而引起的的改变。实例：例如镰刀型贫血症是发生改变。2．结果：基因突变使一个基因变成它的，并且通常会引起一定的变化。3．时期：在DNA复制期——即有丝分裂的和减数第一次分裂的。4．基因突变的特点有、、、、。5．意义：基因突变是产生的途径，是生物变异的，为生物进化提供了。6．突变分类：(1)自然突变：在自然条件下发生的，突变的因素有、、。(2)人工诱变：是指利用因素或因素来处理生物，使生物发生基因突变。此方法优点是提高，培育优良品种。二、基因重组：1．概念：指生物体进行生殖过程中，控制不同性状的基因的。3．时期：基因重组一般发

3、生在以下几种情况下：①生物体进行减数分裂形成时；自由组合：非同源染色体上的非等位基因之间；交叉互换：同源染色体上的非等位基因之间。②生物体进行受精作用形成时：不同的精子和不同的卵细胞结合。③基因工程(基因拼接技术、DNA重组技术)不同生物的基因进行重新组合。4．意义：基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物的重要原因之一。三、重组DNA技术1．概念：指将或人工合成的导入另一个生物体中，使后者获得新的或的技术。2．一般过程(1)分离①从生物细胞内直接分离；②。(2)选择基因工程载体常用载体：、等。(3)体外重组DNA切割工具：。连接工具：

4、。(4)导入目的基因常用受体细胞：、和等。(5)筛选、培养。(6)目的基因的表达：检测目的基因在中表达产生。3．地位：是的核心技术。4．应用(1)生产基因工程药物和疫苗：如治疗糖尿病的、治疗侏儒症的人、防治乙肝的疫苗。(2)定向改造动植物的遗传性状：如我国研制成功的转基因抗虫棉。“学”—互动探究探究一基因突变阅读课本P76-P78边做边学相关内容，并结合图4－16、图4－17和图4－18，思考并小组讨论下列问题：1.大肠杆菌、烟草花叶病毒可遗传变异的来源是什么？提示：由于大肠杆菌、烟草花叶病毒都不含有染色体，因此其可遗传变异就只有一个来源就是基因

5、突变。2.基因突变后对生物性状有什么影响？提示：①基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。②基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。③基因突变一般发生于DNA分子复制过程中。3.分析教材中的积极思维，回答正常血红蛋白究竟出了什么问题？提示：正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。4.基因碱基对还有哪几种变化，从而导致蛋白质的改变？提示：碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。5.基因突变都会引起性状的改变吗？对生物生存有何影响？提示：不一定。基因突变与性状的关系：(1)由于

6、密码子的兼并性，基因发生突变不一定会引起形状的改变。(2)如果生物性状没有改变对生物生存没有影响，如果引起生物产生有害的变异，则不利于生物适应环境，如果产生有利变异则有利生物不断适应变化的环境。6.基因突变作为生物变异的重要来源，它有哪些特点呢？提示：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10万到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。特点：①普遍性；②随机性；③稀有性；④有害性；⑤不定向性。7.能否用显微

7、镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？请说明原因。提示：能。染色体数目或结构的变化在显微镜下是可以观察到的，而基因突变无法在显微镜下观察，但是由于基因突变导致红细胞形态改变，因而可以通过观察红细胞形态是否发生变化，进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症。【经典回眸】(多选题)科研人员测得一多肽链片段为“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”，其密码子分别为：甲硫氨酸(AUG)、脯氨酸(CCU、CCC、CCA)、苏氨酸(ACU、ACC、ACA)、甘氨酸(GGU、GGA、GGG)、缬氨酸(GUU、GUC、GUA、GUG)。控制该多肽链合成的相

8、应DNA片段为根据以上材料，下列叙述不正确的是(　　)A．解旋酶作用于②处，使氢键断裂形成核糖核苷酸单链B．基因突变只能发生在细胞分裂间