第五章变异

高一生物必修二导学案使用时间2014/6编制人：赵贻海审核人：赵贻海15.1基因突变和基因重组教学目标：1.举例说明基因突变的特点和原因2.举例说出基因重组3.说出基因突变和基因重组的意义教学重点：1.基因突变的概念及特点2.基因突变的原因教学难点：基因突变和基因重组的意义学法指导：1.根据P80“本节聚焦”中的问题，阅读80-83页的内容，并认真思考81页和83页的“思考与讨论”部分。2.独立完成导学案；不会的或有疑问的地方用双色笔标出，留到课堂解决；3.正课结束后及时整理导学案，进行纠错反思，课后认真完成练习题。阅读指南：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——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、基因突变的实例和概念1.基因突变的实例（1）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。患者红细胞易，使人患。（2）镰刀型细胞贫血症的直接原因是由于血红蛋白分子的多肽链上一个发生了替换，根本原因是相关基因中的一个发生了替换。2.基因突变的概念（1）DNA分子中发生碱基对的________、_________和_________，而引起的基因结构的改变，叫_____________。（2）基因突变若发生在配子中，将规律传递给后代；若在体细胞中，一般，但可通过遗传给后代。二、基因突变的原因和特点1.原因：外因物理因素：_____________________化学因素：________________________生物因素：________________________内因：过程中基因内部脱氧核苷酸的、或发生局部的改变，从而改变了遗传信息。高一生物必修二导学案使用时间2014/6编制人：赵贻海审核人：赵贻海2蛋白质正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNAGAA(③)DNACTT①(②)GAAGTA2.特点：1._________________________________________________________________2._________________________________________________________________3._________________________________________________________________3.意义：基因突变是_____________________，是生物变异的________________，是生物进化的________________。三、基因重组1.基因重组的概念：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（来源）：（1）减数分裂形成配子时，染色体上的进行了自由组合。（2）四分体时期，基因随着的交叉互换，导致的基因重组。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。（3）人工条件下的基因重组技术——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改变了子代的______________，是的来源之一，对生物的__________也具有重要的意义。合作探究：一、人类血红蛋白由574个氨基酸按一定顺序、一定结构组成特定的蛋白质，而镰刀型细胞贫血症病人的血红蛋白中有573个氨基酸与正常人一样，只有第四条肽链上的第六个氨基酸谷氨酸被缬氨酸所代替，从而改变了血红蛋白的结构和特征——缺氧时红细胞由圆饼状变为镰刀状。试分析右图并回答：1.图中的①代表___________，②的碱基组成是_______，缬氨酸的密码子是______________。2.DNA由正常变为异常是由于在___________过程中，可能由于各种原因发生差错，使________________发生局部改变，从而改变了____________。3.经科学家研究，镰刀型细胞贫血症是常染色体隐性基因所致。设正常人的基因型为HH，则患者的基因型为_____，H基因的碱基组成中有_________，h基因的碱基组成中则是_____。患者和正常人婚配生了个正常后代，其基因型是___________。4.目前对人类遗传病还没有有效的治疗手段，人们寄希望于21世纪生物技术的突破来解决，你认为要治疗人类镰刀型细胞贫血症主要依赖下面哪项生物工程？（）A．基因工程B．细胞工程C．发酵工程D．酶工程二、一株世代都是开红花的植物，在一次突然性冰冻后，有一个枝条上出现一朵白花，白花授粉后代所结的种子在种下去长成的植株都开白花。1.试分析该白花是来自于___________，其原因是_______________，使发育成该花芽的细胞在_____________________________时发生差错，从而使_______________的分子结构发生了高一生物必修二导学案使用时间2014/6编制人：赵贻海审核人：赵贻海3改变。2.如何确定白花是显性还是隐性？方法，结论三.基因重组与基因突变的区别：四．假设人含有n对等位基因，位于23对同源染色体上（不考虑基因突变和交叉互换）1.人类产生的生殖细胞最多种，2.如要有两个基因完全相同，子女数目最少个，3.人类性状多样的根本原因是，直接原因是。兄弟姐妹之间性状差异主要来源于。五、自主提问：应用创新：1.下列有关基因突变的说法，不正确的是（）A.在自然条件下，基因突变频率是很低的B.基因突变是遗传物质改变引起的C.基因突变能产生新的基因D.人工诱导的基因突变都是有利的2.进行有性生殖的生物，下代和上代间总是存在着一定差异的主要原因是（）A.基因重组B.基因突变C.可遗传的变异D.染色体变异3.若生物体的DNA分子增加或减少一个碱基，这种变化是（）A.细菌转化B.基因的自由组合C.基因突变D.等位基因分离4.基因突变常发生在细胞周期的（）A.分裂间期B.分裂期前期C.分裂期后期D.在分裂期的各期均有可能5.人发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于突变，其突变方式是（）A.增添或缺失某个碱基对B.碱基发生替换改变C.缺失一小段DNAD.增添一小段DNA6.在北京培育出的优质甘蓝品种，叶球最大的只有3.5公斤，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大，日照时间长，叶球可重达7公斤左右，但再引种回北京后，叶球又只有3.5公斤，从发生的生理过程发生的细胞结果对进化的意义基因突变发生在细胞分裂时产生新的生物变异的和生物进化的重要因素基因重组发生在的过程中；减数第一次分裂或产生新的生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因高一生物必修二导学案使用时间2014/6编制人：赵贻海审核人：赵贻海4甘蓝引种过程可以看出（）A.甘蓝具有遗传性，而不具有变异型B.仅由环境条件引起的变异不能遗传C.环境的改变可引起生物产生可遗传的变异D.甘蓝在生殖过程中无基因重组发生7.将生物随飞船带入太空，可进行多项科学研究。如植物种子经太空返回地面后种植，往往能得到新的变异特性。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的___________辐射后，其_____________发生变异。现一般把这种育种方式称为______________。试举出这种育种方式的一个优点：____________________________________________。高一生物必修二导学案使用时间2014/6编制人：赵贻海审核人：赵贻海55.2染色体变异教学目标：1.说出染色体结构变异的基本类型和染色体数目变异的变异。2.进行低温诱导染色体数目变化的实验。教学重点：染色体数目的变异。教学难点：1.染色体组的概念2.二倍体、单倍体、多倍体的概念及联系3.低温诱导染色体数目变化的实验。学法指导：1.根据P85“本节聚焦”中的问题，阅读85-88页的内容。2.独立完成导学案；不会的或有疑问的地方用双色笔标出，留到课堂解决；3.正课结束后及时整理导学案，进行纠错反思，课后认真完成练习题。阅读指南：引入：能遗传的变异主要来源有几种？基因重组：非等位基因自由组合引起的能遗传的变异基因突变：基因的结构改变引起的染色体变异：染色体结构和数目变异一、染色体结构的变异：1.主要有4种型：___________、___________、___________、___________。2.染色体结构的改变，会使排列在染色体上的或发生改变，而导致性状的变异。二、染色体数目的变异：在染色体变异中，对生物新类型产生起很大作用的是染色体数目的改变，染色体数目的变异可以分为两类，一类是的增加或减少，另一类是增加或减少，那么，是怎样成倍增减的呢？这就要理解染色体组的概念。1、染色体组果蝇的体细胞中有４对染色体，（３对常染色体，１对性染色体）经减数分裂形成的精子或卵细胞中含有４个染色体，是一组染色体（包括）。在各不相同，但又相互，共同控制生物的、、和的一组染色体，叫做一个染色体组。2、二倍体和多倍体（1）概念：进行有性生殖的生物，经发育而来，体细胞中含有两个染色体组的的个体叫做二倍体。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫。其中，含三个染色体组的，叫三倍体。含四个染色体组的叫四倍体……（2）多倍体的特点：多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都，和等营养物质的含量增加。因此，人们常常用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体，培育新品种。高一生物必修二导学案使用时间2014/6编制人：赵贻海审核人：赵贻海6（3）人工诱导多倍体的方法和原理：①低温处理②处理，能够抑制正在分裂的细胞的的形成，染色体已复制，但细胞分裂过程受阻，则细胞内的染色体数目加倍。3、单倍体：（1）概念：单倍体是指生殖细胞不经受精作用单独发育成的体细胞中含有染色体数目的生物个体。其生殖方式是单性生殖。染色体来源只是来自单方（父方或母方）。（2）来源：自然形成或。大多数的单倍体只有染色体组，由多倍体生物生殖细胞单独发育成的单倍体含个染色体组。例如：由六倍体小麦形成的生殖细胞单独发育成的单倍体植株则含有个染色体组。单倍体或是多倍体都是染色体变异的类型，在生产上都有利用价值。（3）单倍体育种①形成原因：未经受精作用的生殖细胞单独发育而成。②特点：植株，基因成单存在，高度，但可利用进行育种。③育种方法：a.先用获得单倍体。b.再用处理单倍体的，使其染色体。④优点：明显地缩短育种的年限。常规的杂交育种方法要６─８年才能获得一纯合品种。而单倍体育种一般只1～2年即可获得一纯合品种。合作探究：1、右图为果蝇染色体的图解（1）图A所示的果蝇的性别是________果蝇。（2）图A中的性染色体是________________。（3）图B中有________________个染色体组。若用性染色体符号代替图中染色体编号，每一个染色体组的染色体是____________________。（4）既有等位基因，又有不同基因的同源染色体是。2、将基因型为AAbb的枝条作接穗，嫁接到基因型为aaBB的砧木上，接穗成活后，进行自花授粉，所结果实的基因型为，原因是。3、根据教材P98三倍体无籽西瓜的培育过程图回答：（1）.以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖的目的是。（2）.获得的四倍体西瓜为何要和二倍体杂交？，联系第1问，请写出产生多倍体的基本途径。（3）.三倍体西瓜没有种子的原因是，真的一颗都没有吗？。（4）.图中方法每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？(5).图中四倍体植株上所结西瓜的果肉、种皮和胚的染色体组数分别是。4、单倍体小麦和三倍体西瓜的相同点是都含个染色体组，且高度不育，二者不育的原因有何不同？高一生物必修二导学案使用时间2014/6编制人：赵贻海审核人：赵贻海75、自主提问应用创新：1、用亲本基因型为DD和dd的植株进行杂交，其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了