《第1节生物变异的来源》教案2

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《第1节生物变异的来源》教案第1课时教学目标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/难点1.教学重点（1）基因突变的概念及特点。（2）基因突变的原因。2.教学难点：基因突变和基因重组的意义。教学过程引言前面我们对遗传问题进行了学习、知道了主要的遗传物质是D7A,控制生物性状遗传的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因，以及遗传的三个基本定律和伴性遗传。可见遗传的问题很复杂。那么，变异呢？也同样如此。在丰富多彩的生物界屮，蕴含着形形色色的变异现象。今天，我们就来学习这方面的知识。【介绍】生物的变异可分为两大类：不可遗传的变异和可遗传的变异。可遗传变异有三种來源：基因突变、基因重组和染色体变异。【强调】可遗传的变异不是由于环境因素的彫响而引起的性状改变，而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代。【问】通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？【问】“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的？【归纳】r不可遗传变异生物的变异「基因突变II基因重组〜可遗传变异（来源）［染色体变异一、基因突变【问1】镰刀型细胞贫血症是怎样引起的一种遗传病？（教师简介镰刀型细胞贫血症） 学生思考讨论后回答。是由基因突变引起的一种遗传病，是由于基因的分子结构发生了改变产生的。【问2】大家回顾一下，什么叫基因？基因的分子结构如何？出示基因结构变化示意图，对图讲解。基因是有遗传效应的DTA片段，基因中的脱氧核芹酸排列顺序（碱基顺序）就代表遗传信息。不同的基因，脱氧核昔酸的排列顺序（碱基顺序）不同。1•基因突变的概念强调基因结构不管按以上的哪一种情况变化，归根结底都是碱基的排列顺序发生了改变，从而改变了遗传信息，引起生物性状的变异。由于DM分子中发生的碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，基因突变使一个基因变成它的等位基因，且通常会引起一定的表现型变化。那么，基因突变是如何产生的呢？2.基因突变的原因（以人类的镰刀型细胞贫血症为例）。显示：正常型红细胞与镰刀型细胞贫血症的红细胞的性状比较图。镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重吋，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。显示：镰刀熨细胞贫血症病因图解。问1：镰刀型贫血症病人的红细胞和正常人的为什么不一样？问2：镰刀型贫血症病人的血红蛋白中的谷氨酸为什么被绷氨酸取代？【强调】镰刀型细胞贫血症发病的根本原因是控制血红蛋白会成的基因中一个碱基对发生了改变，由GAA/CTT变成GTA/CAT。问3：基因突变有何意义？基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料，是生物进化的内因，没有变异就没有进化，因而在生物进化屮具有重要意义。3.基因突变的特点问：基因突变作为生物变异的重要來源，它有哪些特点呢？【强调】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屮，也可以发生在生殖细胞屮。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。【归纳】①普遍性②随机性③稀有性④有害性⑤不定向性 2.基因突变的意义基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。二、基因重组1•基因重组的概念M：什么叫基因重组？基因重组产生的根本原因是什么？举例说明基因重组是指生物进行有性生殖的过程屮，控制不同性状的基因的重新组合。【强调】这里必须注意到，基因重组只是生物个体的基因型发生了改变，出现了亲代没有的新的基因组合，而基因本身的结构并没有改变。2.基因重组的原因基因重组产生的根本原因主要有两方面，一方面是rti于基因的口rti组合，即控制两对或两对以上相对性状的等位基因，位于两对或两对以上同源染色体上，该生物个体在减数分裂形成配子吋，非同源染色体上的非等位基因间的自由组合。另一方面是由于位于同源染色体上的原来连锁在一条染色体的非等位基因，在减数分裂第一次分裂的前期，复制后的同源染色体联会后，非姐妹染色单体Z间rti于交叉而交换，基因也随着交换。上述二种原因，都能形成基因的重组，而新的重组基因类型又导致了不同相对性状的重组，使后代产生变异。基因重组是通过有性生殖來实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质的差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异也就越多。以豌豆为例，当具有10对相对性状的亲本进行杂交时，如果只考虑基因的自由组合（io对等位基因位于10对同源染色体上）所引起的基因重组，可能出现的表现型就有旷种……。3.基因重组的意义引导阅读思考总结：生物的变异，根据生物体内的遗传物质是否改变，分为可遗传变异和不可遗传变异两类。可遗传变异屮的基因突变，是基因分子结构的改变。是在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下，使得DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，结果是基因中的脱氧核昔酸的排列顺序发生改变，最终导致原来的基因变为它的等位基因。基因突变不同于基因重组，基因重组是基因的重新组合，产生了新的基因型，基因突变是基因结构的改变，产生了新的基因，产生了新的遗传物质。因而基因突变是生物产生变异的根本原因、为生物进化最供了最初的原材料。基因重组是通过有性生殖过程來实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异就越多。因而基因重组为生物的变界提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物进化具有十分重要的意义。近年来，应用重组DNA技术，可以把经过改造的基因，通过载体送入生物细胞中，并使新的基因在细胞内止确表达。通过此种途径，获得人类需要的转基因动物或转基因植物。 课堂小结［课时知识小结］第2课时教学目标1、说出染色体结构变异的基本类型。2、说出染色体数目的变异3、使学生理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。教学重点/难点1、教学重点染色体数目的变异。2、教学难点⑴染色体组的概念。⑵二倍体、多倍体的概念教学过程导入：1.出示图片:普通西瓜和无籽西瓜的对比2.介绍染色体变异的二种类型，染色体除了在数目上会发生变异，在结构上也会发生变异。一、染色体结构的变异在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有4种（见课件）：①染色体缺失某一片断；②染色体增加某一片断；③染色体某一片断位置颠倒180；④染色体的某一片断移接到另一条非同源染色体上。 小组活动（3分钟）：动手制作染色体结构变异类型的模型小组活动结束后展示小组的成果,并请同学分析几种类型的变异引起基因怎么变化另外教师讲述:猫叫综合征的病因是病儿第5号染色体部分缺失,这属于染色体结构变异。投影片上的其他几种情况也属于染色体结构变异提出：染色体结构变异，为何能导致生物性状的变异呢？教师引导学生从染色体结构的变化会引起染色体上的基因数目和排列顺序的改变等方面来加以思考。二、染色体数目变异1.我们己经知道染色体结构变异会导致生物性状的变异，那么染色体数目发生改变会不会引起生物的变异呢？（冋答:会）染色体数目会如何改变呢？（回答:可增加，也可减少）。2.让学生分析人类有--种叫“21-三体综合征”的遗传病的病因，患者比正常人多一条染色体-一21号染色体是三条，其征状表现为智力低下，身体发育缓慢等例如，人类的另一种遗传病叫“性腺发育不良（Turner综合征）”，患者少了一条X染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。染色体数目变异的另一种类型是染色体数目以“染色体组”为单位成倍增加或减少，这种类型的变异在实践中的应用更为普遍。因此，我们重点介绍后一种类型的染色体数li变异。3.首先我们要了解什么是“染色体组”出示:雄果蝇染色体的活动投影片。观察说明：果蝇细胞屮有8条染色体，共4对同源染色体，其中3对常染色体和1对性染色体。（抽拉投影片，使同源染色体分开成为两组）若把形状、大小不同的归为一组，每一组都包括了3条常染色体和1条性染色体,且是每对同源染色体中的某一条染色体。这样一个生殖细胞中的全部染色体即为一个染色体组。一个染色体组内的染色体大小、形状均各不相同，但却包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全部信息。4.总结染色体组的概念5.介绍判断染色体组的两种方法6.教师讲述:人、果蝇、玉米体细胞中各含两个染色体组，都屈于二倍体。在自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体。那么，该如何给二倍体下定义呢？回答:二倍体指的是由受精卵发育，体细胞中含有两个染色体组的个体。依此类推，体细胞中含三个染色体组的个体该称为三倍体，如香蕉、无籽西瓜等；体细胞中含四个染色体组的个体被称为四倍体，如马铃薯。我们把体细胞屮含三个或三个以上染色体组的个体称为多倍体。三倍体、四倍体都属于多倍体。多倍体个体在植物中广泛存在，动物中较少见。 1.多倍体是生物以“染色体组”为单位成倍地增加而致。在生物的体细胞中，染色体数目不仅可以成倍增加，也可以成倍减少。最后以“三倍体西瓜的培育过程”为例，学习多倍体在实践中的应用。师生根据P89图示学习、讨论三倍体无籽西瓜的培育过程。