生物必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组教案

这是一份生物必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组教案，共5页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】
1、分析镰状细胞贫血症的发病机理，归纳基因突变的概念、原因、时间、实质、特点和意义。（生命观念、科学思维、社会责任）
2、分析癌症的发病机理与基因突变的关系，关注癌症的治疗和预防（生命观念、科学思维、社会责任）
3、说出基因重组的类型、发生时间、意义。（生命观念）
【教学重难点】
1、教学重点：基因突变和基因重组，细胞癌变的机理
2、教学难点：基因重组，细胞癌变的机理
【教学过程】
进行有性生殖的生物，在形成配子的过程中，要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制。碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性，使亲子代间的遗传信息保持一致。
遗传信息复制的过程中，会不会出错呢?
一、基因突变的实例
1、实例1：镰状细胞贫血
（1）镰状细胞贫血症的危害
正常红细胞：中央微凹的圆饼状
镰状细胞贫血患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。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。
（2）患病原因
直接原因：血红蛋白异常（组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸的替换，谷氨酸被缬氨酸取代）。
根本原因：基因突变，碱基对由T/A替换成A/T。
碱基的替换可以导致基因的改变，从而引起所编码的蛋白质的改变。若编码蛋白质的基因序列发生碱基的增添或缺失，也会导致蛋白质结构的改变，从而引起性状的改变。
注意：由于密码子的简并性，碱基对的替换不一定引起蛋白质的改变。
2、基因突变的概念
D NA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变（gene mutatin）。
3、基因突变对后代的影响（基因突变不一定遗传给后代）
（1）若发生在配子中，将传递给后代。
（2）若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。
4、实例2：细胞的癌变
（1）癌细胞的特征
能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。
（2）细胞癌变的机理
原癌基因和抑癌基因
原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。
抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
（3）治疗和预防
癌症早期，患者往往不表现出任何症状，因而难以及时发现；癌症晚期，目前还缺少有效的治疗手段。致癌因子是导致癌症的重要因素，要避免癌症的发生，在日常生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式。
三、基因突变发生的原因、时间、实质、特点和意义
1、基因突变的原因
（1）外界因素：
物理因素：如紫外线、X射线；
化学因素：如亚硝酸、碱基类似物；
生物因素：如某些病毒
（2）内部因素：DNA复制偶尔发生错误。
2、发生时间：生命过程的任何阶段都可能发生，但主要发生在DNA复制时（减数分裂Ⅰ前的间期和有丝分裂前的间期，DNA书螺旋结构解开，稳定性下降，易受外因干扰而发生复制的差错）
3、实质：基因突变使一个基因变成它的等位基因
4、基因突变的特点
①普遍性②随机性③不定向性④低频性⑤多害少利性
5、基因突变的意义
（1）对生物体的意义：
①大多有害：破坏生物体与现有环境的协调关系。
②个别有利：如植物的抗病性突变、耐旱性突变等。
③中性突变：既无害也无益，如有的基因突变不会导致新的性状出现。
（2）对进化的意义：
①产生新基因的途径。
②生物变异的根本来源。
③为生物的进化提供了丰富的原材料。
四、基因重组
1、概念
在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。
2、类型
自由组合型：减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合
互换型：减数第一次分裂前期，同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体交换而发生重组
3、意义
（1）意义：是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。
（2）理由：有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，其中一些子代可能会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合，因此有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。
4、基因突变和基因重组的比较
项目
基因突变
基因重组
变异
本质
基因分子结构发生改变
基因的重新组合
发生
时期
一般发生在有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ四分体时期和减数分裂Ⅰ后期
适用
范围
所有生物
进行有性生殖的真核生物
结果
产生新基因
产生新基因组合，不产生新基因
意义
生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料
生物变异的重要来源
应用
诱变育种
杂交育种
联系
通过基因突变产生新基因（原基因的等位基因），为基因重组提供两对或两对以上的等位基因，是基因重组的基础