基因突变和基因重组
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)
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
任务一 基因突变的实例
1、简述镰状细胞贫血的危害,分析患病的直接原因及根本原因。
提示:
(1)镰状细胞贫血症的危害:正常红细胞为中央微凹的圆饼状;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。
2、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吗?
提示:会
任务二 基因突变的概念
1、什么是基因突变?
提示:
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 mutation)。
2、思考:基因突变一定会遗传给后代吗?
提示:
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。
任务三 细胞的癌变(阅读课本,回答下列问题)
1、癌细胞具有哪些特征?
提示: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、正常的体细胞有原癌基因和抑癌基因吗?它们具有什么作用?
提示:有。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、归纳细胞癌变的机理。
提示:
注意:细胞癌变是多次突变的积累。
4、癌症的治疗和预防。
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。
任务四 基因突变发生的原因、时间、实质、特点和意义
1、引起基因突变的原因有哪些?
提示:
(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、基因突变易发生于什么时间?
提示: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、基因突变的实质是什么?
提示:基因突变使一个基因变成它的等位基因
4、举例说明基因突变具有哪些特点?
提示: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。
任务五 基因重组
1、什么是基因重组?
提示: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、基因重组有哪些类型?列举说明
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、基因重组有什么意义意义
(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。
任务六 比较基因突变和基因重组
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,是基因重组的基础基因突变和基因重组
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)
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
任务一 基因突变的实例
1、简述镰状细胞贫血的危害,分析患病的直接原因及根本原因。
(2)患病原因
直接原因:
根本原因:
2、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吗?
任务二 基因突变的概念
1、什么是基因突变?
2、思考:基因突变一定会遗传给后代吗?
任务三 细胞的癌变(阅读课本,回答下列问题)
1、癌细胞具有哪些特征?
2、正常的体细胞有原癌基因和抑癌基因吗?它们具有什么作用?
3、归纳细胞癌变的机理。
注意:细胞癌变是多次突变的积累。
4、如何治疗和预防癌症。
任务四 基因突变发生的原因、时间、实质、特点和意义
1、引起基因突变的原因有哪些?
2、基因突变易发生于什么时间?为什么?
3、基因突变的实质是什么?
4、举例说明基因突变具有哪些特点?
5、基因突变的意义
(1)对生物体的意义:
(2)对进化的意义:
任务五 基因重组
1、什么是基因重组?
2、基因重组有哪些类型?列举说明
3、基因重组对生物有什么意义?为什么?
任务六 比较基因突变和基因重组
项目 基因突变 基因重组
变异本质
发生时期
适用范围
结果
意义
应用
联系