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1、第二节生物的变异1基因突变教学目的：、了解生物变异的种类、掌握基因突变的概念和特点，人工诱变在育种上的应用。、理解基因突变的原因。教学重点：基因突变的原因教学难点：镰刀型细胞贫血症的分子基础情感目标：通过介绍人工绣变的知识和实例，帮助学生建立科学为社会生产、生活服务的意识，以及进行内因与外因辩证统一的观点教育。能力目标：通过对“遗传信息在传递的过程中可能会出现怎样的错误”的讨论，训练学生的发散思维能力。教案：提问：投影下列情况，哪些属于变异，各有何特点？某硕果南瓜因干旱和缺肥，结的果很小黄圆豌豆与绿皱豌豆杂交得F1,F1自交F2代的产生绿圆豌豆和黄皱豌豆维多利亚女王父母正常，而她却是世界上第一
2、个血友病基因的携带者附带问题：什么是变异？指的是表现型还是基因型？表现型与什么因素有关？小结： 不遗传的变异 分类 基因重组 遗传的变异 基因突变 染色体变异明确两类变异的本质区别。说明基因突变是主要的学习内容。1基因突变1.实例：列举基因突变的实例：水稻的高茎和矮茎、小麦的抗锈病与不抗锈病，糯米与粳米，人的多种遗传病如白化、糖尿病、色盲，人的血型，镰刀型细胞贫血等等。基因突变是怎样产生的呢？下面以人类的镰刀型细胞贫血症的实例进行分析。(投影：正常型红细胞与镰刀形红细胞)一边板书，一边按以下顺序讲述和提问：20世纪初，有人在一例严重贫血的黑人血液中看到奇怪的异形红细胞，形状象镰刀，就把这类贫血
3、叫做“镰刀型细胞贫血症”，我国发现甚少，但在方东、福建沿海省份有出现，这种病在缺氧时，红细胞由正常的圆饼状变成镰刀形，严重时镰刀状的红细胞破裂，造成溶血性贫血，往往上引起死亡。（1）人的正常红细胞是什么形状？患者的红细胞是什么形状？红细胞 圆饼状 镰刀形 蛋白质 正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸m 突变（2）红细胞内主要的功能物质是什么？此物质的主要生理作用是什么？（3）血红蛋白的基本组成单位是什么？（4）讲述正常血红蛋白与患者血红蛋白的差异，仅表现在一条肽链上的一个氨基酸不同。 正常：脯谷谷赖 异常：脯缬谷赖（5）血红蛋白上的氨基酸的种类是什么物质决定的？讲述二者信使RNA或密码的不同。（6）信使
4、RNA或密码又是由什么物质决定的？讲述DNA或基因的不同。（7）小结人类镰刀型细胞贫血症的原因：DNA复制过程中，由于各种原因（内、外因）而偶然发生差错，导致基因分子结构改变（碱基种类、数量、排列顺序等发生局部改变）2概念：基因突变是指基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或改变。提问：基因突变发生在什么时期？基因突变会有些什么特点呢？投影阅读：基因突变不仅仅发生在人类身上，各种生物中都可以见到突变产生的性状。但据统计，高等动植物的十万到一亿个配子中，仅有一个发生基因突变，细菌则约1万到100万个才会产生一个基因突变。研究结果表明：基因突变的结果可能不只是产生了一个等位的基因，而有可能在不同的
5、碱基处分别发生突变，产生了若干个等位基因(如人的红细胞可由i突变产生IA、IB等)；且突变基因可由显性变为隐性，也可由隐性变为显性；基因突变改变了生物原来长期与环境相适应的情况，所以一般都是有害的，但有些也更能适应环境，推动着生物的进化。学生总结基因突变的几个特点：广泛性：频率低：3.特点 可逆性： Aa；aA 多方向性：Aa1、a2、a3 一般有害性：(有些有利) 适者生存：量度质变 品种物种4.意义：生物变异的主要来源，进化的重要因素教师说明：某些对生物不利的变异可以被人类所利用。安康羊的短腿是突变性状。这个性状并不利于羊的奔跑，但有利于牧人对羊群的管理。这就为人类选育生物新品种提供了可能
6、。也有一些突变的性状可能对发生突变的生物本身没有明显的利害关系。这些性状可能会被人类选择而保存下来。如：观赏花卉的花色变异，对花本身的繁殖并无影响，却可能被人类选择而保存下来。根据基因突变的外因不同，分为自然突变和人工诱发突变两种类型。并以此引出人工诱变育种。5.突变类型：种类自然突变人工诱变条件自然发生人工条件(射线、激光辐射、化学药剂)等诱导发生突变特点突变率很低一般有害，少数有利提高突变率变异性状稳定快，加速育种进程大幅度地改良某些性状 有利个体不多说明1：由于自然突变频率很低，为了选育生物新品种，科学家们采用人工诱变。提高了基因突变的频率，但由于突变是不定向的，所以要获得人类所需要的生
7、物品种也需要做大量的工作。利用物理、化学方法处理生物，均可诱发基因突变，大大提高突变率。第二次世界大战，美国在日本广岛投放的原子弹，就使许多日本人受到各种射线的辐射，从而诱发许多遗传病，特别是血癌（如白血病）说明2：人工诱变在育种上的应用及成就应用：创造出动、植物、微生物的新品种。成就：培养出高产青霉菌：1943年，分离出的青霉菌的产量是20单位/亳升,1972年经人工诱变培养出的高产青霉菌的产量达20000单位/亳升，产量提高了1000倍，大大地降低了青霉素的价格。解放前，我国不能生产青霉素，所用的青霉素由国外进口，价格昂贵，一般人买不起，自我国能自己生产后，青霉素才被广泛应用于治疗各种疾病。 培育出多个粮食作物新品种。小结：课后练习97