6/6第一節(jié)生物變異的來源一、學習目標1.舉例說明基因突變的特征和原因。2.舉例說出基因重組的來源。3.舉例說出染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。4.舉例說出染色體組的概念。二、教學重點基因突變的特點與機理，染色體數(shù)目的變異。。三、教學難點基因突變的機理，染色體組、單倍體、二倍體、多倍體的概念及其聯(lián)系。四、教學建議本節(jié)之前學生已學過孟德爾的遺傳基本定律，遺傳的染色體學說以及遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)等內(nèi)容，都屬于遺傳學的知識，本節(jié)討論的屬于變異。可從學生熟悉的生物變異現(xiàn)象入手，引導學生從深層次去認識變異現(xiàn)象。對于基因重組，要引導學生去對比分析減數(shù)分裂過程中同源染色體分離時的重組，以及減數(shù)分裂過程中同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換引發(fā)的基因重組。對于基因突變部分可鼓勵學生對教材中的整理出的現(xiàn)成的內(nèi)容進行批判、辨析，也可以去引導學生思考誘發(fā)突變與人類生產(chǎn)生活的關(guān)系。對于染色體畸變，首先要讓學生明確正常生物體細胞和生殖細胞內(nèi)的染色體，以人和果蠅為例歸納染色體組的概念。也可結(jié)合減數(shù)分裂和有絲分裂的知識基礎(chǔ)引導學生分析以染色體組為單位的染色體數(shù)的增加或減少就可以獲得植物的多倍體和單倍體植株。區(qū)分單倍體、二倍體和多倍體的概念。五、教學過程教學內(nèi)容教師組織和引導學生活動教學意圖引言前面我們對遺傳問題進行了學習、知道了主要的遺傳物質(zhì)是DNA，控制生物性狀遺傳的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是基因，以及遺傳的三個基本定律和伴性遺傳。可見遺傳的問題很復雜。那么，變異呢？也同樣如此。在豐富多彩的生物界中，蘊含著形形色色的變異現(xiàn)象。今天，我們就來學習這方面的知識?！窘榻B】生物的變異可分為兩大類：不可遺傳的變異和可遺傳的變異?？蛇z傳變異有三種來源：基因突變、基因重組和染色體變異?！緩娬{(diào)】可遺傳的變異不是由于環(huán)境因素的影響而引起的性狀改變，而是由于生殖細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)的改變引起的，因而能夠遺傳給后代?！締枴客ㄟ^美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？為什么？【問】“一豬生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的？思考回答通過基因重組產(chǎn)生的?！練w納】一、基因突變1.基因突變的概念【問1】鐮刀型細胞貧血癥是怎樣引起的一種遺傳??？（教師簡介鐮刀型細胞貧血癥）【問2】大家回顧一下，什么叫基因？基因的分子結(jié)構(gòu)如何？出示基因結(jié)構(gòu)變化示意圖，對圖講解。強調(diào)基因結(jié)構(gòu)不管按以上的哪一種情況變化，歸根結(jié)底都是堿基的排列順序發(fā)生了改變，從而改變了遺傳信息，引起生物性狀的變異。由于DNA分子中發(fā)生的堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫基因突變。基因突變是染色體的某一個位點上基因的改變，基因突變使一個基因變成它的等位基因，且通常會引起一定的表現(xiàn)型變化。那么，基因突變是如何產(chǎn)生的呢？1.學生閱讀書后回答。是由基因突變引起的一種遺傳病，是由于基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變產(chǎn)生的。2.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因中的脫氧核苷酸排列順序（堿基順序）就代表遺傳信息。不同的基因，脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同。2.基因突變的原因以人類的鐮刀型細胞貧血癥為例。顯示：正常型紅細胞與鐮刀型細胞貧血癥的紅細胞的性狀比較圖。鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細胞變成長鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細胞的堆積，導致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時，紅細胞受機械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴重貧血而造成死亡。顯示：鐮刀型細胞貧血癥病因圖解。問1：鐮刀型貧血癥病人的紅細胞和正常人的為什么不一樣？問2：鐮刀型貧血癥病人的血紅蛋白中的谷氨酸為什么被纈氨酸取代？【強調(diào)】鐮刀型細胞貧血癥發(fā)病的根本原因是控制血紅蛋白會成的基因中一個堿基對發(fā)生了改變，由變成。問3：基因突變有何意義？思考回答3.基因突變是生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原材料，是生物進化的內(nèi)因，沒有變異就沒有進化，因而在生物進化中具有重要意義。3.基因突變的特點問：基因突變作為生物變異的重要來源，它有哪些特點呢？【強調(diào)】自然條件下發(fā)生的基因突變叫做自然突變，人為條件下誘發(fā)產(chǎn)生的基因突變叫做誘發(fā)突變。基因突變可以發(fā)生在體細胞中，也可以發(fā)生在生殖細胞中。在高等生物里，大約10萬到1億個生殖細胞中才會有一個發(fā)生基因突變?？梢娡蛔兤鋵嵰彩遣蝗菀装l(fā)生的。【歸納】①普遍性②隨機性③稀有性④有害性⑤不定向性學生閱讀書后，由學生回答教師穿插其中講解。4.基因突變的意義基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原材料。二、基因重組1.基因重組的概念問：什么叫基因重組？基因重組產(chǎn)生的根本原因是什么？舉例說明【強調(diào)】這里必須注意到，基因重組只是生物個體的基因型發(fā)生了改變，出現(xiàn)了親代沒有的新的基因組合，而基因本身的結(jié)構(gòu)并沒有改變。基因重組是指生物進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2.基因重組的原因基因重組產(chǎn)生的根本原因主要有兩方面，一方面是由于基因的自由組合，即控制兩對或兩對以上相對性狀的等位基因，位于兩對或兩對以上同源染色體上，該生物個體在減數(shù)分裂形成配子時，非同源染色體上的非等位基因間的自由組合。另一方面是由于位于同源染色體上的原來連鎖在一條染色體的非等位基因，F(xiàn)1在減數(shù)分裂第一次分裂的前期，復制后的同源染色體聯(lián)會后，非姐妹染色單體之間由于交叉而交換，基因也隨著交換。上述二種原因，都能形成基因的重組，而新的重組基因類型又導致了不同相對性狀的重組，使后代產(chǎn)生變異。基因重組是通過有性生殖來實現(xiàn)的，如果兩個親本的雜合性越高、遺傳物質(zhì)的差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異也就越多。以豌豆為例，當具有10對相對性狀的親本進行雜交時，如果只考慮基因的自由組合（l0對等位基因位于10對同源染色體上）所引起的基因重組，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有210=1024種……。3.基因重組的意義引導閱讀思考閱讀課本，自己總結(jié)。三、染色體畸變討論與總結(jié)染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目的變異閱讀教材，回答問題總結(jié)生物的變異，根據(jù)生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是否改變，分為可遺傳變異和不可遺傳變異兩類?？蛇z傳變異中的基因突變，是基因分子結(jié)構(gòu)的改變。是在一定的外界條件或者生物內(nèi)部因素的作用下，使得DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，結(jié)果是基因中的脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生改變，最終導致原來的基因變?yōu)樗牡任换??；蛲蛔儾煌诨蛑亟M，基因重組是基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，產(chǎn)生了新的基因，產(chǎn)生了新的遺傳物質(zhì)。因而基因突變是生物產(chǎn)生變異的根本原因、為生物進化提供了最初的原材料?；蛑亟M是通過有性生殖過程來實現(xiàn)的，如果兩個親本的雜合性越高、遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型