高三生物一輪復習學案第9單元 基因突變及其他變異

第第10頁271生物學習設(shè)計與指導第九單元基因突變及其他變異第九單元基因突變及其他變異—結(jié)合實例，分析各變異類型3000萬～4500萬年前，一個紅色視覺基因OPN1LW在復制時突變?yōu)榫G色視覺基因OPN1MW，其敏感的波長從紅色移動到了綠色，于是人類從原始的祖先紅藍雙色視覺，變成了我們現(xiàn)在的真彩色，靠著它，我們眼睛可分辨的色彩終于從1萬種激增到100萬種。而且因為兩個基因具有非常相似的序列，OPN1LW易與OPN1MW發(fā)生基因重組，導致各種視力問題，例如紅綠色盲。那么什么是基因突變和基因重組呢？基因突變和基因重組是如何發(fā)生的？除此之外染色體的數(shù)目和結(jié)構(gòu)會不會發(fā)生改變呢？你還知道哪些人類遺傳?。坑衷撊绾螜z測和預防？一、單元學習主題（一）單元學習目標1.結(jié)合實例，說出突變和基因重組的類型，總結(jié)出各自的特點以及發(fā)生時期。2.分析太空育種、矮抗小麥、三倍體無籽西瓜的培育過程，總結(jié)基因突變、基因重組和染色體變異對生物性狀的影響，闡明可遺傳的變異是可以遺傳的。3.構(gòu)建染色體變異模型，能從染色體組的角度判斷單倍體、二倍體和多倍體。4.從變異的角度分析癌癥等常見疾病的病因及其檢測和預防措施。（二）單元學習計劃學習內(nèi)容課時內(nèi)容要求整體認知2結(jié)合271BAY《學習設(shè)計與指導》中的單元整體認知研讀教材，查閱271BAY中資源，形成自己的認知，嘗試初步構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)。核心知識基因突變及基因重組2說出基因突變的概念、原因、特點和意義?？偨Y(jié)基因突變和基因重組對生物性狀的影響。染色體變異2說出染色體變異的類型，總結(jié)染色體組數(shù)目和生物倍體的判斷方法以及多倍體育種的原理及優(yōu)缺點。（三）單元學習評價學習目的評價量規(guī)等級整體認知能說出突變和基因重組的概念、類型、發(fā)生時期及意義?！锬茌^好的完成271BAY中關(guān)于整體認知的階段性評價★★能結(jié)合認知情況用思維導圖的形式初步構(gòu)建出本單元的知識結(jié)構(gòu)★★★基因突變及基因重組了解太空番茄的獲得過程，說出基因突變的概念、原因、特點和意義?！锂嫵鰷p數(shù)分裂過程中基因重組的兩種類型圖，能夠借助減數(shù)分裂模型，闡釋基因重組的結(jié)果和意義?！铩飶淖儺惤嵌冉鉀Q生產(chǎn)實際問題★★★染色體變異利用合適材料構(gòu)建染色體組的模型，總結(jié)染色體組數(shù)目和生物倍體的判斷方法。★分析三倍體無籽西瓜育種方案，總結(jié)多倍體育中的原理及優(yōu)缺點。★★二、單元學習內(nèi)容（一）單元整體認知：依據(jù)教材與271BAY中的資源，來理解以下核心內(nèi)容1.基因突變的實例、概念、意義以及引起基因突變的因素。2.基因重組發(fā)生的時期、類型、意義。3.染色體變異的類型，染色體組、二倍體、多倍體、單倍體。

多倍體育種和單倍體育種的原理、過程。（二）單元學習活動第一學時：基因突變和基因重組學習目標:1.研讀文本，說出基因突變和基因重組的概念﹑總結(jié)出各自的特點以及發(fā)生時期。2.分析太空育種和矮抗小麥培育過程，總結(jié)基因突變和基因重組對生物性狀的影響。3.從變異的角度分析癌癥發(fā)生的原因以及預防措施。學習任務(wù):分析太空育種和矮抗小麥的培育過程通過分析太空育種實例，設(shè)計雜交育種實驗過程，來認知基因突變和基因重組各自的概念、發(fā)生時期，總結(jié)各自的特點及意義，進而歸納兩個育種方式的優(yōu)缺點。學習活動1:分析太空育種過程，總結(jié)基因突變的特點及意義1987年8月5日我國發(fā)射的第9顆返回式衛(wèi)星首次搭載了青椒、小麥、水稻等一批種子，開始了我國太空育種的嘗試。經(jīng)過太空育種的青椒、番茄、黃瓜、水稻等作物，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病性強。然而，太空育種也存在很多的問題，突變頻率仍然較低，有的能“蛻變”成更優(yōu)良的品種，有的則因變異而死亡，并且變異的方向和性質(zhì)很難控制。因此提高誘變效率，迅速鑒定、篩選突變體以及探索定向誘變的途徑，是當前研究的重要課題。思考：1.分析資料中太空育種的實例，總結(jié)基因突變的特點及其對生物的意義。

2.番茄基因中的堿基受到太空輻射發(fā)生了替換、缺失或增添，番茄的性狀是否一定會發(fā)生改變，請作出解釋。

學習活動2：分析“矮抗58”小麥培育過程機遇總是垂青有準備的人，被人稱為“麥爸”的茹振鋼，是中國小麥育種領(lǐng)域的重大貢獻者，他培育出的優(yōu)良品種“矮抗58”以其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病等特性，被稱為“黃淮海第一麥”。一粒種子可以改變一個世界，茹振鋼說，“美國在玉米雜交育種上掌握了話語權(quán)，袁隆平院士在水稻雜交育種上占領(lǐng)了制高點，我們要在雜交小麥上搶得先機！”。思考：“矮抗58”有抗倒伏抗病的特性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥品系（AABB）和矮稈不抗銹病的小麥品系（aabb），如何培育“矮抗”小麥？以AaBb基因型為例，畫出減數(shù)分裂過程中基因重組的兩種類型，并分析基因重組對生物性狀造成的影響。遷移提升：癌癥發(fā)生的一個重要機制是基因突變，然而幾十年的研究告訴我們，突變本身是不足以使正常細胞變成癌細胞的，細胞命運還受到表觀遺傳和代謝狀態(tài)以及組織環(huán)境的多重影響。另一個革命性的最新發(fā)現(xiàn)是，隨著年齡的增長或發(fā)生慢性組織損傷（如紫外線長期照射皮膚、長期吸煙和飲酒等）時，為正常細胞增加了癌癥發(fā)展的可能性。請從基因突變的角度分析癌癥能否遺傳，并解釋其中原因，結(jié)合以上分析總結(jié)預防癌癥的具體措施。學時評價：評價內(nèi)容評價量規(guī)自我評價基因突變和基因重組的概念、特點、發(fā)生時期、結(jié)果及意義★★闡明太空育種和雜交育種的原理、方法及優(yōu)缺點★★★分析癌癥的發(fā)病原因及預防癌癥措施★★★★第二學時：染色體變異學習目標：1.研讀文本，說出染色體變異的類型，說明其對生物性狀的影響。2.構(gòu)建染色體變異模型，總結(jié)染色體組數(shù)的判斷方法。

3.從染色體變異的角度分析如何檢測和預防人類遺傳病。學習任務(wù)：總結(jié)染色體組數(shù)的判斷方法通過分析多倍體的育種過程，設(shè)計三倍體無籽西瓜的培育方案，來認知染色體變異的概念、實質(zhì)以及對生物體性狀的影響。學習活動3：構(gòu)建染色體變異模型我們平時食用的無子西瓜是三倍體。普通西瓜為二倍體植物，即體內(nèi)有2個染色體組(2N=22)，用秋水仙素處理其幼苗，誘導二倍體西瓜植株成為四倍體(4N=44)，這種四倍體西瓜能正常開花結(jié)果，種子能正常萌發(fā)成長。用四倍體的植株做母本，二倍體的植株做父本，雜交獲得三倍體無子西瓜。思考：1.三倍體無籽西瓜富含葡萄糖、果糖、蔗糖、膳食纖維、鈣、磷、谷氨酸、瓜氨酸等營養(yǎng)物質(zhì)，請用文字和箭頭簡要表示無子西瓜培育的過程，總結(jié)多倍體育種的原理及優(yōu)缺點。2.請用卡紙、磁力棒等材料構(gòu)建含有兩個、三個、四個染色體組的細胞模型，總結(jié)染色體組數(shù)目和生物體倍型的判斷方法。3.除了染色體數(shù)目變異，還有染色體結(jié)構(gòu)變異，對比分析染色體結(jié)構(gòu)變異中易位和交叉互換之間的區(qū)別。遷移提升:人類遺傳病是遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的而引起的疾病，紅綠色盲是一種常見的遺傳病，紅色基因和綠色基因在X染色體上緊密連鎖，而且在細胞分裂時兩個X染色體會發(fā)生不等交換（發(fā)生在聯(lián)會時略有參差的兩條染色體區(qū)段間的交換，其結(jié)果使一條染色體具有重復，而另一條染色體具有缺失），導致缺乏光敏色素，顏色無法正常識別；而藍色的基因在7號染色體是常染色體遺傳，如果該基因的某些堿基發(fā)生替換、增添或缺失，就會導致缺乏藍色感光色素，那么所有跟藍色有關(guān)的顏色將無法正常識別。思考：1.上述材料中體現(xiàn)了哪些變異？從材料中總結(jié)這些變異的特點。2.我們應(yīng)如何調(diào)查它在社會上的發(fā)病方式和發(fā)病率？