第一篇:第1節(jié) 基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計(jì)
第5章 基因突變及其他變異 第1節(jié) 基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材和學(xué)情分析
本節(jié)課內(nèi)容包含了兩種可遺傳變異基因突變和基因重組,而基于前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由組合定律和減數(shù)分裂知識(shí),學(xué)生們對(duì)于基因重組已經(jīng)有了一定的了解,在這個(gè)知識(shí)點(diǎn)處理上應(yīng)注重對(duì)學(xué)生實(shí)際理解能力和圖形分析能力的培養(yǎng),通過實(shí)踐提高學(xué)生的認(rèn)知能力。這節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)就集中于基因突變這個(gè)知識(shí)點(diǎn),要通過多種途徑來加深對(duì)基因突變的內(nèi)涵和外延的理解。
二、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)
知識(shí)目標(biāo)
(1)舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因。(2)舉例說出基因重組。
(3)說出基因突變和基因重組的意義。
能力目標(biāo)
(1)采用鐮刀型細(xì)胞貧血癥的實(shí)例,從現(xiàn)象開始,追根溯源,讓學(xué)生理解基因突變的根本原因是DNA分子的堿基對(duì)發(fā)生了變化。
(2)用類比推理的方法引導(dǎo)學(xué)生理解基因突變的類型。
(3)通過生活中的具體事例引導(dǎo)學(xué)生理解抽象的概念,歸納哪些因素會(huì)導(dǎo)致基因突變。(4)以設(shè)問和討論的形式引導(dǎo)學(xué)生思考基因突變和基因重組的意義 情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)
引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)角度對(duì)基因突變和基因重組作科學(xué)的了解,形成正確的科學(xué)價(jià)值觀,激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感。
重點(diǎn)
1.基因突變發(fā)生的概念.原因及特點(diǎn)。
2.基因重組的來源以及減數(shù)第一次分裂后期和交叉互換后對(duì)應(yīng)的的基因變化圖。
難點(diǎn)
基因突變及基因重組的意義。
三、教學(xué)方法及教具
教學(xué)方法:討論法,講授法,小組討論法,學(xué)生分析歸納法。教具:多媒體.四、課時(shí)安排
2課時(shí)
五、教學(xué)過程
引言
前面我們對(duì)遺傳問題進(jìn)行了學(xué)習(xí)、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(gè)基本定律和伴性遺傳。
可見遺傳的問題很復(fù)雜。那么,變異呢?也同樣如此。在豐富多彩的生物界中,蘊(yùn)含著形形色色的變異現(xiàn)象。今天,我們就來學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。
【介紹】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。可遺傳變異有三種來源:基因突變、基因重組和染色體變異。
顯示:鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因圖解。
問1:鐮刀型貧血癥病人的紅細(xì)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(qiáng)調(diào)】鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)病的根本原因是控制血紅蛋白會(huì)成的基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變,由 變成。
問3:基因突變有何意義?
基因突變是生物變異的根本來源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料,是生物進(jìn)化的內(nèi)因,沒有變異就沒有進(jìn)化,因而在生物進(jìn)化中具有重要意義。
3.基因突變的特點(diǎn)
問:基因突變作為生物變異的重要來源,它有哪些特點(diǎn)呢?
【強(qiáng)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?;蛲蛔兛梢园l(fā)生在體細(xì)胞中,也可以發(fā)生在生殖細(xì)胞中。在高等生物里,大約10萬到1億個(gè)生殖細(xì)胞中才會(huì)有一個(gè)發(fā)生基因突變??梢娡蛔兤鋵?shí)也是不容易發(fā)生的。
【歸納】①普遍性②隨機(jī)性③稀有性④有害性⑤ 不定向性 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(jìn)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
基因重組是指生物進(jìn)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(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的等位基因,位于兩對(duì)或兩對(duì)以上同源染色體上,該生物個(gè)體在減數(shù)分裂形成配子時(shí),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,在減數(shù)分裂第一次分裂的前期,復(fù)制后的同源染色體聯(lián)會(huì)后,非姐妹染色單體之間由于交叉而交換,基因也隨著交換。
基因重組是通過有性生殖來實(shí)現(xiàn)的,如果兩個(gè)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。
3.基因重組的意義 引導(dǎo)閱讀思考
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。可遺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(duì)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(dǎo)致原來的基因變?yōu)樗牡任换颉?/p>
第二篇:“基因突變和基因重組”教學(xué)設(shè)計(jì)
“基因突變和基因重組”教學(xué)設(shè)計(jì)
安徽師范大學(xué)附屬外國語學(xué)校高一
(二)班-程婷
一、教材分析
《基因突變和基因重組》是人教版高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》第5章第1節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)基因突變的概念、特點(diǎn)和原因,基因突變和基因重組的意義。
二、學(xué)情分析
生物的變異現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生而言并不陌生,通過初中生物課的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到生物的變異與遺傳物質(zhì)和環(huán)境有關(guān)。本節(jié)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳物質(zhì)究竟是如何引起生物的變異的。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.舉例說明基因突變的概念、原因、特點(diǎn); 2.舉例說出基因重組;
3.說出基因突變和基因重組的意義。
(二)過程與方法
1.學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理,類比推理等科學(xué)方法;
2.培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,發(fā)散思維及綜合能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值
1.在基因突變的學(xué)習(xí)中懂得生物界在豐富多彩的本質(zhì),從而進(jìn)行辯證唯物主義的思想教育;
2.在基因突變的學(xué)習(xí)中懂得如何確立健康的生活方式;
3.引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)角度對(duì)基因突變和基因重組作科學(xué)的了解,形成正確的科學(xué)價(jià)值觀,激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感。
四、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1、重點(diǎn):
(1).基因突變的概念及特點(diǎn);(2).基因突變的原因。
2、難點(diǎn):
基因突變和基因重組的意義。
五、教學(xué)程序設(shè)計(jì)
依據(jù)新課改”自主、合作、探究”的精神,按“學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo)”的原則,以探究式教學(xué)方法為主線,利用學(xué)案導(dǎo)學(xué),開展自主探究學(xué)習(xí),讓學(xué)生在討論、探究、交流中相互啟迪,獲得新知,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。同時(shí),教師充分利用現(xiàn)代聲像技術(shù)及多媒體工具,借助多媒體動(dòng)畫,把基因突變的原因及類型和基因重組的原理直觀地展示給學(xué)生,有利于學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。教師適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥,以幫助學(xué)生建構(gòu)正確的知識(shí)結(jié)構(gòu),把課堂的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。
六、教學(xué)過程
1、回顧遺傳物質(zhì)DNA和基因之間的關(guān)系以及遺傳學(xué)基本規(guī)律。
2、設(shè)疑:性狀由親代傳遞到子代時(shí),會(huì)不會(huì)一成不變呢?當(dāng)然不會(huì),或多或少都會(huì)存在差異,這又為什么呢?
3、進(jìn)行學(xué)習(xí)目標(biāo)和課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀。
1、學(xué)生回顧DNA和基因之間的關(guān)系。
2、回顧生物性狀的決定因素,思考并回答指出遺傳過程中存在變異。
3、明確本節(jié)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)。
步步導(dǎo)入,吸引學(xué)生的注意力,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)欲望。多媒體課件展示基因突變和基因重組的相關(guān)實(shí)例。
觀看多媒體相關(guān)實(shí)例。激發(fā)學(xué)生的好奇心,主動(dòng)地參與獲取新知識(shí)。自主學(xué)習(xí),組內(nèi)討論
探究1:基因突變
1、組織學(xué)生組內(nèi)探討基因突變的原因、特點(diǎn)、實(shí)例及意義,并進(jìn)行小組展示。
2、多媒體展示鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病機(jī)理。
3、提出問題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“問題探討”進(jìn)行分析,引出基因突變的概念。
4、對(duì)基因突變的意義進(jìn)行引導(dǎo),讓學(xué)生懂得如何確立健康的生活方式。
1、通過學(xué)案上的知識(shí)梳理,組內(nèi)討論,形成統(tǒng)一認(rèn)知進(jìn)行小組展示。
2、觀看多媒體展示。
3、小組討論,總結(jié)基因突變的概念。
4、理解基因突變的意義,并在以后的生活中樹立正確的健康觀念 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,并體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。
多媒體直觀地展示給學(xué)生,有利于學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。完成情感態(tài)度與價(jià)值觀的目標(biāo) 自主學(xué)習(xí),組內(nèi)討論 探究2:基因重組
1、組織學(xué)生組內(nèi)探討基因重組的類型、特點(diǎn)、實(shí)例及意義,并進(jìn)行小組展示。
2、多媒體展示基因重組的類型及機(jī)理。
1、通過學(xué)案上的知識(shí)梳理,組內(nèi)討論,形成統(tǒng)一認(rèn)知進(jìn)行小組展示。
2、觀看多媒體展示。
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,并體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。班內(nèi)交流,確定難點(diǎn)
1、多媒體展現(xiàn)合作探究?jī)?nèi)容,倡導(dǎo)學(xué)生合作式學(xué)習(xí)、交流。
2、對(duì)于基因突變和基因重組的區(qū)別進(jìn)行適時(shí)點(diǎn)撥,幫助學(xué)生理解。
1、合作交流,確定難點(diǎn)。
2、嘗試構(gòu)建表格分析基因突變和基因重組之間的區(qū)別。
培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維及綜合分析的能力,完成課標(biāo)中的能力要求。隨堂練習(xí),當(dāng)堂反饋 多媒體展示相關(guān)習(xí)題,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。讀題,思考與討論,并進(jìn)行解答。
1、幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固。
2、通過對(duì)學(xué)生練習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià),了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況,以便確定下一步的補(bǔ)償性學(xué)習(xí)的安排。歸納總結(jié),科學(xué)評(píng)價(jià)
1、構(gòu)建思維導(dǎo)圖,幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)框架;
2、對(duì)本節(jié)課的小組表現(xiàn)進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià),并評(píng)出最佳小組。通過思維導(dǎo)圖,構(gòu)建知識(shí)框架,掌握相關(guān)知識(shí)。
科學(xué)評(píng)價(jià)有利于小組內(nèi)學(xué)生之間的相互團(tuán)結(jié),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。
七、板書設(shè)計(jì)
5.1 基因突變和基因重組
一、基因突變
1、實(shí)例
2、概念
3、原因
4、特點(diǎn)
5、意義
二、基因重組
1、概念
2、類型
3、意義
三、基因突變與基因重組的區(qū)別 基因突變 基因重組
本質(zhì):基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,產(chǎn)生了新基因,出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合,不產(chǎn)生新基因,但可以產(chǎn)生新的基因型,使不同性狀重新組合。發(fā)生時(shí)間及原因:細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時(shí),由于外界理化因素引起的堿基對(duì)的替換、增添或缺失。減數(shù)第一次分裂后期,隨著同源染色體的分開,位于非同源染色體的分開,位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合。
條件:外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。
意義:生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原材料。生物變異的來源之一,是形成生物多樣性的重要原因。
發(fā)生可能:突變頻率低,但普遍存在。在有性生殖中非常普遍。
八、布置作業(yè)
固學(xué)案相關(guān)習(xí)題
九、教學(xué)反思
第三篇:《基因突變和基因重組》教案
《基因突變和基因重組》教案
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一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
.舉例說明基因突變的概念、原因、特點(diǎn);
2.舉例說出基因重組;
3.說出基因突變和基因重組的意義。
(二)過程與方法
.學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理,類比推理等科學(xué)方法;
2.培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,發(fā)散思維及綜合能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值
.在基因突變的學(xué)習(xí)中懂得生物界在豐富多彩的本質(zhì),從而進(jìn)行辯證唯物主義的思想教育;
2.在基因突變的學(xué)習(xí)中懂得如何確立健康的生活方式;
3.引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)角度對(duì)基因突變和基因重組作科學(xué)的了解,形成正確的科學(xué)價(jià)值觀,激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感。
二、教材分析
《基因突變和基因重組》是人教版高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》第5章第1節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)基因突變的概念、特點(diǎn)和原因,基因突變和基因重組的意義。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
、重點(diǎn):
(1).基因突變的概念及特點(diǎn);
(2).基因突變的原因。
2、難點(diǎn):
基因突變和基因重組的比較。
四、學(xué)情分析
生物的變異現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生而言并不陌生,通過初中生物課的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到生物的變異與遺傳物質(zhì)和環(huán)境有關(guān)。本節(jié)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳物質(zhì)究竟是如何引起生物的變異的。
五、課時(shí)安排:1課時(shí)
六、教學(xué)程序設(shè)計(jì)
依據(jù)新課改”自主、合作、探究”的精神,按“學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo)”的原則,以探究式教學(xué)方法為主線,利用學(xué)案導(dǎo)學(xué),開展自主探究學(xué)習(xí),讓學(xué)生在討論、探究、交流中相互啟迪,獲得新知,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。同時(shí),教師充分利用現(xiàn)代聲像技術(shù)及多媒體工具,借助多媒體動(dòng)畫,把基因突變的原因及類型和基因重組的原理直觀地展示給學(xué)生,有利于學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。教師適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥,以幫助學(xué)生建構(gòu)正確的知識(shí)結(jié)構(gòu),把課堂的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。
七、教學(xué)過程
教師組織和引導(dǎo)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)欲望
(5分鐘)、多媒體展示水毛茛和果蠅的圖片,設(shè)疑:
1、水毛茛裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉為什么表現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)?這種變異能遺傳嗎?
2、果蠅的白眼性狀能遺傳給后代嗎?
2、導(dǎo)出生物體變異的類型(不可遺傳變異和可遺傳變異),并指出本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容為可遺傳變異中的基因突變和基因重組。
3、多媒體展示學(xué)習(xí)目標(biāo),并進(jìn)行學(xué)習(xí)目標(biāo)和課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀。、學(xué)生回顧生物體的表現(xiàn)型與基因型和環(huán)境之間的關(guān)系并思考相關(guān)問題。
2、通過學(xué)習(xí),知曉生物體變異的類型以及本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
3、明確本節(jié)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)。
步步導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生的好奇心,主動(dòng)地參與獲取新知識(shí),明確學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)。
自主學(xué)習(xí),組內(nèi)討論
探究1:基因突變(10分鐘)、組織學(xué)生組內(nèi)探討基因突變的原因、特點(diǎn),并進(jìn)行小組展示。
2、多媒體展示鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病機(jī)理。并引導(dǎo)學(xué)生思考:堿基對(duì)的替換是否一定會(huì)引起生物體性狀的改變?
3、復(fù)習(xí)豌豆的皺粒以及囊性纖維病的產(chǎn)生原因,提出問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,引出基因突變的概念。
4、拓展:人類ABo血型,讓學(xué)生了解復(fù)等位基因。
5、對(duì)基因突變的意義進(jìn)行引導(dǎo),讓學(xué)生懂得如何確立健康的生活方式。、通過學(xué)案上的知識(shí)梳理,組內(nèi)討論,形成統(tǒng)一認(rèn)知進(jìn)行小組展示。
2、觀看多媒體展示的鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病機(jī)理并思考相關(guān)問題,回顧密碼子的簡(jiǎn)并性。
3、小組討論,總結(jié)基因突變的概念。
4、通過人類ABo血型的學(xué)習(xí),掌握基因突變的不定向性。
5、理解基因突變的意義,并在以后的生活中樹立正確的健康觀念。
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,并體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。
多媒體直觀地展示給學(xué)生,有利于學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
通過以前所學(xué)知識(shí)的回顧,幫助學(xué)生理解基因突變的類型和實(shí)例。
完成情感態(tài)度與價(jià)值觀的目標(biāo)。
自主學(xué)習(xí),組內(nèi)討論
探究2:基因重組(10分鐘)、組織學(xué)生組內(nèi)探討基因重組的類型、特點(diǎn)、實(shí)例并進(jìn)行小組展示。
2、多媒體展示基因重組的類型及機(jī)理。
3、分析基因重組的意義。、通過學(xué)案上的知識(shí)梳理,組內(nèi)討論,形成統(tǒng)一認(rèn)知進(jìn)行小組展示。
2、觀看多媒體展示。
3、知曉基因重組的意義。
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,并體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。
班內(nèi)交流,確定難點(diǎn)
(10分鐘)、多媒體展現(xiàn)合作探究?jī)?nèi)容,倡導(dǎo)學(xué)生合作式學(xué)習(xí)、交流。
2、對(duì)于基因突變和基因重組的區(qū)別進(jìn)行適時(shí)點(diǎn)撥,幫助學(xué)生理解。、合作交流,確定難點(diǎn)。
2、嘗試構(gòu)建表格分析基因突變和基因重組之間的區(qū)別。
培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維及綜合分析的能力,完成課標(biāo)中的能力要求。
隨堂練習(xí),當(dāng)堂反饋
(5分鐘)
多媒體展示相關(guān)習(xí)題,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。
讀題,思考與討論,并進(jìn)行解答。
、幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固。
2、通過對(duì)學(xué)生練習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià),了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況,以便確定下一步的補(bǔ)償性學(xué)習(xí)的安排。
歸納總結(jié),科學(xué)評(píng)價(jià)
(5分鐘)、構(gòu)建思維導(dǎo)圖,幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)框架;
2、對(duì)本節(jié)課的小組表現(xiàn)進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià),并評(píng)出最佳小組。
通過思維導(dǎo)圖,構(gòu)建知識(shí)框架,掌握相關(guān)知識(shí)。
科學(xué)評(píng)價(jià)有利于小組內(nèi)學(xué)生之間的相互團(tuán)結(jié),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。
八、板書設(shè)計(jì)
5.1基因突變和基因重組
一、基因突變
、實(shí)例:
2、概念:堿基對(duì)的增添、缺失或替換
3、原因:外因、內(nèi)因
4、特點(diǎn):普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害少利性
5、意義:變異的根本
二、基因重組、概念:控制不同性狀的基因的重新組合2、類型:自由組合、交叉互換
3、意義:變異的豐富
三、基因突變與基因重組的區(qū)別
九、布置作業(yè)
固學(xué)案P31-32相關(guān)習(xí)題
十、教學(xué)反思
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第四篇:1_基因突變和基因重組_教學(xué)設(shè)計(jì)_教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
1、舉例說明基因突變的特點(diǎn)和原因。2、舉例說出基因重組。
3、說出基因突變和基因重組的意義
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1、基因突變的概念及特點(diǎn)。2、基因突變的原因。教學(xué)難點(diǎn)
1、基因突變的原因
2、基因突變和基因重組的意義。
3.教學(xué)用具
多媒體
4.標(biāo)簽
生物,教案
教學(xué)過程
問:通過美容手術(shù),紋成彎彎的柳葉眉,這種柳葉眉能遺傳嗎?為什么?(學(xué)生回答。)再舉一例
問:太空椒的性狀能遺傳么?(學(xué)生回答)
觀察P80圖片引出基因突變
一、基因突變
鐮刀型細(xì)胞貧血癥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。
問:大家回顧一下,什么叫基因?基因的分子結(jié)構(gòu)如何?
學(xué)生回答。
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。出示基因結(jié)構(gòu)變化示意圖,對(duì)圖講解。
強(qiáng)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。
1.基因突變的概念
由于DNA分子中發(fā)生的堿基對(duì)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(gè)位點(diǎn)上基因的改變,基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因,且通常會(huì)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?
2.基因突變的原因
以人類的鐮刀型細(xì)胞貧血癥為例。
顯示:正常型紅細(xì)胞與鐮刀型細(xì)胞貧血癥的紅細(xì)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(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型,血液的粘性增加,引起紅細(xì)胞的堆積,導(dǎo)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(shí),紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象,引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。顯示:鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因圖解。
問:鐮刀型貧血癥病人的紅細(xì)胞和正常人的為什么不一樣?
問: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?
學(xué)生回答。
教師強(qiáng)調(diào),鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)病的根本原因是控制血紅蛋白會(huì)成的基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變,由變成。
問:基因突變有何意義?
學(xué)生答出:基因突變是生物變異的根本來源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料,是生物進(jìn)化的內(nèi)因,沒有變異就沒有進(jìn)化。因而在生物進(jìn)化中具有重要意義。
3.基因突變的特點(diǎn)
問:基因突變作為生物變異的重要來源,它有哪些特點(diǎn)呢?
學(xué)生閱書第82頁后,由學(xué)生回答教師穿插其中講解,后歸納。
①普遍性
②隨機(jī)性
③突變率低
④有害性
⑤不定向性 教師強(qiáng)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(xì)胞中,也可以發(fā)生在生殖細(xì) 胞中。在高等生物里,大約10萬到1億個(gè)生殖細(xì)胞中才會(huì)有一個(gè)發(fā)生基因突變??梢娡蛔兤鋵?shí)也是不容易發(fā)生的。
二、基因重組
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
讓學(xué)生回顧以前學(xué)過的遺傳定律后,再—一回答。
1.基因重組的概念
基因重組是指生物進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。這里必須注意到,基因重組只是生物個(gè)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。
2.根本原因
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(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的等位基因,位于兩對(duì)或兩對(duì)以上同源染色體上,該生物個(gè)體在減數(shù)分裂形成配子時(shí),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,在減數(shù)分裂第一次分裂的前期,復(fù)制后的同源染色體聯(lián)會(huì)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(dǎo)致了不同相對(duì)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(shí)現(xiàn)的,如果兩個(gè)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(dāng)具有10對(duì)相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交時(shí),如果只考慮基因的自由組合(l0對(duì)等位基因位于10對(duì)同源染色體上)所引起的基因重組,可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型210種。
課堂小結(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。可遺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(duì)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(dǎo)致原來的基因變?yōu)樗牡任换颉?/p>
基因突變不同于基因重組,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(jìn)化最供了最初的原材料。
板書
一、基因突變
1.基因突變的概念
2.基因突變的原因
3.基因突變的特點(diǎn)
二、基因重組
1.基因重組的概念
2.基因重組產(chǎn)生的原因
(l)基因的自由組合(2)四分體的非姐妹染色單體的互換
第五篇:高一下學(xué)期必修二第5章第1節(jié)基因突變和基因重組(含答案)
20XX-20XX年人教版(新教材)高中生物必修二基因突變和基因重組
1.產(chǎn)生鐮狀細(xì)胞貧血的根本原因是()
A.血液中鐮刀狀的紅細(xì)胞易破裂
B.血紅蛋白中一個(gè)氨基酸不正常
C.mRNA中一個(gè)堿基發(fā)生了改變
D.基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變
2.某同學(xué)欲用已搭建好的DNA分子模型模擬基因突變的過程。下列操作不必要的是()
A.增加3對(duì)堿基
B.減少2對(duì)堿基
C.改變1對(duì)堿基
D.將所有堿基重新排序
3.基因突變是生物變異的根本來源。下列關(guān)于基因突變特點(diǎn)的說法正確的是()
A.生物在個(gè)體發(fā)育的特定時(shí)期才可發(fā)生基因突變
B.基因突變能定向形成新的等位基因
C.低等生物和高等生物均可發(fā)生基因突變
D.體細(xì)胞發(fā)生的基因突變一定不能遺傳
4.果蠅的基因P發(fā)生突變后,轉(zhuǎn)錄出的mRNA長(zhǎng)度不變,但翻譯出肽鏈的氨基酸數(shù)目只有正常肽鏈的3/4。下列原因分析正確的是()
A.該基因突變可能是堿基對(duì)的缺失
B.該基因突變后轉(zhuǎn)錄形成的mRNA可能含有兩個(gè)或多個(gè)終止密碼子
C.該基因突變可能導(dǎo)致起始密碼的位置發(fā)生了向前移動(dòng)
D.該基因突變可能導(dǎo)致mRNA無法與核糖體正常結(jié)合5.下列有關(guān)人的正常皮膚細(xì)胞及其癌變的敘述,錯(cuò)誤的是()
A.癌細(xì)胞有細(xì)胞周期
B.癌變后細(xì)胞膜上的糖蛋白減少
C.紫外線是致癌因子
D.正常皮膚細(xì)胞中沒有原癌基因
6.細(xì)胞的癌變受多種致癌因子的作用,TGF-β1-Smads是一條抑制腫瘤的信號(hào)傳遞途徑。研究表明,胞外蛋白TGF-β1與靶細(xì)胞膜上受體結(jié)合,激活胞內(nèi)信號(hào)分子Smads,生成復(fù)合物轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi),誘導(dǎo)靶基因的表達(dá),阻止細(xì)胞異常增殖,抑制惡性腫瘤的發(fā)生。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.惡性腫瘤細(xì)胞膜上的糖蛋白減少,因此易分散和轉(zhuǎn)移
B.原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變,可能引發(fā)細(xì)胞癌變
C.從功能來看,復(fù)合物誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谝职┗?/p>
D.沒有患癌癥的人體細(xì)胞染色體上沒有與癌變有關(guān)的基因
7.下面有關(guān)基因重組的說法錯(cuò)誤的是()
A.基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中
B.基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因
C.基因重組是生物變異的來源之一
D.基因重組能產(chǎn)生原來沒有的性狀組合8.有性生殖的生物,其后代個(gè)體之間的性狀總存在一定的差異,主要原因是()
A.基因重組
B.基因分離
C.染色體變異
D.基因突變
9.基因重組可以發(fā)生在()
①細(xì)胞有絲分裂后期 ②減數(shù)分裂Ⅰ前期?、蹨p數(shù)分裂Ⅰ后期?、苁芫饔眠^程中 ⑤細(xì)胞分裂前的間期
A.①③
B.①②③④
C.②③
D.②③④⑤
10.下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的變異分別屬于()
A.基因重組,不可遺傳變異
B.基因重組,基因突變
C.基因突變,不可遺傳變異
D.基因突變,基因重組
11.某二倍體植物細(xì)胞內(nèi)的同一條染色體上有基因M和基因R,它們編碼的蛋白質(zhì)前3個(gè)氨基酸的堿基序列如圖,起始密碼子均為AUG。相關(guān)分析正確的是()
A.減數(shù)分裂過程中等位基因隨a、b鏈的分開而分離
B.需要四種核糖核苷酸作為原料合成a、b鏈的子鏈
C.基因M和基因R轉(zhuǎn)錄時(shí)都以b鏈為模板合成mRNA
D.若箭頭處堿基替換為T,則對(duì)應(yīng)密碼子變?yōu)锳UC
12.在培養(yǎng)人食管癌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中,加入青蒿琥酯(Art),隨著其濃度升高,凋亡蛋白Q表達(dá)量增多,癌細(xì)胞凋亡率升高。下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.為檢測(cè)Art對(duì)凋亡蛋白Q表達(dá)的影響,須設(shè)置不含Art的對(duì)照實(shí)驗(yàn)
B.為初步了解Art對(duì)癌細(xì)胞的影響,可用顯微鏡觀察癌細(xì)胞的形態(tài)變化
C.在癌細(xì)胞培養(yǎng)液中加入用放射性同位素標(biāo)記的Art,可確定Art能否進(jìn)入細(xì)胞
D.用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠,可確定該蛋白能否在動(dòng)物體內(nèi)誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡
13.血紅蛋白異常會(huì)產(chǎn)生貧血癥狀,結(jié)合減數(shù)分裂過程的曲線圖和細(xì)胞分裂圖,回答下列問題:
(1)血紅蛋白發(fā)生異常變化的根本原因是________________,此種變異一般發(fā)生于甲圖中________階段,此種變異一般最大的特點(diǎn)是能產(chǎn)生________。
(2)基因重組可以發(fā)生于乙圖中________時(shí)期,除此之外還有可能發(fā)生于________________。
14.20XX年9、10月份間,我國發(fā)射了“神舟”六號(hào)載人飛船,在此之前,我國“神舟”五號(hào)航天飛船于20XX年10月15日~16日首次載人飛行成功,與航天員楊利偉同搭乘的還有河南省的100余克作物種子,其中主要是我國著名育種專家周中普培育的“彩色小麥”。“彩色小麥”是我國著名育種專家周中普和李航經(jīng)過數(shù)十年潛心鉆研,采用“化學(xué)誘變”、“物理誘變”和“遠(yuǎn)緣雜交”三結(jié)合育種技術(shù)培育而成的。“彩色小麥”蛋白質(zhì)、鋅、鐵、鈣的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通小麥,并含有普通小麥所沒有的微量元素碘和硒。據(jù)李航介紹,“三結(jié)合”育種法采用的是一種單一射線,而種子進(jìn)入太空后,經(jīng)受的是綜合射線,甚至是人類未知的射線輻射,在這種狀態(tài)下,可以給種子創(chuàng)造物理誘變的概率,從中產(chǎn)生的二代種子可以選擇無數(shù)的育種材料,豐富育種基因資源,從而可能創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)保健的小麥新品種,問:
(1)“彩色小麥”在宇宙空間要接受________,以通過物理作用引起遺傳物質(zhì)的________,從而為育種提供可選擇的________。
(2)這些“彩色小麥”返回地面后,是否均可產(chǎn)生有益的變異?為什么?____________________________________________。
(3)將生物隨飛船帶入太空,可進(jìn)行多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。如將植物經(jīng)太空返回地面后種植,發(fā)現(xiàn)該植物某隱性性狀突變?yōu)轱@性性狀。
①表現(xiàn)該顯性性狀的種子能否大面積推廣?說明理由。
_____________________________________________________。
②簡(jiǎn)要敘述獲得該顯性優(yōu)良品種的步驟:___________________________________
_________________________________________________________________。
15.結(jié)腸干細(xì)胞異常增殖會(huì)引發(fā)結(jié)腸癌,過度肥胖增加結(jié)腸癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。
(1)結(jié)腸干細(xì)胞通過細(xì)胞增殖和________,實(shí)現(xiàn)腸道細(xì)胞的持續(xù)更新。
(2)W蛋白(一種信號(hào)分子)調(diào)控結(jié)腸干細(xì)胞增殖的機(jī)理如下圖所示。
①據(jù)圖可知,無W蛋白時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的A蛋白與β-cat蛋白結(jié)合,使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被________,導(dǎo)致β-cat蛋白降解,T基因無法轉(zhuǎn)錄,不利于結(jié)腸干細(xì)胞增殖。
②過度肥胖會(huì)使W蛋白過度表達(dá),大量W蛋白與結(jié)腸干細(xì)胞膜上的________結(jié)合,抑制蛋白激酶的作用,使β-cat蛋白經(jīng)________進(jìn)入細(xì)胞核,激活T基因轉(zhuǎn)錄,最終導(dǎo)致結(jié)腸干細(xì)胞________,形成癌細(xì)胞。
(3)A蛋白的合成受A基因控制。據(jù)圖分析,A基因和T基因在結(jié)腸癌發(fā)生過程中分別屬于________基因。
a.原癌、原癌
B.原癌、抑癌
c.抑癌、抑癌
D.抑癌、原癌
(4)有人認(rèn)為,維生素D通過上圖所示機(jī)制有效緩解高脂飲食導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生。為此,研究者用________飲食分別飼喂三組野生型小鼠,一段時(shí)間后從分子水平和個(gè)體水平分別測(cè)定各組小鼠____________,從而證實(shí)上述假設(shè)。
參考答案及解析
1.答案:D
解析:彎曲的鐮刀狀紅細(xì)胞易變形破裂不是鐮狀細(xì)胞貧血產(chǎn)生的根本原因,A錯(cuò)誤;血紅蛋白中的一個(gè)氨基酸改變是鐮狀細(xì)胞貧血產(chǎn)生的直接原因,B錯(cuò)誤;信使RNA中的一個(gè)堿基發(fā)生了改變不是鐮狀細(xì)胞貧血產(chǎn)生的根本原因,C錯(cuò)誤;鐮狀細(xì)胞貧血產(chǎn)生的根本原因是控制血紅蛋白合成的基因中的一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了替換,D正確。
2.答案:D
解析:基因突變是基因中堿基對(duì)的增添、缺少替換導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)改變,所以用已搭建好的DNA分子模型模擬基因突變的過程,可以增加3對(duì)堿基、減少2對(duì)堿基、改變1對(duì)堿基,而沒有必要將所有堿基重新排序,D正確。
3.答案:C
解析:無論生物個(gè)體發(fā)育的哪個(gè)時(shí)期,都可能發(fā)生基因突變,說明基因突變具有隨機(jī)性,A錯(cuò)誤;一個(gè)位點(diǎn)上的基因可以突變成多個(gè)等位基因,即基因突變具有不定向性,B錯(cuò)誤;無論是低等生物還是高等生物,無論是體細(xì)胞還是生殖細(xì)胞,都可能發(fā)生基因突變,說明基因突變具有普遍性,C正確;某些植物的體細(xì)胞發(fā)生的基因突變可以通過無性生殖遺傳,D錯(cuò)誤。
4.答案:B
解析:由于基因P發(fā)生突變以后,轉(zhuǎn)錄的mRNA長(zhǎng)度不變,所以應(yīng)該是發(fā)生了堿基對(duì)的替換,A錯(cuò)誤;mRNA長(zhǎng)度不變,但翻譯出肽鏈的氨基酸數(shù)目只有正常肽鏈的3/4,很有可能是提前出現(xiàn)了終止密碼子,因此突變后造成轉(zhuǎn)錄形成的mRNA可能含有兩個(gè)或多個(gè)終止密碼,B正確;起始密碼子的位置向前移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致肽鏈的長(zhǎng)度變長(zhǎng),C錯(cuò)誤;mRNA無法與核糖體正常結(jié)合則不會(huì)有多肽鏈產(chǎn)生,D錯(cuò)誤。
5.答案:D
解析:癌細(xì)胞可以無限增殖,故有細(xì)胞周期,A正確;癌變后細(xì)胞膜上的糖蛋白減少,容易分散和轉(zhuǎn)移,B正確;紫外線是致癌因子,C正確;正常皮膚細(xì)胞中有原癌基因和抑癌基因,D錯(cuò)誤。
6.答案:D
解析:人體細(xì)胞中都有與癌變有關(guān)的基因。
7.答案:B
8.答案:A
解析:通過有性生殖實(shí)現(xiàn)基因重組為生物變異提供了極其豐富的來源,是生物多樣性的重要原因之一,據(jù)此可知有性生殖的生物,其后代個(gè)體之間存在性狀上的差異,造成這些差異的最主要原因是基因重組,即A正確。
9.答案:C
10.答案:D
解析:甲圖中的“a”基因是從“無”到“有”,屬于基因突變;而乙圖中的A、a、B、b基因是已經(jīng)存在的,只是進(jìn)行了重新組合,屬于基因重組。
11.答案:D
解析:減數(shù)分裂過程中等位基因隨同源染色體的分開而分離,A錯(cuò)誤;合成a、b鏈的子鏈需要四種脫氧核糖核苷酸作為原料,B錯(cuò)誤;依題文可知,由于起始密碼子均為AUG,所以基因M以b鏈為模板合成mRNA,基因R轉(zhuǎn)錄時(shí)以a鏈為模板合成mRNA,C錯(cuò)誤;依題文可知,若箭頭處堿基替換為T,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,則對(duì)應(yīng)密碼子變?yōu)锳UC,D正確。
12.答案:D
解析:當(dāng)用凋亡蛋白Q飼喂患癌鼠時(shí),凋亡蛋白會(huì)在小鼠的消化道內(nèi)被消化,不能確定該蛋白是否能在動(dòng)物體內(nèi)誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,D錯(cuò)誤。
13.答案:(1)控制血紅蛋白合成的基因發(fā)生突變 2~3 新基因(2)C 減數(shù)分裂Ⅰ后期
解析:(1)蛋白質(zhì)的合成是由基因控制的,所以蛋白質(zhì)變化的根本原因是相應(yīng)基因發(fā)生了變化,屬于基因突變,它一般發(fā)生于細(xì)胞分裂前的間期的DNA復(fù)制時(shí),基因突變能夠產(chǎn)生新的基因。(2)基因重組有兩種類型,均發(fā)生于減數(shù)分裂過程中,即減數(shù)分裂Ⅰ后期的非同源染色體的自由組合和減數(shù)分裂Ⅰ前期的互換。
14.答案:(1)綜合射線 突變 材料
(2)不會(huì)。因?yàn)樵诟黝愅庖蜃饔孟庐a(chǎn)生的變異:一是不定向的;二是絕大多數(shù)變異有害,只有在地面種植過程選擇有益的變異,淘汰不利或有害變異,才能培育出新品種
(3)①不能。因?yàn)轱@性雜合體的雜交后代會(huì)發(fā)生性狀分離?、赼.將變異后的顯性個(gè)體自交培養(yǎng);b.選擇后代中的顯性個(gè)體連續(xù)自交;c.選擇不再發(fā)生性狀分離的顯性個(gè)體的種子作優(yōu)良品種
解析:(1)“彩色小麥”在宇宙空間要接受綜合射線,以通過物理作用引起遺傳物質(zhì)的突變,從而為育種提供可選擇的材料。(2)由于基因突變具有不定向性,且突變大多數(shù)是有害的,故這些“彩色小麥”返回地面后,不一定都是有益的。(3)①由于顯性突變的個(gè)體為雜合子,后代會(huì)發(fā)生性狀分離,故表現(xiàn)該顯性性狀的種子不能大面積推廣。②欲獲得顯性純合子,可采取連續(xù)自交方式,具體途徑如下:a.將變異后的顯性個(gè)體自交培養(yǎng);b.選擇后代中的顯性個(gè)體連續(xù)自交;c.選擇不再發(fā)生性狀分離的顯性個(gè)體的種子作優(yōu)良品種。
15.答案:(1)細(xì)胞分化(2)①磷酸化?、?W蛋白)受體 核孔 增殖失去控制(或“無限增殖”)(3)d(4)低脂、高脂、高脂+維生素D 細(xì)胞核內(nèi)的β-cat蛋白量(或“T基因表達(dá)量”)、結(jié)腸癌發(fā)生率(或“腫瘤體積”)
解析:(1)腸道細(xì)胞的持續(xù)更新需要結(jié)腸干細(xì)胞通過細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化來完成。(2)結(jié)合圖文信息可知①左圖,無W蛋白時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的A蛋白與β-cat蛋白結(jié)合,使β-cat蛋白在蛋白激酶作用下被磷酸化(圖中的β-cat蛋白多了一個(gè)磷酸基團(tuán)),導(dǎo)致β-cat蛋白降解,T基因無法轉(zhuǎn)錄,不利于結(jié)腸干細(xì)胞增殖。②右圖,過度肥胖會(huì)使W蛋白過度表達(dá),大量W蛋白與結(jié)腸干細(xì)胞膜上的(W蛋白)受體結(jié)合,抑制蛋白激酶的作用,使β-cat蛋白經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核,激活T基因轉(zhuǎn)錄,最終導(dǎo)致結(jié)腸干細(xì)胞增殖失去控制(或“無限增殖”),形成癌細(xì)胞。(3)結(jié)合題干可知A蛋白的功能是阻止細(xì)胞的增殖,因此A基因?qū)儆谝职┗颍鳷基因促進(jìn)細(xì)胞增殖,屬于原癌基因,因此應(yīng)選d。(4)按照假設(shè):“維生素D通過題圖所示機(jī)制能有效緩解高脂飲食導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生?!睘轵?yàn)證假設(shè)設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)的自變量是高脂飲食和維生素D的量,因變量是細(xì)胞的癌變情況,檢測(cè)指標(biāo)是細(xì)胞核內(nèi)的β-cat蛋白量(或“T基因表達(dá)量”)、結(jié)腸癌發(fā)生率(或“腫瘤體積”)。因此設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)以低脂食物為對(duì)照組,高脂食物、高脂+維生素D食物為條件對(duì)照組進(jìn)行設(shè)計(jì)。以野生型小鼠為實(shí)驗(yàn)材料,一段時(shí)間后從分子水平和個(gè)體水平分別測(cè)定各組小鼠細(xì)胞核內(nèi)的β-cat蛋白量(或“T基因表達(dá)量”)、結(jié)腸癌發(fā)生率(或“腫瘤體積”),從而證實(shí)上述假設(shè)。