基因突变优质课教案整理

学生课堂

自己做主

《基因突变》教学设计

【本节分析】

1、教材分析

本节介绍了基因突变的概念、时间、特点、原因和意义。从实例引入基因突变的概念，便于学生理解抽象的概念。在介绍基因突变的特点时，教材也举了具体的实例。这节课的重点集中于基因突变这个知识点。

2、学情分析

学生前面学习了细胞的癌变及DNA分子的结构、DNA的复制、基因的表达等有关知识，为本节课学习基因突变做好铺垫，有助于理解基因突变的概念以及特点。在这个知识点处理上应注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养，通过实践提高学生的认知能力。

【教学目标】

1、知识与技能

举例说明基因突变的概念、时间、特点、原因和意义。

2、过程与方法

（1）以镰刀型细胞贫血症的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因是DNA的碱基对发生了替换。

（2）通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念，归纳哪些因素会导致基因突变。

（3）以设问和讨论的形式引导学生思考基因突变的意义。

3、情感态度与价值观

引导学生从生物学角度对基因突变作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的求知欲。

【教学重点和难点】

1、教学重点：基因突变的概念、原因及特点。

2、教学难点：基因突变的意义。

【教学过程】

第一步：

由第五章课题《基因突变及其他变异》引出变异的概念：生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异，这种差异便是变异。

导入新课（展示植物、动物、微生物、人类的变异图片）

丰富多彩的生物界中，蕴含着形形色色的变异现象，变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。这节课，我们就来学习基因突变这种变异。

第二步：合作探究

1、基因突变的概念

展示镰刀型细胞贫血症相关资料，分析该病形成原因

资料：

1910年一位黑人青年到医院看病，医生检查发现他患的是一种特殊的贫血病

——镰刀型细胞贫血症。镜检时发现其红细胞不是正常的圆饼状，而是镰刀状的。这种红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时导致死亡。镰刀型细胞贫血症是如何形成的呢？

病因分析：

CTT

GUA

病因：

控制合成血红蛋白分子的DNA的一个碱基对发生替换（A—T替换为T—A）导致基因结构的改变，从而引起所编码的血红蛋

白结构的改变

根本原因：碱基对的替换

直接原因：血红蛋白分子结构的改变

教师：DNA分子中的碱基对还有可能发生什么变化？（展示碱基对的其他变化）

教师：DNA分子中的碱基对除了替换还有可能发生增添和缺失，请同学们总结一下基因突变的概念。

学生：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。

教师：（强调）只有引起基因结构的改变才叫基因突变。

一般情况下增添和缺失一个碱基对引起的基因突变影响大于替换引起的基因突变。那么请同学们思考：碱基对的改变，一定会引起蛋白质的改变吗？（展示图片）看图分析

学生：突变后所编码的氨基酸没有改变，则蛋白质没有改变，

突变后所编码的氨基酸改变了，则蛋白质也改变

教师：突变后所编码的氨基酸没有改变，体现了密码子的简并性，正因为密码子具有简并性，所以不同密码子编码同种氨基酸可增强密码子的容错性。那么基因突变发生在什么时期呢？一定能遗传给后代吗？

2、基因突变的时间

教师：DNA分子较RNA分子稳定是由于其双螺旋结构较稳定，解旋成单链后容易发生突变，故基因突变发生在DNA的复制期，在第三章第三节我们已经学过DNA的复制，知道DNA的复制发生在细胞分裂的间期，即两个时期：有丝分裂的间期和第一次减数分裂的间期。

有丝分裂形成的体细胞一般不能遗传给后代，减数分裂形成的生殖细胞可以通过受精作用遗传给后代。但如果发生在植物体细胞中可以通过无性繁殖遗传给后代。

基因突变是如何产生的呢？

3、基因突变的原因

教师：必修一我们学过细胞的癌变原因是致癌因子使原癌基

因和抑癌基因发生了突变，而致癌因子有物理、化学、病毒，这也是基因突变的外因。其中物理因素有紫外线、 X射线等，能损伤细胞内的DNA ；化学因素有亚硝酸、碱基类似物等，能改变核酸的碱基；生物因素有某些病毒等，某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA 。即诱发突变

在没有外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误和DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生，即自然突变。

（课堂练习）及时联系，巩固所学知识

基因突变有哪些特点呢？

4、基因突变的特点

（1）、资料一

基 因

突

变

率

大肠杆菌组氨酸缺陷型基因

玉米的皱缩基因

小鼠的白化基因

人类色盲基因

2×10－６

1×10

1×10

3×10

－5－5－６教师：从资料看出细菌，植物、动物、人类都有可能发生基因突变，基因突变广泛存在生物界中，故其具有普遍性。表格中－5－６，各种生物的突变频率的范围在10到10说明频率极低，故基因突变具有低频性。

（2）、资料二

基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内的不同的DNA分子上，可以发生同一DNA分子的不同部位上。

故基因突变具有随机性。

（3）、资料三

一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因即基因突变可以产生新

的基因。

故基因突变具有不定向性。

（4）、资料四

对生物来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物是有害的，如：人类的色盲、白化病，水稻、玉米的白化苗；也有些基因突变可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间，如有翅的昆虫会出现残翅和秃翅的突变类型，这种昆虫在正常情况下很难生存，但在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免被风吹到海里淹死。还有些基因突变既无害也无益，即同义突变。但总体来说基因突变具有多害少利性。

（总结）基因突变的特点

普遍性、低频性、随机性、不定向性、多害少利性。

教师：既然自然条件下基因突变率很低，而且大多数对生物体是有害的，那基因突变有什么意义呢？

5、基因突变的意义

教师：请从教材里找到，然后归纳总结。

①新基因产生的途径，一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因即基因突变可以产生新的基因。

②生物进化的原始材料，基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化，而生物进化的实质就是种群基因频率的改变。

③生物变异的根本来源，虽然基因突变的频率很低，但一个物种往往由很多个体组成，就有可能产生各种各样的随机突变，从而提供丰富的可遗传的变异。

第三步：学以致用

以例题的形式以练带讲，通过学生的练发现学生学习上的漏洞及薄弱点，及时补偿矫正，让学生对这节课能更深层次的理解，真正体现出学生的自主学习。

第四步：课堂小结

学生讨论自主构建本节知识网络，培养学生的总结归纳能

力。

第五步：课后作业

让学生通过练习，尝试将所学知识用于新情境中，解决实际问题。

【板书设计】

基因突变

1、实例：镰刀型细胞贫血症

根本原因：碱基对的替换

直接原因：血红蛋白分子结构的改变

2、概念

3、时间

4、原因

5、特点

6、意义