基因突变第一课时教学实录

基因突变

一、学习目标

1、知识目标：①小组合作探究镰刀型细胞贫血症的根本原因，概述基因突变的实质。

②概述基因突变的概念含义。

③自主学习,

解释基因突变的原因，举例说出物理因素、化学因素、生物因素。

④结合举例小组讨论说明基因突变的特征。概述基因突变的意义。

2、能力目标：①结合课本中实例的分析，培养学生分析、归纳和逻辑推理能力。

②相互启发、讨论，提高学生交流、合作、探究能力。

3、情感态度与价值观目标

①通过引导学生对镰刀型细胞贫血病的分析，让学生体验基因突变概念的形成过程。

②通过对基因突变原因及特点的逻辑论证过程，不但可以使学生懂得生物界丰富多彩的本质，还可以对学生进行辨证唯物主义的思想教育。

③通过基因突变与生活联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。

二、教学重点：基因突变的原因、概念、特点和意义

三、教学难点：探究镰刀型细胞贫血症的根本原因，概述基因突变的实质。

四、材料准备：教学课件，小组活动材料：白板4块、五种不同颜色的即时贴（表示五种不同的碱基）

五、教学过程：

教学内容

教师活动

学生活动

观看视频，激发探究兴趣，为后续教学铺垫

学生在学案上填写

思考

知识回顾：中心法则

学生借助密码子速查盘，查找谷氨酸的密码子缬氨酸密码子

1、播放视频

激发疑问：基因突变对人类都是有利的吗？

“太空蔬菜”

引入案例：镰刀型细胞贫血症

导入新课

2、案例分析：镰刀型细胞贫血症

展示图片：

正常红细胞和镰刀型细胞贫血症患者的红细胞： 镰刀型红细胞很容易破裂，引起患者严重贫血而造成死亡。

经研究发现，该病是由于血红蛋白的结构异常引起的。

点拨：

1、镰刀状的红细胞是异常性状

2、1956年，科学家对正常与异常红细胞血红蛋白的氨基酸序列分析：

对比发现：谷氨酸变为缬氨酸导致

提问：联系中心法则谈谈发生这种变化的根本原因是什么？

知识回顾：中心法则----基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状。

推测：多肽中的谷氨酸被缬氨酸替代是由于密码子不同吗？

引导学生认识密码子速查盘，

进而查找谷氨酸的密码子、缬氨酸密码子。

分析思考：谷氨酸密码子GAA 、GAG

缬氨酸密码子（GUU、GUC、GUA 、GUG ）

3、活动1：探究基因突变的本质

构建概念：基因突变

活动2：尝试从资料中找出，哪些因素可能会诱发基因突变？

推测：密码子不同可能是由DNA（基因）中模板链上的碱基序列决定的。

归纳思路：

正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白的差异

氨基酸的改变改变mRNA上相应的密码子DNA碱基序列改变

2、过程模拟

根据mRNA上相应的六种密码子推导出相应的DNA碱基序列。

（1）、尝试用所给的材料构建该DNA碱基序列。

（2）、展示、比较改变前、后DNA中碱基变化。

提示：材料袋中五种不同颜色的即时贴表示五种不同的碱基。

学生白板或黑板上分组展示：

教师评价学生展示情况

镰刀型细胞贫血症的发生是由于A//T碱基对替换了T//A碱基对造成的。

分析基因中碱基对的变化

结合基因中碱基对的变化尝试归纳基因突变的概念

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。

请同学们把这个重要的概念的关键字词在书上画下来。

过渡：又是哪些原因引起这些变化呢？

尝试从资料中找出，哪些因素可能会诱发基因突变？

资料1：核辐射产生异常体型的鱼 资料2发霉花生中的黄曲霉毒素能危害人及动物肝脏，严重时可导致肝癌甚至死亡。 资料3 临床医学证明，80%的肝癌患者患病的诱因，是乙肝病毒的传播。 引导学生根据所给材料讨论后解答

归纳基因突变的原因：

1、自发突变

2、诱发突变：物理因素（X射线、紫外线及其他辐射）、化学因素（亚硝酸盐、碱基类似物等）、生物因素（乙型肝炎病毒、疱疹病毒）

练习：分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变？

1、房屋装修后需放置三个月以上入住

2、避免在阳光下暴晒

学生分组讨论

分组动手操作

学生展示汇总

回答：镰刀型细胞贫血症的发生是由于A//T碱基对替换了T//A碱基对造成的（根本原因）。

学生根据所给材料讨论后解答

归纳：基因突变的原因。

活动3：讨论：DNA分子碱基对的改变一定会导致生物性状的变化？

活动4：讨论、基因突变都会遗传给后代吗？

活动5：据表格说说基因突变的特点

基因突变的意义

科学畅想

3、杜绝霉变食物

4、接种HPV（人乳头瘤病毒）疫苗

5、隔夜饭菜尽量少吃

追问：为了降低癌症的发生，为了我们的健康，你有哪些建议？

引导学生思考解答

答：不一定

1、

因为基因突变前后氨基酸的种类不一定改变。

图示：等位基因变化，引出显性和隐性突变

引导学生思考解答

答：不一定，看发生在体细胞（一般不能传给后代）

还是发生在生殖细胞（可以通过受精作用直接传给后代）。

引导学生据表格所给材料说说基因突变的特点，讨论后解答

强调：1、不定向性（产生等位基因新的基因）

2、基因突变有害有利的相对性

练习题

1、归纳提升———连一连

A. 自然界的物种中广泛存在月

1.低频性

B. 不同发育阶段、不同DNA、

2.不定向性

DNA不同部位均可发生。

3.随机性

C. 老鼠灰毛基因A+突变：

AY (黄毛)/a(黑毛)/AW(白毛) D. 自然界突变率很低：10-5—10-8

4.普遍性

强调：基因突变能产生等位基因，就能形成新的基因型，产生新的基因型，形成新的性状，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供最初的原材料，也是生物多种多样的根本原因。

请同学们把这个重要的概念的关键字词在书上画下来。

科学畅想

：学了“基因突变”，我想到了……

趋利避害，让我们的生活更美好！

学生回答

预计的答案：少吸烟，少吃油炸食物，夏天打遮阳伞，涂防晒霜，少用手机……

学生思考解答

学生思考解答

回答: 学生展示并解答：普遍性、随机性、多害少利性、不定向性、低频性

回答：

学生通过材料和练习加深了对基因突变特点的认识和理解。

学生识记、理解、背诵

知识要学以致用

基因突变的应用---育种

课堂总结

结束语：

人工诱变技术是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法，请你思考解答：

人工诱变常用的方法、优点、缺点有哪些？

归纳（1）人工诱变常用的方法：

物理因素：X射线、γ射线、紫外线、激光等

化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等

（2）优点：①提高突变率，缩短育种周期

②大幅度改良某些性状

（3）缺点: ①成功率低,有利个体往往不多

②需大量处理材料

强调：基因突变的不定向性为育种工作提供了很好的选种材料。

引导学生构建本课知识结构

学生思考

学生归纳

将知识学以致用，通过在实践中的应用加深理解

学生构建本课知识结构

回眸过去，展望未来，如果基因能绝对忠实地在世代间启发思考

遗传，

非常完美，零缺点，

那么地球上的生命是否

将保持永恒？！