基因突变教学设计及说课稿

第四章

基因突变和基因重组

《基因突变》教学设计

【执

教】 陈 飞

【班

级】 高三（6）班

【课

题】 基因突变

【课

型】 复习课

【课程标准】

⒈举例说明基因突变的特征和原因

⒉搜集生物变异在育种上应用的事例

【考试说明】

基因突变的特征和原因（B）

【学情分析】

理科理生重点班，生源基础好，基础知识扎实，探究能力强。

【教材分析】

本节是人教版普通高中标准实验教科书生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。通过前面各章的学习，学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和基因如何起作用“等问题已有了基本的认识。本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续，又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础。

本节介绍了可遗传变异的一种类型：基因突变，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点、意义。本节内容使学生能从分子水平上理解遗传物质如何引起生物变异的。

【考向预测】

基因突变分为显性突变(如a→A)和隐性突变(如A→a)两种类型。前者一旦发生即可表现相应性状；后者一旦表现出来，就可稳定遗传。在性状遗传中，子代出现的新性状，既有可能是基因重组导致的，也可能是基因突变导致的。可通过设计合理的实验予以判断，此类问题一直是命题的热点，也是难点。

【教学目标】 ⒈知识目标：

⑴举例说明基因突变的特点和原因。

⑵说出基因突变的意义。

⒉能力目标： ⑴通过对课本中基础知识整理表述，培养学生归纳总结的能力。

⑵通过学生之间相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作探究的能力。

⑶教师精心设计智能训练和反馈．培养学生理论联系实际的能力。

⒊情感目标： ⑴通过生物变异的事例，增强学生对生物世界探究的好奇心及保护环境意识，逐步培养学生们严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。

⑵引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围，让学生真正成为学习的主人。

【教学重点】

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第四章

基因突变和基因重组

基因突变的概念、特点及原因。

【教学难点】

基因突变的意义

【教学方法】

引导思维探究与学生自主学习相结合。利用多媒体课件，创设形象生动的教学氛围；同时应用讲述法、谈话法、比较法、指导读书法等，发挥学生的主观能动性；配合知识内容，用投影打出资料或电脑演示相应软件，解决知识上的难点，激发学生学习兴趣、增加课容量。

【教学用具】多媒体

【课时安排】1课时

【教学步骤】

一、夯实基础

（一）基础知识 1．实例： 镰刀型细胞贫血症 （直接原因、根本原因）

2．概念：由于DNA分子中

碱基对 的替换，

增添

和

缺失 而引起

基因结构 的改变。 3．发生的过程及时间：基因突变发生的细胞分裂间期的DNA分子的复制过程中。

4．基因突变与生物生殖的对应关系：

无性生殖中

有丝分裂 过程能发生基因突变；有性生殖中

减数分裂 过程也能发生基因突变。因而在无性生殖和有性生殖过程中都存在因素突变而发生的变异。

5．基因突变发生的细胞

体细胞

能

（能、不能）发生基因突变，这种一般突变

不能

（能、不能）导致下一代产生变异，有性生殖细胞

能

（能、不能）发生基因突变，一般可通过

受精 作用，这种突变一般可遗传给后代。

6．基因突变不改变（改变、不改变）染色体基因的数量，只改变

基因结构

。

7．基因突变

不一定

（一定、不一定）引起生物性状的改变，由于一种氨基酸可以对应

多个 密码子，有的基因突变并不改变氨基酸种类，这样的突变

不一定

引起生物性状的改变。

某种突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置，但并不影响该蛋白质的功能，所以不会引起生物性的改变。

8．引起基因突变的因素很多，可以归纳为如下三类：

⑴物理因素；⑵化学因素；（⑶生物因素等。

9．基因突变是

生物变异

的根本来源，是

生物进化 的重要因素

基因突变虽然是

多数 有害，

少数 有利的，但由于它能产生新基因，从而产生前所未来的新性状，为自然选择提供了 原始材料

。

（二）基础训练

1.下列有关基因突变的说法，不正确的是 （ ）

A.自然条件下基因突变频率很低 B.基因突变对生物自身都是有害的

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基因突变和基因重组

C.基因突变能够产生新的基因 D.基因突变在自然界是普遍存在的

2.(多选)下面列举几种可能诱发基因突变的原因，其中哪些是正确的

（ ）

A.杂交 B.病毒、细菌的作用 C.亚硝酸盐处理 D．激光照射

3．基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的 、 或

，而引起的 的改变；

基因突变的结果是产生了 ，这是生物变异的 来源，为 提供原始材料。

答案：⒈B ⒉BCD ⒊替换 增添 缺失 基因结构； 新基因 根本 生物进化

二、问题探究

思考与讨论：

1．基因突变是否一定导致基因结构的改变? 为什么? ．．．．

2．基因突变是否一定引起生物性状的改变? 为什么? ．．．．

3．基因突变有哪些类型？如何理解基因突变特点的“不定向性”?

例1.（多选）一个DNA分子中如果只有一个碱基对改变，则可能 （ ABC ）

A.蛋白质结构改变 B.蛋白质结构不改变 C.基因结构改变 D.基因结构不改变

例2．某种花的黄色对白色为显性，有一株杂合植株盛开众多黄色花，其中只有一朵花半边黄色半边白色，这很可能是哪个部位发生基因突 （ C ）

A.幼苗的体细胞 B.植株的叶肉细胞

C.花芽分化时的细胞 D.植株的生殖细胞

三、拓展延伸

镰刀型细胞贫血症 镰刀型细胞贫血症是20世纪初才被人们发现的一种遗传病。1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉疼痛，经过检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。后来，人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症。镰刀型细胞贫血症主要发生在黑色人种中，在非洲黑人中的发病率最高，在意大利、希腊等地中海沿岸国家和印度等地，发病人数也不少，在我国的南方地区也发现有这类病例。

四、高考链接

1．（2008江苏第23题）下列关于育种的叙述中，错误的是

（ ）

．．A．用物理因素诱变处理可提高突变率

B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因

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基因突变和基因重组

C．三倍体植物不能由受精卵发育而来

D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状

答案：BCD 〖解析〗基因突变的诱变因素有物理、化学、生物因素。杂交育种可产生新的基因型，不可产生新基因。三倍体植物不能产生受精卵，但可由受精卵发育而来，如三倍体无籽西瓜。诱变获得的突变体多数表现出有害性状，优良性状少。

2．（ 2009江苏第26题)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。

⑴经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为 突变。

⑵用EMS浸泡种子是为了提高 ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有

。

⑶EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 不变。

⑷经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有 、 。

⑸诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为 。

答案：(1)显性

(2)基因突变频率 不定向性 (3)结构和数目

(4)自交 花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体

(5)该水稻植株体细胞基因型相同

3．（2010江苏第6题）育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植蛛，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是

（ ）

A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的

B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体

C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置

D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系

答案：B 〖解析〗本题以突变实例为载体考查基因突变的特点、鉴别应用等。因不知该突变体的基因型，故不能判断其变异为隐性还是显性突变引起，A项错误。若一杆双穗为隐性突变，则该植株为隐性纯合体，则自交后权威一杆双穗；若为显性突变，则该个体为杂合体，其自交后代一杆双穗纯合体比例为1/4，B项正确。基因突变为分子水平变异，在显微镜下观察不到，C项错误，花药离体培养后形成的植株中无同源染色体，不可育，D项错误。

五、巩固训练

1.实验小鼠的下列细胞，最容易发生基因突变的

（ ）

A.皮肤生发层细胞 B.神经细胞 C.红细胞 D.效应T细胞

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第四章

基因突变和基因重组

2．下列有关叙述中，正确的是

（ ）

A.基因突变一定会导致生物变异 B.基因突变的结果是产生非等位基因

C.基因突变就是DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失和重组

D.基因突变的结果有三种：有利、有害、中性

3．如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是 （ ）

A．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸

B．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化

C．没有蛋白质产物 D．翻译为蛋白质时在缺失位置终止

4.（多选）基因突变可以发生于

（ ）

A.有丝分裂间期 B.减数第一次分裂间期 C.DNA复制时 D.原核生物

5．右图是镰刀型细胞贫血症病因的图解，据图回答: ⑴①是 过程，主要发生于 中；

②是 过程，主要发生于 中。

⑵③是发生了差错的 过程，即突变。

此过程一般发生在细胞分裂的 期。

⑶④的碱基序列为 ；

⑤的名称为 。

⑷造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA 中碱基对由 被替换为 。

答案：⒈A ⒉D ⒊A ⒋ABCD ⒌⑴转录 细胞核 翻译 细胞质 ⑵复制 间

⑶GUA 缬氨酸 ⑷A－T T－A

【教学反思】

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