基因突变特级教师教学实录

《基因突变》教学设计

杨荣华 锦州市第一高级中学

1 教学分析

1.1 教材分析

本节课内容是高中生物必修2第四章第4节“基因突变和基因重组”第一课时的内容。“基因突变”的内容紧密联系遗传物质基础、遗传规律以及减数分裂，并以它们为基础加以深化，同时又是学习第五章“生物的进化”的准备知识。所以掌握好本节知识既可以起到承上启下的作用，同时又能促使学生紧密联系自己生活实际，对身边的生物变异现象加以解释，也有利于培养学生的分析能力。

1.2 学情分析

学生之前已经学习了DNA的结构、复制和基因的表达等相关知识，对生活中生物的变异现象并不陌生。但是对于可遗传变异的本质需要进一步的学习。教师根据学生的认知规律，设计了系列递进的问题，引导学生进行分析和讨论。

2 教学目标

1）举例说明基因突变的概念、原因、特点；说出基因突变的意义。

2）发展主动能力，发散思维及综合分析能力。

3）通过基因突变与环境的关系的讨论，进行环境保护教育，懂得如何确立健康的生活方式。懂得生物界丰富多彩的本质。

3 教学重点和难点

（1）

教学重点：基因突变的概念、特点和原因。

（2）

教学难点：基因突变的结果和意义。

4 教学过程

教

师生活动

导入：1910年，一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到学生活动

观看图医院看病，医生检查发现，他的红细胞与正常人不一样，（图片，产生片展示）他患了一种当时尚未认识的贫血症。这种病后来求知欲

被称为镰刀型细胞贫血症。

一、基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症

1 设计意图 激发学生求知欲望

创设问

学

活

动

设

计

问：同学们思考，如果想知道这种病的病因，得研究他体内的什么物质？

引导学生答出蛋白质。

图片展示：正常血红蛋白和异常血红蛋白氨基酸的局部氨基酸序列，请同学们观察有什么不同。

问：镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子为什么发生了异常？

探究一：查阅课本密码子表，完成镰刀型细胞贫血症的病因图解，并尝试找出其直接原因与根本原因。

白板示镰刀型细胞贫血症原因图解

直接原因：血红蛋白分子中谷氨酸→缬氨酸

根本原因：基因碱基对发生了替换

探究二、DNA碱基对的不同变化对表达出的蛋白质有何影响？

请完成下列对应片段的转录，并查阅密码子表翻译出氨基酸

如果某个碱基缺失，情况会怎么样？

学生自学、思考

引导学生观察、分析，

学生到前面白板上填写空格

学生思考、讨论、回答

学生查阅密码子表，完成填写

学生思考、讨论

题情景，引导学生思考

培养学生观察能力

培养思维能

发展学生的总结归纳能力

发展学生的总结归纳能力

2

学生回答

请总结基因突变的概念

二、基因突变概念

DNA分子中，发生碱基对的增添、缺失或替换，而引

起的基因结构的改变

学生阅读教材、思三、

基因突变的原因

考、讨论、请学生自学，总结基因突变的内、外因。

回答

内因：

外因：

学生抢答

练习：要求学生指出下列现象属于何种诱变因素？

白板出示题目

四、基因突变的结果

白析出示下列内容：

3

发展学生的总结归纳能力

理论联系实际，发展思维能力

讨论：如果控制正常蛋白的基因叫做M的话，那么，

学生思发展思控制异常蛋白的基因应该叫做什么？为什么？

考、讨论

维能力

所以，基因突变的结果是：

1）产生新基因（等位基因）

2）产生新性状

探究三：DNA碱基对的改变一定对表达出的蛋白质

产生影响吗？

如图，如果第3位的碱基A变成G，其控制合成氨

基酸会改变吗？

学生查阅

密码子

表，回答

结论：DNA碱基对的改变不一定对表达出的蛋白质

产生影响。

所以，基因突变不一定产生新性状。

引导学生总结出，密码的简并使性状保持不变。

由实例

得出结

论

讨论：除了密码的简并使性状保持不变外，基因突

变还有哪些情况，性状不改变？

学生小组培养思讨论

维能力

通过实例，引导学生得出结论：

环境消除

学生讨

显性纯合子与杂合子互变

论、回答

五、基因突变的特点

学生阅读培养学1.普遍性 教材，总生搜集2.随机性

结

信息，总

结归纳3．低频性

能力

4.不定向性

六、基因突变的意义

学生阅读培养学教材，总生搜集 指导学生阅读教材

结

信息，总

4

新基因产生的途径，生物变异的根本来源，生物进化的原材料。

课堂小结：白板示图

课堂练习

1.下列有关基因突变的叙述，正确的是（ ）

A．若体细胞发生突变，一定不能传递给后代

B．基因突变可发生在个体发育的不同时期

学生总结、回答

结归纳能力

培养学生总结归纳能力

C．若没有外界诱发因素的作用，生物不会发生基因突变

D．基因突变是指mRNA 上的碱基对的替换、增添和缺失

2.基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法中，正确的是( ) A.无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B.突变只能定向形成新的等位基因

C.生物在个体发育的特定时期才可发生突变 D.自然突变只发生在个别基因

3.镰刀型细胞贫血症的根本原因是( ) A.正常血红蛋白变成了异常血红蛋白 5

B.血红蛋白中的谷氨酸变成了缬氨酸

C.信使RNA中的GAA变成了GUA D.DNA中的一个碱基对发生了改变

4.如图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列哪项不能从图中分析得到( ) A.表明基因的突变具有不定向性

B.表明基因突变具有可逆性

C.这些基因的碱基序列一定不同

D.表明基因突变具有普遍性

5.基因突变的原因是（ ）

A.染色体上的DNA变成了蛋白质

B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了

D.染色体上的DNA结构发生了局部改变

下略

作业布置

板书设计

《优化学案》和课后习题

第四节

基因突变

一、镰刀型细胞贫血症

二、基因突变概念

三、基因突变原因

四、基因突变特点

五、基因突变结果

六、基因突变的意义

教学反思

反思1：在新课程改革背景下，在教学中需要教师引导学生形成概念，帮助他们构建关于基因突变概念的本质和外延的关系，通过对问题的探究和思维过程来发展学生的能力，形成科学的思维品质。

反思2：在基因突变的概念的教学中，通过设计学生探究活动，引导学生得出结论，自己总结出基因突变的三种类型。这种处理，对于培养学生6

的科学思维、科学探究等学科核心素养具有重要意义。

反思3：

教学上要达到目标的有效性，在质疑、讨论、探究、交流中培养学生形成良好的思维方式，也进一步提高学生自己的学习能力。

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