基因突变10分钟试讲教案

教学设计

我们已经学习了“探索遗传物质的过程、DNA的结构和DNA的复制、基因控制蛋白质的合成”等知识，了解了科学家对于遗传物质本质的探索过程，感受了科学需要睿智与坚持；我们还了解了DNA是主要的遗传物质以及DNA的结构与功能。理解了DNA作为遗传物质的主要功能是：通过复制，在前后代之间传递遗传信息；在后代的生长、发育、代谢过程中，通过基因控制蛋白质的合成，来表达遗传信息。那么，我们将要学习本章的第四节内容——“基因突变和基因重组”。本节课主要研究的是基因突变。

遗传和变异是生物的重要特征，生物的变异有的是由于环境因素的影响，有的则是生物的基因发生了突变或基因重组而造成的。通过本节的学习，有利于培养学生的辩证思维能力，激发学生的探究生命科学的兴趣，并加强对于生命科学的最新发展的关注。

关于“基因突变”部分，文本首先通过对“镰刀状贫血症发现”事实的回顾，以阐明基因突变的实质，然后，文本介绍了基因突变的特点以及诱发突变的因素，最后，文本介绍了基因突变对生物进化的意义与价值。在教学中，注意该部分知识与基因控制蛋白质的合成部分的联系，同时，要引导学生的思维走一条蛋白质→mRNA→基因的镰刀状贫血症的发病机理逆向探究过程，从而引导学生自主发现基因→mRNA→蛋白质的镰刀状贫血症的遗传病机理。在组织部分内容的教学时，应引导学生关注人工诱变育种在生产实践中的具体应用及其价值、基因突变在生物进化中的价值与作用等问题，倡导一种“真实生活中的科学”的学习模式。

教师：可根据图的特点合理展示图片，图文结合，帮助学生理解相关知识。

教学难点 1.基因突变。

教具准备

“探索镰刀状贫血症的病因是什么的多媒体课件、

教师：通过网络等途径收集的一组有关“基因工程在社会生产、实践中的应用”的信息。

课时安排 1课时

课堂三维目标

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1．图解镰状细胞贫血的病因，形成基因突变的概念。

2．简述基因发生突变的时间、原因和遗传效应(分子病或代谢缺陷)；举例说明自然突变的特征，简述基因突变的意义。

3．通过对“镰刀型细胞贫血症的病因图解”学习，进一步提高图表对比分析能力以及运用恰当的生物学知识有效地表述图表、公式等提供的信息能力。

4．通过阅读回顾“镰刀状贫血症的病因是什么”的资料，认同科技关注人类文明进步；感受科学家睿智的目光与不屈不挠的探索精神

5．认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。

6．通过小组学习过程中的合作与交往培养学生的协作意识与交往的态度。 第一课时

基因突变

导入新课

课件展示：

本节学习目标：

1、了解基因突变的本质

2、说出基因突变的原因

3、说明基因突变的特点

4、概述基因突变的意义

让学生了解本节课要完成的学习任务。

开始新课：课件展示生物界中的变异现象

(1) 图片1是干旱条件下和水肥充足条件下长成的小麦种子对比。

(2) 图片2是在营养不良条件下，长得又小又瘦的小猪。

(3) 图片3是一群不同斑纹的小猫。

(4) 图片4是不同颜色的玉米粒

师：在媒体为我们提供的上述信息中，主要讨论了一个什么问题？

生:遗传与变异的问题。

师：主要问题是遗传还是变异？

生: 变异问题。

2

师：在上述图片中，那些是可遗传的变异？哪些是不可遗传的变异？

生: 图片1和图片2是不可遗传的。

师：不可遗传的变异是什么原因导致的？ 生: 环境因素导致的。

师：可遗传的变异是那些图片？ 生: 图片3和图片4是可遗传的的。

师：可遗传的变异是什么原因导致的？

生:基因的改变导致的。

师：可遗传的变异是遗传物质的改变导致的，可以分为下列三大类？ 课件展示可遗传变异分类：

基因突变 可遗传变异 基因重组

染色体变异

学生做笔记，并记忆可遗传的变异。

师：我们本节课主要研究的是基因突变，下面看两张图片。

图片展示圆饼状的红细胞和镰刀状的红细胞。

学生看课本P86-87，思考并回答下列问题：

1、病人的一条多肽链上发生什么变化？

2、根据所给的DNA单链写出相应的mRNA。

3、将DNA的另一条单链的碱基写出。

4、思考氨基酸种类的改变是什么原因导致的？

5、在以上两类改变中，哪一个是根本原因？

问题在学案上。

学生活动：

先独立看书并思考问题，然后小组讨论，自主发表个人见解。

生甲代表小组回答：

氨基酸种类上看，由正常的谷氨酸变为异常的缬氨酸。

生乙代表小组回答：

所缺失的碱基分别为：GAA、GAA、CAT、GUA。

3

生丙代表小组回答：

碱基对的改变导致氨基酸种类的改变，其中碱基对的改变是根本原因。

老师为了帮助学生更好的理解基因突变与氨基酸种类改变的关系，在黑板上板演并讲解人类镰刀型红细胞贫血症形成的原因。

1、基因突变的实例：下面是人类镰刀型红细胞贫血症的图解，请据图回答

GAA GTA DNA： CTT CAT

RNA： ① GAA GUA ②

氨基酸： 谷氨酸 缬氨酸

血红蛋白： 正常 异常

用多媒体将人类镰刀型红细胞贫血症的形成过程再展示一遍，

图片展示思考题：

DNA的碱基对还有可能发生什么的变化？

分别为：改变、缺失、增添

图片展示：

基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和改变，而引起的基因结构的改变。

师：发生基因突变的基因与原来基因相同吗？

生: 不同。

得出基因突变的本质：

产生新基因。

图片展示思考题：

（1）基因突变，是否一定会引起蛋白质的改变？

（2）基因突变发生在细胞分裂的那一时期？

（提示：DNA在何时要打开双螺旋结构。）

（3）基因突变一定能遗传给后代吗？

学生活动：

先独立看书并思考问题，然后小组讨论，自主发表个人见解。

生甲代表小组回答：

4

不一定，例如：CUU、CUA、CUC、CUG四种密码子都可代表亮氨酸。

在这里，老师需要进一步讲解，要提示学生注意突变的是DNA上的碱基对而不是RNA的碱基，并进一步说明，当模板链上对应密码子的第三个碱基发生改变时，由多种氨基酸种类都不会发生变化的，因为密码子的简并性。

生乙代表小组回答：有丝分裂间期或减数分裂间期。

生丙代表小组回答：生殖细胞：可以通过受精作用传给后代。

体细胞：一般不能传给后代。

图片展示基因突变的原因：

学生自己看书并区分自发突变与诱发突变的区别。

学生一起回答诱发突变的分类：

物理因素：X射线 激光等

化学因素：亚硝酸 碱基类似物等

生物因素：病毒 某些细菌等

学生做练习：分析以下情况是利用或回避了哪种因素

夏季涂抹防晒霜

化疗法抑制癌细胞增殖

青少年少上网，少用手机

不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）

少吃烧烤和油炸食品

学生一起回答。

图片展示基因突变的特点：

给出资料让学生结合课本知识并自我分析得出结论。

资料一

基 因

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

5 突变率

2×10－６

1×10－６

1×10－5

3×10－5

学生分析后，得出结论：低频性、普遍性

资料二

基因突变可发生在生物个体发育的任何阶段。基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。

学生分析后，得出结论：随机性

资料三

学生分析后，得出结论：不定向性

资料四

根据所给的几幅图片可以看出，基因突变大部分是有害的

学生分析后，得出结论：多害少利性

图片展示思考题：

1．基因突变能产生新的基因吗？

2．这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害） ? 3．自然环境会选择哪些个体生存下来？

让学生先分析思考，然后总结出基因突变的意义：基因突变是新基因产生的唯一途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原始材料。 应用举例：青霉素高产菌株

课堂小结

学生做练习巩固

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板书设计

第四节

基因突变

一、基因突变

1．概念

2．本质

3．基因突变的特点

4．意义

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