必修2第5章第1节基因突变和基因重组 教案

一、教学目标

1.知识目标

a.举例说明基因突变的特点和原因

b.举例说出基因重组

c.说出基因突变和基因重组的意义

2.能力目标

通过对课本中基因突变实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力

3.情感目标

a. 通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度

二、教学重点

基因突变概念、特点、原因

三、教学难点

基因突变和基因重组的意义

四 教学流程

教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：课程导入 展示学生抄写英语句子发生错误例子，设问：假如在DNA复制过程中，发生类似错误， DNA分子的遗传信息将会发生怎样变化？可能对生物产生什么影响？

导入学习目标。 比较、思考。 通过类比推理导入学习目标。 环节二：讲授新课

一、基因突变

1.基因突变的实例 人类镰刀型贫血症的形成

（1）简介科学家对镰刀型细胞贫血病病因的探究过程

1928年，人们发现镰刀型细胞贫血症患者能将这种病遗传给下一代，并且发现该病是一种常染色体上的隐性遗传。

1948年，美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白通过电泳分析，发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图明显不同，鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。1956年，英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳进行分析，发现二者有一个肽段的位置是不同的。

（2）让学生完成教材81页"思考与讨论"， 找出镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子异常的真正原因。

(2)共同进行实例要点归纳

①图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。突变发生在a(填字母)过程中。

②患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由TA突变成AT。

2.基因突变的概念

（1）让学生再次观察比较"问题探讨"中英语原句与错句比较，考虑还有哪些类型会引起性状的改变，尝试总结出基因突变的概念。

（2）展示DNA发生碱基对的替换、增添、缺失三种情况图解，归纳基因突变概念：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。

3.基因突变对性状的影响

让学生观察下面的图示，判断基因结构改变的三种类型，讨论基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物性状的影响大小。

类型 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 可改变1个氨基酸或不改变，也可使翻译提前终止 增添 大 插入位置前不影响，影响插入位置后的序列 缺失 大 缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列

4.基因突变的原因

让学生阅读教材基因突变原因，联系癌症形成原因，归纳基因突变的原因。

5.基因突变的特点

让学生阅读教材基因突变特点，举例说出基因突变特点。

(1)普遍性：一切生物都可以发生。

(2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位。

(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。

(4)不定向性：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。

(5)多害少利性：多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害。

6.基因突变的意义

（1）通过问题串让学生思考，理解基因突变的意义。

问题1：基因突变能够产生新基因吗？

问题2：这些新基因产生的新性状对生物的生存有何意义？

问题3：自然选择会选择哪些个体生存下来？

（2）讲述：基因突变最主要特点是产生新基因，原基因和新基因所表达性状为自然环境提供了选择材料。

【典型例题】

（2016天津卷.5）枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：

注P:脯氨酸；K赖氨酸；R精氨酸

下列叙述正确的是

A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能

C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变

二、基因重组

1.概念:

列举有性生殖子代与亲代以及子代之间性状的差异，导入基因重组概念：在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合。

2.类型:

引导学生回顾基因的自由组合定律及减数分裂的知识，讲解基因重组两种类型：

(1)自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。

(2)交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换。

3.结果: 产生新的基因型

讲述：减数分裂通过基因重组形成多种多样的生殖细胞，再通过受精作用形成不同基因型受精卵，从而形成不同基因型的子代。

4.意义：生物变异的来源之一，对生物多样性的重要意义。

讲述：基因重组可以产生多种多样的基因组合的子代，其中有一些子代有含有适应某种环境变化的基因组合。因此，基因重组是形成生物多样性的来源之一，对生物进化具有重要意义。

【方法点拨】列表比较基因突变与基因重组的区别

比较项目 基因突变 基因重组 变异本质 基因分子结构发生改变 原有基因的重新组合 发生时间 通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂前期和后期 适用范围 所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 产生结果 产生新基因(等位基因) 产生新基因型 应用 人工诱变育种 杂交育种、基因工程育种 【典型例题】

如图为高等动物细胞的细胞分裂示意图，图中不能反映的是（ ）

①该细胞一定发生基因突变 ②该细胞一定发生基因重组 ③该细胞可能发生基因突变

④该细胞可能发生基因重组

A. ① ② B. ③ ④ C ① ③ D. ② ④

【答案】A

【方法点拨】

该细胞处于减数分裂第二次分裂后期。A、A所在染色体含有B、b基因，可能是减数分裂第一次分裂间期DNA复制发生基因突变，也可能是减数分裂第一次分裂四分体时期非姐妹染色单体发生交叉互换。 阅读、思考、讨论回答。

分析、作答。

观察比较、总结。

观察、讨论、作答。

阅读、归纳。

思考、作答。

演练、作答。

回忆、讨论、作答。

讨论、比较。

演练、作答。

说明基因突变原因。

说出基因突变概念。

说出基因突变对性状的不同影响。

举例说明基因突变的原因和意义。

说出基因突变的意义。

说出基因重组类型和意义。