1、必修2第5章第1节基因突变和基因重组 教学设计一、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。
2、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
3、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。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，碱基对由突变成。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
4、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
5、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海南卷）依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是（ ） ADNA分子发生断裂 BDNA分子发生多个碱基增添 CDNA分子发生碱基替换 DDNA分子发生多个碱基
6、缺失 【答案】C【方法点拨】基因突变类问题的解题方法 （1）确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。（2）确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。 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
7、。(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
8、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（ ）该细胞一定发生基因突变 该细胞一定发生基因重组 该细胞可能发生基因突变 该细胞可能发生基因重组A. B. C D. 【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
9、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。环节三：课堂小结共同归纳本节要点呼应。回顾本节要点环节四：课堂练习（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【答案】A【方法点拨】解题关键是根据突变性和野生型核糖体S12蛋白的氨基酸序列判断基因突变发生碱基变化的种类。本题容易错选D项。错因在于未能正确理解基因突变和环境因素的关系。 演练，回答。突出本节重点。
