1、基因突变的教学设计【教学目标】1、 理解镰刀型细胞贫血症的发病机理，初步认识基因突变；2、 通过对某段模拟基因的改造，进行基因概念的深度剖析，引导学生运用理性思维来掌握基因突变的概念和三种突变方式对肽链长度造成的影响；同时，认识基因突变的类型、特点、诱发因素；3、 人们研究基因突变的意义，让学生获得社会责任感。【教学重点和难点】重点：基因突变的概念难点：诱发突变和自发突变的异同点【教学方法】探究学习、合作学习【教具准备】给每位学生发一张印有以下相同7组基因模型的A4纸【教学过程】过程设计学生活动引入：同学们，我们先来看一个关于分子病的视频，同时关注一下，什么是分子病。分子病是由于遗传上的原因，
2、使蛋白质的结构或含量异常而引起的疾病。蛋白质分子是由基因编码的，是由脱氧核糖核苷酸分子上的碱基决定的，如果DNA分子的碱基种类或顺序发生变化，那么由它编码的蛋白质结构会发生相应的变化，严重的蛋白质分子异常可导致疾病的发生。视频末尾提到，最常见的一种分子病是镰刀型细胞贫血症。1928年，人们已经了解到镰刀型细胞贫血症是一种遗传病。后来证实，它是一种常染色体隐性遗产病。 1949年，曾经两次获得诺贝尔奖金的美国著名化学家鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于的缺陷造成的。这是世界上最早发现的第一个分子病，由此开创了疾病分子生物学。其分子病理是基因发生单一碱基突变。 下面，我们来看一下镰刀型细胞贫血症的发病
3、机理把正常DNA中的第三个A/T碱基对换成G/C碱基对，请同学写出相应的密码子，并参考遗传密码表读出相应的蛋白质。所以它还是一个谷氨酸，血红蛋白分子不变。v 基因突变不一定引起生物性状的 过渡 其实镰刀型细胞贫血症的病因是属于基因突变中的替换，它使得蛋白质中的氨基酸种类发生变化，但是替换只能改变氨基酸种类吗？我们来对一下基因模型进行研究。请同学们进行以下两种方式的替换，看一下最终有几个氨基酸替换可能使最终形成的肽链长度不变、变长或变短我们再来看一下其他两类基因突变的方式，观察肽链长度的变化，完成后和同小组的同学比对，完成以下问题：增加：缺失：基因突变的概念：DNA分子上 碱基对 的_增加_、_
4、缺失_、_替换_都可引起_核苷酸序列 的变化，因而引起 基因结构 的改变。 v 碱基对的缺失、增加、替换，都可能使最终形成的肽链长度不变、变长或变短 （对增加和缺失没有改变肽链长度进行解释） v 缺失、增添、替换中，危害最小的是_替换_ v 缺失3个碱基比缺失2个危害更_小_基因突变有哪些特点，请同学们回答：1、摩尔根在一群红眼果蝇中只发现一只白眼果蝇2、正常翅果蝇可以突变成长翅或残翅3、长翅或残翅也可以变回正常翅4、哪种翅膀更适应环境5、基因突变不仅发生在果蝇中，它可以发生在所有的生物中的各个发育阶段。基因突变的类型：果蝇的长翅或残翅：形态突变（红眼和白眼）苯丙酮尿症：生化突变镰刀型细胞贫血
5、症：致死突变形态突变和致死突变都伴随有特定的生化过程改变因此严格地说，也都是生化突变 H.J.马勒于1927年、L.J.斯塔德勒于1928年分别用X射线等在果蝇、玉米中最先诱发了突变。1947年C.奥尔巴克首次使用了化学诱变剂，用氮芥诱发了果蝇的突变。 现今认为诱发基因突变的因素有哪些？物理因素:各种射线、温度剧变等 化学因素:亚硝酸和碱基类似物等 生物因素:某些病毒如麻疹病毒等 说一说，自发突变和诱发突变的异同点？那么，我们为什么要研究基因突变呢？1、 进行分子病的研究和防治（镰刀型细胞贫血症、红绿色盲等）2、 进行育种，基因突变是生物变异的根本来源（太空南瓜、高产青霉菌等）回答1、 什么是
6、基因：有遗传效应的DNA或RNA片段。2、 基因决定蛋白质的过程称为：表达回答：1、引起镰刀型细胞贫血症的直接原因是：氨基酸种类发生变化（蛋白质结构异常）根本原因是：基因突变2、（ 会 ）产生新的基因，（ 会 ）产生新的基因型。 请同学在老师发的A4纸上，以下面这条脱氧核苷酸链为模板，读出相应的遗产密码。并找到起始密码和终止密码，数一下共有几个氨基酸：5个学生回答：第一种方式还有2个，第二种在这段里没有终止密码，肽链延长。变短变长变长变短学生填空1、 稀有性2、 多方向性3、 可逆性4、 有害性5、 普遍性学生照图填空学生回答：物理因素化学因素生物因素相同点：都具有多方向性，有害性，可逆性，都能发生在任何生物中的任何时期不同点：自发突变具有稀有性，诱发突变极大地提高了突变率请同学们说一说【小结】 今天我们学习了镰刀型细胞贫血症这种分子病的发病机理，从而认识了基因突变的概念、特点、类型、意义、诱发基因突变的因素、自发突变和诱发突变的异同等。【作业布置】 完成作业本相应习题【板书设计】 基因突变1、镰刀型细胞贫血症的发病机理（替换）2、概念：碱基对的增加、缺失、替换3、特点：4、类型: 5、诱发基因突变的因素: 6、自发突变和诱发突变的异同7、研究基因突变的意义
