《基因突变和基因重组》导学案

高一生物《生物中的基因突变和基因突变》教案一、教学目标1.理解基因突变和基因重组的概念及意义。

2.掌握基因突变和基因重组的类型、特点及发生的时期。

3.能够运用所学知识解释生物进化中的基因突变和基因重组现象。

二、教学重难点重点：基因突变和基因重组的概念、类型及意义。

难点：基因突变和基因重组在生物进化中的作用。

三、教学过程1.导入新课利用多媒体展示生物进化过程中的基因突变和基因重组现象，引导学生关注这两种生物现象。

2.基因突变讲解基因突变的概念：基因突变是指基因在结构上的改变，包括点突变、插入突变和缺失突变等。

分析基因突变的类型：点突变、插入突变和缺失突变。

举例说明基因突变的意义：如sicklecellanemia（镰状细胞贫血）。

3.基因重组讲解基因重组的概念：基因重组是指基因在染色体上的重新排列组合，包括同源重组和非同源重组。

分析基因重组的类型：同源重组和非同源重组。

举例说明基因重组的意义：如植物杂交育种。

4.基因突变和基因重组在生物进化中的作用分析基因突变在生物进化中的作用：基因突变是生物进化的原材料，为生物进化提供新的遗传变异。

分析基因重组在生物进化中的作用：基因重组使基因组合更加多样化，为生物进化提供更多的遗传变异。

5.课堂实例分析抗生素抗药性植物杂交育种人类遗传病6.课堂小结7.作业布置完成课后练习，巩固所学知识。

四、教学反思本节课通过生动的实例和形象的讲解，使学生更好地理解了基因突变和基因重组的概念、类型及意义。

在课堂实例分析环节，学生积极参与讨论，提高了课堂氛围。

作业布置旨在巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。

五、教学拓展介绍基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）在基因突变和基因重组研究中的应用。

探讨基因突变和基因重组在生物技术领域的应用，如基因治疗、基因改良等。

六、教学评价课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况。

作业完成情况：检查学生作业的完成质量和正确率。

课后反馈：了解学生对本节课知识的掌握程度和兴趣。

肥城一中“四阶段六步导学”课堂教学导学案年级：高三学科：生物序号：13 编制人：梁文玲审核人：刘庆兰、张永刚张延平李勇基因突变和基因重组【考纲要求】1、基因突变的特征和原因Ⅱ2、.基因重组及其意义Ⅱ3、基因突变和基因重组在育种上的应用Ⅱ【学习目标】1.运用比较法对两种变异类型的原理及应用充分理解和掌握2.通过训练提高对知识的综合运用能力和迁移能力【课前自主复习】一、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症1、从细胞水平看，是红细胞由2、从代谢角度看，是血红蛋白3、从分子水平上分析，最根本的原因是，直接原因是。

【思考】此例体现的是基因控制性状的哪种途径？二、基因突变的知识回顾：1、概念：是由于DNA分子发生碱基对的_______、_________或______，而引起的基因__________的改变。

2、发生的时间：常发生于分子复制过程中，基因突变常发生在___________ 期。

3、结果：基因突变是水平上的变化，不改变染色体上的数量及，只改变某一基因的结构及表现形式，既由A 或由a ，即产生。

【思考】基因突变的结果产生的基因全是等位基因吗？4、基因突变的特点：①普遍性：基因突变在生物界中是____________，即所有生物都可发生。

②随机性：随机发生在_____________ 的各个时期；可以发生在细胞内上；同一个DNA分子的。

【练习1】大丽花的红色（C）对白色（c）为显性，一株杂合大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的C基因突变为c造成的（）A．幼苗的体细胞 B．早期叶芽的体细胞 C．花芽分化时的细胞 D．杂合植株产生的性细胞③低频性：在自然状态下___________________。

④不定向性：可以向突变，产生基因。

⑤多害少利性：。

【思考】基因突变是有利的还是有害的往往取决于。

5、基因突变对后代的影响：(1)基因突变发生在形成体细胞的过程中，突变可通过传给后代，但不会通过传给后代。

4.4 基因突变和重组第一课时一、教学目标（1）知识与技能:1、学会举例说明基因突变的特点和原因。

2、举例说明基因重组。

3、掌握基因突变和基因重组的意义。

（2）过程与方法:1、比较分析基因突变和基因重组的异同。

2、用类比推理的方法理解基因突变的类型。

（3）情感态度与价值观:1、认识基因简并性保持生物性状稳定性的意义，以及基因突变、基因重组对生物多样性形成的积极意义。

2、在学习过程中，体会事物发展的两面性。

二、教学重难点重点：1、基因突变的概念及特点。

2、基因突变的原因。

难点：基因突变和基因重组的意义。

三、教学方法讲授法、讨论法、引导发现法、类比推理法四、课时安排：1课时五、教学过程：1、唤醒记忆，导入新课（1）三位同学在抄写英文句子“THE CAT SAT ON THE MAT”（猫坐在草席上）时，分别抄成了“THE KAT SAT ON THE MAT”“THE HAT SAT ON THE MAT”“THE CAT ON THE MAT”假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这些变化可能对生物体产生什么影响？⑵过去有效的杀虫药，为什么现在就不起作用了呢？（3）通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒归纳小结：不遗传的变异：由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。

可遗传的变异：生殖细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。

其中可遗传的变异三种来源：基因突变基因重组染色体变异2.镰刀型细胞贫血症——基因突变的实例1、简单介绍镰刀型贫血症。

2、比较正常血细胞和镰刀型血细胞肽段上的差异，提出疑问。

3、讨论课本思考讨论问题，通过填图，寻找产生镰刀型血细胞的根本原因。

①引导学生发现，DNA上的碱基对与转录产生的mRNA上的碱基以及翻译出的蛋白质上的氨基酸三者之间的连带关系。

高中生物必修2课后练习与提高1．自然界中，一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1 精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2 精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3 精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是（）A.突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添B.突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添C.突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添D.突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添2．将纯种小麦种于生产田，发现边际和灌水两侧的植株总体上比中间的长得好。

产生这种现象得原因是（）A.基因重组引起性状分离B.环境引起性状变异C.隐性基因突变成为显性基因D.染色体结构和数目发生了改变3．某男子是白化病基因携带者，其细胞中可能不含该致病基因的是（）A.神经细胞B.精原细胞C.淋巴细胞D.精细胞4．下面列举几种可能诱发基因突变的原因，其中哪项是不正确的 ( )A.射线的辐射作用B.杂交C.激光照射D.秋水仙素处理5．镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。

但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定。

对此现象的合理解释是( )A.杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾B.杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾C.杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾D.杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾6．进行有性生殖生物其亲子代之间总是存在着一定差异的主要原因（）A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.生活条件改变7．果树的叶芽若在早期发生突变后，可以长成变异枝条，但其长势一般较弱或受到抑制。

姓名班级基因突变和基因重组复习导学案编制：陈锋华唐孝春审阅：袁玉红一、基因突变的特征和原因1、实例：镰刀型细胞贫血症（1）症状：呈镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血。

（2）病因：基因中的直接原因：血红蛋白的多肽链上一个变成了根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因上一个碱基对发生。

2、基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的，而引起的基因结构的改变。

3、时间、原因、特点及意义（1）时间：主要发生在。

（2）原因：有内因和外因外因（诱发突变）：物理因素：如紫外线、X射线化学因素：如亚硝酸、碱基类似物生物因素：如某些病毒内因：（自然突变）：DNA分子在复制过程中可能会发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。

（3）特点：①②③④⑤（4）意义：是产生的途径；生物变异的；是生物进化的二、基因重组及其意义1、概念：生物体进行的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。

2、类型：（1）自由组合型：位于非同源染色体上的自由组合。

（2）交叉组合型：时期，同源染色体上的染色单体的等位基因交换。

（3）基因工程：外源基因的导入。

3、意义：形成的重要原因；的来源之一，有利于生物进化。

三、生物变异的概念及分类（1）概念：（2）分类。

四、基因突变概念图解及其与生物性状的关系1、基因突变概念图解2、基因突变对生物性状的影响：(1) 引起生物性状的改变如某些碱基对的增添或缺失，引起部分氨基酸改变，改变蛋白质的结构和功能，从而引起生物性状改变。

(2) 未引起生物性状的改变①碱基对替换前后所对应的氨基酸未发生改变(密码子的简并性)。

②由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。

3、基因突变对后代的影响（1）基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变可通过无性繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。

（2）基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，这种突变可通过有性生殖传给后代。

五、基因突变与基因重组的比较区别本质：基因突变是基因分子结构发生改变．产生了新基因，出现了新性状；基因重组是原有基因的重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合原因：一定的外界或内部因素的作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使基因结构发生改变减数分裂过程中．同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期区别条件：外界条件剧变和内部因素的相互作用不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂和受精作用结果：产生新基因，控制新性状产生新基因型，不产生新的基因意义生物变异的主要来源．也是生物进化的重要因素之一；通过诱变育种培育新品种是生物产生变异的重要因素；通过杂交育种，使性状重组，可培育优良品种可能性可能性很小非常普遍联系使生物产生可遗传的变异，在长期进化过程中通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础。

基因突变和基因重组导学案复习目标：1.概述碱基的替换、增添或缺失会引起基因碱基序列的改变。

2.阐明基因碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来的后果。

3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。

4.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。

一、基因突变1．基因突变的实例实例：镰状细胞贫血(1)患者贫血的直接原因是____________异常，根本原因是发生了________________，碱基对由T A 替换成A T。

(2)用光学显微镜______(填“能”或“不能”)观察到红细胞形状的变化。

理由是__________________________________________________________________________________________。

2．基因突变的概念DNA分子中发生________________________，而引起的__________ ______________的改变，叫作基因突变。

3．基因突变的遗传性若发生在配子中，将______________________。

若发生在体细胞中，一般__________________，但有些植物可通过____________遗传。

4．细胞的癌变(1)原因(2)实例：结肠癌发生易错提醒：①原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因；②不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA 上也存在原癌基因和抑癌基因；③原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用；④并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变。

(3)癌细胞的特征5．基因突变的原因6．基因突变的特点(1)____________：基因突变在生物界是普遍存在的。

第 1 页 共 4 页 第 2页 共4页【学以致用】1.下列有关基因突变的叙述正确的是（）A.生物随环境的改变而产生适应性的变异B.由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率很高C.自然状态下的突变是不定向的，而人工诱变多时定向的D.基因突变在自然界中广泛存在2.基因突变发生在（）A.DNA→RNA的过程中B.DNA→DNA的过程中C.RNA→蛋白质的过程中D.RNA→氨基酸的过程中3.人类发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突变的方式是基因内（）A.碱基发生改变（替换）B.增添或缺失某个碱基对C.增添一小段DNAD.缺失一小段DNA4.一个碱基对可加到DNA分子或从DNA分子上除去，这种生物体DNA碱基顺序的变化是一种（）A.基因重组B.染色体变异C.基因突变D.不遗传的变异5.进行有性生殖的生物，其亲子代之间总是存在着一定差异的主要原因是（）A.基因重组B.染色体变异C.基因突变D.生活条件改变6.下列生物的性状都是通过基因突变而形成的一组是（）A.无籽番茄和无籽西瓜B.人类的白化病和矮杆水稻C.无籽西瓜和人类镰刀型贫血症D.无籽番茄和果蝇残翅7．一种植物只开红花，但在红花中偶尔出现一朵白花，将白花所给种子种下，后代仍为白花。

出现这种现象的原因可能是（）A．基因突变 B.基因重组 C．染色体变异 D.基因互换8．下列属于基因突变的是（）A.外祖母正常，母亲正常，儿子色盲B.杂种高茎豌豆自交，后代中出现矮茎豌豆C.纯种红眼果蝇后代中出现白眼果蝇D.肥水充足时农作物出现穗大粒多9．如果基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生了变化，则这种变化叫（）A.遗传性变化B.遗传信息变化C.遗传密码变化D.遗传规律变化第 3 页共 4 页第 4页共4页NO.10 第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组【学习目标】1．掌握基因突变和基因重组特点和意义，能分析突变的原因。

2．合作探究，会解释生活中常见的变异现象 3. 探索遗传奥秘，确立健康的生活方式。

5.1基因突变和基因重组教案【教学目标】1.说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变。

2.分析基因突变的原因，阐明基因突变的意义。

3.分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，远离致癌因子。

4.阐明基因重组的意义。

【教学重难点】1、教学重点（1）基因突变的概念、原因及特点。

（2）细胞癌变的原因及癌细胞的特点（3）基因重组2、教学难点（1）细胞癌变的原因（2）基因重组的类型【新课导入】“一母生九子，连母十个样”这种个体的差异，主要是什么原因产生的？其实生物变异不只是由基因突变引起的，基因重组也会造成生物变异。

那么基因重组造成的生物变异又是在什么情况下发生的呢？有什么特点？接下来我们就来学习基因重组。

【新课讲解】基因突变的实例为了让学生更好地理解基因突变的概念，教材不是从概念到概念，而是从实例入手，从现象开始，追溯根源。

鼓励学生运用已有知识积累，大胆联想、推理、讨论甚至辩论，让学生猜测基因突变的类型和结果。

材料1：1910年，一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病，医生检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病——镰刀型细胞贫血症。

我们知道，正常人的红细胞是圆饼状的，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。

这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。

这种病是怎样形成的呢？教师引导学生阅读教材，观看图5-1，也可以用幻灯的形式展示正常红细胞和镰刀型细胞贫血症红细胞图片。

然后提问：（1）从图片中我们看到正常红细胞是什么形状？有什么功能？提示：圆饼形状，运输氧气功能。

（2）镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状，对功能的完成有没有影响？提示：有，运氧气能力降低，易破裂溶血造成贫血，严重时会导致死亡。

讲述：那么又是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞？分子生物学研究表明是基因突变的结果。

材料2：1928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病。

5.1基因突变和基因重组导学案学习目标：1说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因成基序列的改变。

2.分析基因突变的原因，闻明基因突变的意义。

3.分析细细胞癌变的意义，选择健康的生活方式，远离致癌因子。

4.阐明基因重组的意义。

学习重、难点：1.基因突变的原因、特点及意义2.基因重组的概念、方式及意义3.基因重组与基因突变进行比较。

导入：DNA分子在进行复制的过程中，每一个DNA要完成数以百万计的碱基之间的互补配对，在这个过程中是否也会出现配错的可能？导学问题一：基因突变1．镰状细胞贫血(1)形成原因：编码血红蛋白的基因的模板链上一个碱基被替换成了，从而导致密码子由变为，进而导致血红蛋白分子中变为，引起了蛋白质结构的改变，最终导致性状的改变。

(2)致病机理①直接原因：②根本原因：2．基因突变的概念：DNA分子中发生，而引起的的改变，叫作基因突变。

3．基因突变发生的时期：。

4．基因突变对后代的影响：。

(1)若发生在中，将遵循遗传规律传递给后代。

(2)若发生在中，一般不能遗传。

但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过遗传。

导学问题二、细胞癌变1．原癌基因和抑癌基因(1)人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：。

(2)一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性，就可能引起细胞癌变。

(3)抑癌基因表达的蛋白质能，或者，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性过强，也可能引起细胞癌变。

2．癌细胞特征：a. b.c. 。

导学问题三、基因突变的原因类型举例原因外因物理因素亚硝酸盐、碱基类似物影响宿主细胞的内因(1) ：在生物界中普遍存在。

(2) ：可以发生在个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA 分子的不同部位上。

(3)不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的。

(4) ：自然状态下，突变频率很低。

高中生物必修2[备课时间]：2012年5月10日[授课时间]：[教学目标]：知识目标：1、举例说明基因突变的特点和原因。

2、举例说出基因重组。

3、说出基因突变和基因重组的意义。

能力目标：1、通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。

2、通过学生之间相互启发、相互补充，提高学生合作—探究的能力。

3、教师精心设计智能训练和反馈，培养学生理论联系实际的能力。

情感目标：1、通过生物变异的事例，增强学生对生物世界的好奇心及保护意识，培养学生严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。

2、引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围，让学生真正成为学习的主人。

[教学重点]：1、中心法则的基本内容2、基因控制性状的途径[教学难点]：基因突变和基因重组的意义。

[教学关键]：通过学生预习和自主学习，理解基因突变和基因重组的概念、特点。

[教学方法]：利用导学案教学[教具]：多媒体课件[课型]：新课[课时按排]：1课时[教学过程]：预习案一、预习目标指导学生预习什么是基因突变，基因突变的原因和特点，什么是基因重组二.预习内容（一）基因突变1、基因突变：是由于DNA分子发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。

2、基因突变时间：基因突变常发生在 DNA复制时期。

（二）基因重组1、概念:基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。

所以，进行有性生殖的生物会发生基因重组。

2、类型：基因重组有自由组合和交叉互换两类。

前者发生在减数第一次分裂后时期；后者发生在减数第一次分裂联会期。

3、意义；基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义。

三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中探究案一、教学过程探究点一：基因突变的实例１、实例：镰刀形细胞贫血症（1）症状：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为（弯曲的镰刀状），易发生红细胞（破裂），使人患溶血性贫血。