高一生物《生物中基因突变和基因重组》教案

第五章 基因突变及其他变异

基因突变和基因重组

一、基因突变的实例

1、变异

不可遗传的变异：环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变

生物的变异 基因突变

可遗传的变异：遗传物质发生改变 基因重组

染色体变异

2、基因突变实例：镰刀型细胞贫血症

（1）缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸······正常

缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸······异常

（2）镰刀型贫血症病因的图解

（3）镰刀型贫血症是常染色体上的隐性遗传，但杂合子对抗疟疾有一定的疗效。基因治疗是根本的方法。

3、基因突变的概念

（1）概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起的基因结构的改变。基因突变光学显微镜下观察不到。

（2）突变三种情况中影响相对较小的是碱基对的替换

①氨基酸的密码子有多个可能经突变后控制决定的仍是同一个氨基酸

②基因突变发生在不编码氨基酸的DNA片段上如：突变在内含子或非编码区部分

③也可能是基因有选择性表达而在某些细胞中没得到表达。

④显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）

⑤性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。

（3）基因突变发生的时间

细胞周期中的分裂间期；因为在间期DNA复制解旋使DNA成单链结构不稳定。

①真核生物（有丝分裂、减数分裂、无丝分裂)；

②原核生物（分裂生殖）；

③病毒（增殖）。

（4）基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,使一个基因变成它的等位基因（A→a或a→A）,不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，并且通常会引起一定的表现型的变化.

（5）突变后的基因遗传问题

①基因突变发生在配子中可能遗传给后代。②发生在体细胞一般不遗传，但有的可通过无性繁殖传递。③人体某些体细胞基因的突变可发展成癌细胞。

二、基因突变的原因和特点

高一生物《生物中基因突变和基因重组》教案

一、教学目标

1. 理解基因突变与基因重组的概念和意义；

2. 掌握基因突变与基因重组的分类、原因和影响；

3. 了解基因突变和基因重组在生物进化和遗传工程中的应用；

4. 培养学生分析和解决问题的能力。

二、教学重点

1. 基因突变的分类；

2. 基因重组的原因和方式；

3. 基因突变和基因重组的应用。

三、教学内容

1. 基因突变

基因突变是指在基因序列中发生的变异现象，可以分为以下几种类型：

• 点突变：由于核苷酸替换、插入或缺失引起的单个碱基的改变；

• 缺失突变：染色体片段的缺失；

• 插入突变：染色体上非同源DNA片段的插入；

• 倒位突变：染色体上片段的颠倒。

2. 基因重组

基因重组是指在同一染色体上或不同染色体之间的DNA片段的重组，主要有以下几种方式：

• 杂交重组：同源染色体上的交换；

• 交换重组：非同源染色体上的交换；

• 倒位重组：染色体上片段的颠倒；

• 消失重组：染色体上非同源DNA片段的消失。

3. 基因突变和基因重组的应用

基因突变和基因重组在生物进化和遗传工程中有着重要的应用：

• 进化：基因突变和基因重组是生物进化的重要驱动力之一，通过不断的变异和重组使得物种能够适应环境的变化； • 遗传工程：基因突变和基因重组可以用于改良农作物、培育优良品种，也可以用于生产重要的药物和工业品。

四、教学方法

1. 探究法：通过实例引导学生发现基因突变和基因重组的规律；

2. 案例分析法：通过分析真实的案例，让学生理解基因突变和基因重组的应用；

3. 讨论法：组织学生进行小组讨论，加深对基因突变和基因重组的理解。

五、教学过程

1. 导入与交流

通过引入一些有趣的生物现象，激发学生对基因突变和基因重组的兴趣，并引导学生进行讨论。

2. 知识讲解与探究

首先介绍基因突变和基因重组的概念，然后通过实例和图片，讲解各种基因突变和基因重组的分类、原因和影响。引导学生探究基因突变和基因重组的规律和机制。

1 高二生物学《基因突变和基因重组》（第一课时）学案编写

第四节 生物的变异

——基因突变和基因重组（第一课时）

学习目标

1、概述变异的类型及其可遗传变异的三种来源。

2、在分析镰刀型贫血症的过程中，说明基因突变发生的时间、场所、本质、特点、意义以及引起基因突变的因素，概括基因突变的概念。

3、在分析说明基因突变的过程中，感悟对立统一的辩证唯物主义观点。

学习重点、难点

重点 基因突变的概念和特点。

难点 基因突变的概念。

课前（课初）独立学习

阅读思考 在自主阅读教科书的基础上，标注不懂的内容。

尝试练习 在完成下列习题的基础上，提出不懂的问题。

1、可遗传的变异是由生殖细胞内的＿＿＿＿＿＿改变引起，包括＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿三种来源。

2、由于DNA分子中发生碱基对的＿＿＿＿、＿＿＿＿或＿＿＿＿而引起＿＿＿＿＿的改变叫基因突变。

3、镰刀型贫血症是由于＿＿＿＿＿＿引起的一种常染色体隐性遗传病。根本原因是DNA上的一个碱基对发生了＿＿＿＿，即＿＿＿变成＿＿＿。直接原因是组成红细胞血红蛋白的一个氨基酸＿＿＿＿变成＿＿＿＿，导致＿＿＿＿血红蛋白变成＿＿＿＿＿血红蛋白。从而使红细胞的形状发生改变，即由两面凹圆饼状变为＿＿＿＿＿型。

4、引起基因突变的因素有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿三种因素。

5、基因突变是DNA复制时发生差错引起，具体发生时间是在-------------- 和---------------。

课堂互动学习

自学交流：

探讨发现：

在独立阅读与练习基础上，结合镰刀型贫血症基因突变过程图解或相关视频资料，就下列问题进行交流探讨。

1、生物的变异有哪两种类型？可遗传的变异有哪三种来源？

2、引起镰刀型细胞贫血症基因突变的具体过程、本质、发生时间和场所是什么？ 2 3、什么是基因突变？基因突变有什么意义？引起基因突变的因素有哪些？

4、基因突变有哪些特点？为什么？

基因突变和基因重组教学设计

一、设计思路

1、学习内容分析

本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的连续，又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础。学好这节课有助于学生更好地理解“诱变育种”和“基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料”。所以在知识上它起到了承上启下的作用，这决定了本节内容的重要性。本节内容是第五章的第一节，教学中可以充分利用学生前几章的已知知识基础，并遵循学生的认知规律，通过适当的教学策略,使新知识有效的整合进原有的知识网络中，使学生知识体系得到丰富和发展。

2、学习者分析

生物的变异现象对于学生而言并不陌生。通过前面对基因结构和功能的学习，学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质有关，也与环境有关。基因突变和基因重组是遗传学中重要的概念，是学生学习生物遗传、变异和进化的基础，其中的基因突变是生物变异这部分教学内容中的一个重点知识。由于该部分的知识比较抽象，需要学生具备相当强的抽象、空间思维能力和丰富的想象力。虽然学生在本模块前面的教学内容中遇到类似的情况，通过学习提高了能力，但要达到从分子水平.上理解和掌握，仍需要教师通过采取适当的教学策略，引导学生在不断地探究、思考、分析和讨论的过程中实现教学目标。

二、教学目标

1、知识与技能：（1）掌握基因突变的概念、原因、特点；

（2）会辨别不同情况下的基因重组；

（3）说出基因突变和基因重组的意义。

2、过程与方法：（1）学会数据处理，类比推理等科学方法；

（2）培养学生自学能力、发散思维及综合能力。

3、情感态度与价值观：（1） 在基因突变的学习中懂得如何确立健康的生活方式；

（2）引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作出科学的了解形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。

三、教学重难点

1、教学重点：基因突变的概念、原因、类型、特点。