基因突变学案

4.4 基因突变和基因重组教案（苏教版必修2）●课标要求1．掌握基因突变和基因重组概念和类型并能通过细胞分裂图识别判断两种基因重组的类型。

2．通过实例能分析出不同类型的基因突变对肽链及生物性状的影响。

3．结合实例能归纳总结出基因突变的特征。

4．说明基因突变和基因重组的重要意义。

●课标解读1．说明基因突变的特征和原因。

2．总结基因重组及其意义。

3．简述基因工程的基本原理及应用。

●教学地位本课时所学内容是可遗传变异的两种重要来源，其关键是基因突变，理解它关键就是要通过分析镰刀型细胞贫血症得出基因突变的实质。

由于它还与遗传病有紧密的联系，所以在本学科有作为基础的地位，并有承上启下的作用。

高考中，对基因突变的类型、特点及对性状的影响的考查尤为突出，还常考查基因突变和基因重组在育种生产实践中的应用，如人工诱变的方法过程、杂交育种的原理和方法等。

●教法指导1．让学生利用类比推理基因突变的类型和结果。

理解基因突变的类型，可以用英文句子中一个字母的改变，导致句子意思不变、变化不大、完全变化三种情况，通过联想和类比的方法，结合不同密码子对应相应的氨基酸的知识，了解基因突变对生物性状影响的三种情况。

使学生明确基因突变不一定都导致生物性状的改变。

2．对于基因突变的具体原因，在教学过程中引导学生回忆癌症的相关问题并展示一些基因突变的实例，介绍癌症的形成是体细胞发生基因突变的结果，然后让学生列举生活中的事例，引导学生分析思考讨论得出基因突变的原因，归纳哪些因素会诱发基因突变，从而选择健康的生活方式养成健康的生活习惯。

3．比较并区别基因突变、基因重组和染色体变异。

●新课导入建议1．播放一段关于镰刀型贫血症的视频，同时展示正常红细胞和病变的红细胞的形态及血红蛋白的结构异常的图片，引出根本原因“基因突变”，由袁隆平的高产杂交水稻引出“基因重组”。

2．“你见过这样的老鼠吗？”，“你见过这样的青蛙吗？”。

图片展示：切尔诺贝利核电站周围的老鼠和青蛙，“是什么原因导致了生物变异呢？”由于核辐射导致了基因突变，到底什么是基因突变呢？今天这节课我们一起来学习基因突变。

基因突变和基因重组编写：高三生物备课组使用时间：2010年10月二、考纲解读：本节内容需要记忆的知识的较多，更注重的严谨性，这是理科学生常见的弱点。

基因重组的类型、发生的时间、基因突变发生的时间、基因突变和基因重组的区别都是学生不容易掌握的知识，在复习的过程中采用对比的方式能化难为易。

从近年的高考题分析，知识点分布主要集中在基因突变的产生、结果分析与特点的理解上。

三、考点梳理：考点1、基因突变：1、概念：2、发生时期：3、类型：（1）、自然突变和；二者的区别：（2）、体细胞突变和；二者的区别：（3）、显性突变和；二者的区别：4、诱变因素：、和5、特点：（1）、，含义（2）、，含义（3）、，含义（4）、，含义（5）、，含义6、结果：7、意义：①、基因突变是产生的途径②、生物变异的③、生物进化的思考：（1）、基因突变对蛋白质中氨基酸序列的影响（从替换、增添、缺失三个方面考虑）（2）、若发生基因突变，不改变生物的性状，可能的原因有哪些?巩固练习：1、（10福建卷T5）下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。

已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨敬交为谷氨酸。

该基因发生的突变是 （ ）A ．①处插入碱基对G —CB ．②处碱基对A —T 替换为G —CC ．③处缺失碱基对A —TD ．④处碱基对G —C 替换为A —T2、（10新课标T6）在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。

为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中 ( )A ．花色基因的碱基组成B ．花色基因的DNA 序列C ．细胞的DNA 含量D ．细胞的RNA 含量3、（10江苏卷T6）育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植蛛，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。

下列叙述正确的是 （ ）A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C.观察细胞有丝分裂中期染色体形卷可判断基因突变发生的位置D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系甘氨酸：GGG赖氨酸：AAA AAG 谷氨酰胺：CAG CAA谷氨酸：GAA GAG 丝氨酸：AGC4、图1表示人类镰刀型细胞贫血症的病因（已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG）。

2021高三生物人教版一轮学案：第21讲基因突变和基因重组含解析第21讲基因突变和基因重组最新考纲高频考点核心素养1.基因重组及其意义(Ⅱ)2．基因突变的特征和原因（Ⅱ)基因突变与基因重组的本质与类型1.科学思维——比较与综合：基因突变、基因重组类型,育种方法比较；批判性思维：理性看待转基因技术2．生命观念——结构与功能观:基因突变、基因重组会影响生物性状考点1基因突变一、可遗传变异和不可遗传变异在光学显微镜下可见的可遗传变异为染色体变异，分子水平发生的变异为基因突变、基因重组，只在减数分裂过程发生的变异为基因重组，真、原核生物和病毒共有的变异类型为基因突变。

二、基因突变1．基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症(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，碱基对由错误!突变成错误!。

2．基因突变的概念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．发生时间主要发生于有丝分裂间期或减Ⅰ分裂前的间期。

4．诱发基因突变的因素（连线）答案:5．基因突变的特点（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.(5）多害少利性：大多数基因突变对生物体是有害的，但有些基因突变,可使生物获得新性状,适应改变的环境。

6．基因突变的结果产生一个以上的等位基因。

7．意义(1)新基因产生的途径；(2)生物变异的根本来源;（3）提供生物进化的原始材料。

判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”）1．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。

（×）2．有丝分裂前期不会发生基因突变。

(×）提示：基因突变不只发生在分裂间期。

引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素,外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期,而是在各个时期都有;另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列,并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期.3．基因突变不一定会引起生物性状的改变。

《基因突变》教学设计 重庆二十九中 蒋永松

一、 教学目标设计 1. 知识目标设计 高中生物课程标准对基因突变的基本要求是“举例说明基因突变的特征和原因。”举例说明属于理解水平。因此，在教学过程中应该把握知识内在的逻辑联系，与已有的知识建立联系，从而进行解释、推断和扩展。 2. 能力目标设计 ①能够利用多媒体搜集生物学信息，学会鉴别、选择和运用信息 ②学会听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改 3. 情感态度与价值观目标设计 ① 初步形成生物进化观点，树立辩证唯物主义自然观，形成科学的世界观 ② 确立积极的生活态度和健康的生活方式

二．教材内容及重点、难点分析 本节课是遗传与进化第五章第一节的内容《基因突变和基因重组》，考虑到教学内容的关系，在教材处理上，用1课时的时间进行基因突变的教学。 《基因突变》的教学重点应该包括三个方面的内容： 1. 基因突变的概念 2. 基因突变的原因 3. 基因突变的特点 这是基因突变的三个核心内容，因此我确定为教学重点。在教学内容上，还会涉及到基因突变的意义，而基因突变的意义会与生物进化联系起来，学生在理解起来比较困难，因此我将教学难点确定为：基因突变的意义。

三. 教学对象分析 由于学生个性比较活泼，表现欲比较强。因此在教学过程中，可以多采取学生活动、讨论辨析来组织教学。这也是新课程理念所提倡的“以学生为主体，教师为主导”。

四.教学策略及教法设计

基因是微观的，是学生不能够直观感受的，因此教学会有很大的难度。但是如果能够把微观转化成为宏观而且直观，就将产生很好的教学效果。因为这符合学生认知规律的呈现方式，从现象到概念，从宏观到微观来开展教学活动。基于这样的理念，我尝试通过创设学生能够亲身感受的教学情境，将学生带入基因突变的奥秘世界中去寻找曙光。

对于基因突变的概念教学，教材首先通过从实例分析入手，归纳出基因突变的一个内容——“碱基对的替换”，之后对于“碱基对的增添和缺失”我设计了一个学生活动。通过这个活动从而使学生认识到不仅碱基对的替换能改变基因结构，而且增添和缺失也行。 对于基因突变的原因，我采取了学生交流、讨论的方式。让学生根据自己的生活经验说出引起基因突变的因素。

第1课时基因突变与基因重组课标要求 1.概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变。

2.阐明基因中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，甚至带来致命的后果。

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。

考点一基因突变1．变异类型的概述2．基因突变(1)实例分析：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用光学显微镜能否观察到红细胞形状的变化？________(填“能”或“不能”)。

理由是_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。

(2)概念：DNA 分子中发生________________________，而引起的______________________的改变，叫作基因突变。

(3)时间：可发生在生物个体发育的任何时期，但主要发生在________________过程中，如：真核生物——主要发生在_________________________________________________________。

(4)诱发基因突变的外来因素(连线)(5)突变特点①________：在生物界是普遍存在的。

②随机性：时间上——可以发生在生物个体发育的________________；部位上——可以发生在细胞内________________________上，以及同一个DNA 分子的________________。

第5章基因的突变及其他变异一、核心素养侧重点1.生命观念通过本章的学习，可以让学生理解遗传物质在传递过程中发生了哪些变异，这些变异对于生物的生存意味着什么，对于群体（种群）的进化又有什么意义。

从而深刻理解变异的本质和意义，认识到遗传伴随着变异，为学生形成生物进化观奠定基础。

2.科学思维基因突变和染色体变异是遗传中的错误现象，这种错误带来的后果有时是灾难性的，甚至导致生物体死亡；但从适应和进化的角度分析，遗传的错误实际上为生物群体的生存提供了多样性的选择，即基因突变、染色体变异和基因重组为生物的进化提供了丰富的原材料。

基于这些认识，可以让学生学会辩证地认识生命活动中的变化，并将辩证思维迁移应用于认识自然和社会。

生物学中的因果关系非常复杂，本节设计了一个“思维训练”，引导学生分析生物学中的相关性，并了解因果关系与相关性之间的区别和联系。

3.科学探究什么是基因突变？本章并不是直接讲授，而是通过列举镰状细胞贫血和结肠癌发生的原因两个实例，从分子水平和基因水平阐述了基因突变的本质特征。

这种由宏观认识（疾病）到微观分析（分子水平和基因水平）的过程，就体现了一种思维上进行的探究。

切不可认为只有动手操作才是探究，动手操作的前提往往是思维，没有思维的动手操作是一种机械的运动，谈不上科学探究。

开展“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的活动，需要探究在4℃时，蒜（或洋葱）的根尖细胞染色体数目发生变化的情况。

实验没有给出具体结论，需要学生进行探究寻找答案。

该探究活动还可以训练学生制作装片、进行观察、分析和比较的技能。

开展“调查人群中的遗传病”的活动，可以了解某些特定遗传病的发病率，学习遗传病的调查方法，同时提高预防遗传病发生的意识。

4.社会责任遗传病是一类危害人类健康的疾病。

了解遗传病的类型和遗传机制，预防遗传病的发生和遗传、进行遗传病的检测和预防，关爱遗传病患者，是关系个人和他人健康的重要社会责任。

基因检测可以了解人体的基因状况，精确地诊断一些遗传病，并进行有针对性的治疗。

《基因突变》的教学设计张树虎（北方交通大学附属中学）1 教材分析“基因突变”是人教版高中生物学教材必修2《遗传与进化》第5章“基因突变及其他变异”第1节“基因突变和基因重组”的内容，是在学习遗传的基本规律、遗传的物质基础、基因的表达等内容之后，对基因与性状关系的进一步认识。

基因突变是遗传学的核心概念“变异中可遗传变异”的下位概念，是从基因和染色体变化的角度来认识生物变异的原因，是学习“生物进化”、“从杂交育种到基因工程”与“现代生物进化理论”的重要基础。

“生物的遗传”部分是围绕基因结构的稳定性展开的，而“基因突变”是全新的内容，是围绕基因结构的不稳定性阐述生物的变异，是学生认识生物由“不变”到“变”的转折点。

教材遵循学生的认知规律，选用单个碱基对的替换引起的基因突变——镰刀形贫血症实例，由现象到本质，追本溯源，引导学生理解基因突变的根本原因。

其中基因突变的类型，即基因突变后对生物性状的影响情况较为复杂，需要学生通过联想、类比推理以及综合应用以前所学知识的基础上才能有效理解。

鉴于此，本节将基因突变的类型、意义确定为难点；基因突变的概念、原因、特点作为教学重点。

2 教学设计思路首先用害虫难以杀死的生物学事实，引出上位概念——变异，再通过生物学事实引出变异分类：不可遗传的变异、可遗传的变异，由可遗传变异引出下位概念基因突变。

创设情境来引入基因突变，让学生列举日常生活中可能引发基因突变的事例，说出引起基因突变的原因。

接着从实例入手，通过设计积极思维活动，来引导学生对镰刀型细胞贫血症进行分析，总结得出基因内部单个碱基对替换可导致基因突变。

接着通过列举生物学事实：复习皱粒豌豆、囊性纤维病形成的原因，总结归纳出基因中若干碱基序列的增添或缺失也可导致基因突变。

再通过EGFR基因（EGFR是一种糖蛋白，属于酪氨酸激酶型受体）的缺失15个碱基对与肺癌这个生活中的实例强化若干个碱基对的变化引起基因突变，再让学生归纳基因突变的概念。

《基因突变和基因重组》的教学设计 一、教材和学情分析 本节课内容包含了两种可遗传变异基因突变和基因重组，而基于前面已经学习了自由组合定律和减数分裂知识，学生们对于基因重组已经有了一定的了解，在这个知识点处理上应注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养，通过实践提高学生的认知能力。这节课的重点和难点就集中于基因突变这个知识点，要通过多种途径来加深对基因突变的内涵和外延的理解。

二、教学目标及重难点 知识目标 1.结合实例.模型.游戏等方法从分子水平（碱基对替换.增添.缺失）分析基因突变发生的时间，内因，推导出基因突变概念。

2. 分析基因突变发生在体细胞和生殖细胞时对其控制合成的蛋白质.对性状与子代的影响。

3.基因突变的产生外在原因.特点及意义。 4.掌握基因重组的概念.来源.意义，会辨别不同情况下的基因重组。 能力目标 1.结合减数分裂过程，学会用图示形式表示发生基因重组的原因，培养学生的作图和识图能力。

2.借助示意图的观察和对问题的思考，提高学生判断.推理等能力。 3.通过游戏、模型演示推出基因突变概念的过程，锻炼学生们合作探究的能力。 情感态度价值观目标 1.通过分析引起基因突变的外部原因培养学生正确的生活态度，珍惜爱护生命。 2.认同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。

重点 1.基因突变发生的概念.原因及特点。 2.基因重组的来源以及减数第一次分裂后期和交叉互换后对应的的基因变化图。 难点 基因突变及基因重组的意义。 三、教学方法及教具 针对教学内容和教学目标，选择的教学方法为：情境教学法.问题教学法.小组讨论法.学生分析归纳法。

教学流程大体为：提出问题──观察现象──分析探索──得出结论。 针对学生的认知规律，由熟悉到陌生，我对教材做了调整，先学习基因重组，再进行基因突变的学习。

教具：多媒体.游戏纸条.磁条（制成基因碱基对） 四、课时安排 1课时 五、教学过程 导入：（呈现水毛茛图片），为什么在水中和空气中，叶片的形状差距这么大呢？这种变异可以遗传么？如果是遗传物质改变，会不会遗传给后代呢？

第1节 基因突变和基因重组课标内容要求核心素养对接1．概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变。

2．阐明基因中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。

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交叉互换，会导致基因重组，从而使子代出现变异。

1．生命观念：用结构和功能观，说出基因突变和基因重组的物质基础；运用进化与适应观，理解基因突变和基因重组与生物进化的关系。

2．科学思维：采用概括与归纳，理解基因突变和基因重组的概念。

3．科学探究：基于证据，论证基因突变和基因重组是可遗传的变异。

4．社会责任：认同健康的生活方式，远离致癌因子。

一、基因突变的实例：镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症) 1．实例(如图)(1)图示中的a 、b 过程分别代表DNA 的复制和转录，基因突变发生在a(填字母)过程中。

(2)直接原因：组成血红蛋白分子的肽链中的一个谷氨酸被缬氨酸替换。

(3)根本原因：发生了基因突变，碱基对由=====T A ――→替换为=====AT。

(4)病理诊断：镰状细胞贫血是由于基因的一个碱基对改变引起的一种遗传病，是基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体性状的典例。

2．概念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。

3．基因突变对后代的影响(1)若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。

(2)若发生在体细胞中，一般不能遗传。

但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。

二、细胞的癌变1．细胞癌变的机理2．癌细胞的特征三、基因突变的原因、特点和意义1．基因突变的原因(1)外界因素(连线)(2)内部因素：DNA复制偶尔发生错误。

2．基因突变的特点3．基因突变的意义(1)对生物体的意义①大多有害：破坏生物体与现有环境的协调关系。