第五章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变与基因重组
一、教学目标
1. 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。
2. 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、激发灵感,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。
3. 情感目标:
（1）通过引导学生对镰刀型细胞贫血症病因的分析,让学生体验基因突变概念的形成过程。
（2）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、重点难点
1.基因突变的概念及特点
2.基因突变的原因
3. 基因突变和基因重组的意义
三、学情分析
生物的变异现象对于学生而言并不陌生。通过前面生物课的学习,学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质有关也和环境有关。在此基础上教师应引导学生在分子水平上理解基因突变和基因重组的概念、掌握实质。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的遗传、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。
四、教学方法
1.利用多媒体资源，创设形象生动的教学氛围。
2.通过问题引导学生探究和自主合作学习(如:创设一个含有8个碱基对的基因片段,以及其转录出的mRNA的碱基序列和肽链中的氨基酸序列,让学生以小组为单位展开讨论,,随机对学案中的这个基因片段增添.缺失或替换一个碱基对,并分别记录下转录后的mRNA,通过查找密码子表,确定氨基酸的排列顺序是否发生变化。并由同学展示小组讨论成果,老师点评。
基因突变和基因重组(公开课)本月修正简版
1 / 4基因突变和基因重组(公开课)基因突变和基因重组(公开课)1. 引言基因突变和基因重组是分子生物学中非常重要的概念，在生物进化、人类疾病以及生物工程领域都有着广泛的应用。本公开课将介绍基因突变和基因重组的基本概念、发生机制以及对生物体的影响。2. 基因突变2.1 什么是基因突变基因突变是指DNA序列中的一处或多处发生的突发性变化。突变可以发生在单个碱基上，也可以涉及到多个碱基的改变。基因突变可以导致基因表达的变化，从而影响生物功能。2.2 基因突变的分类- 点突变（Point mutation）：点突变是指在DNA序列中的特定碱基发生改变的突变。点突变又可以分为三种类型： - 静默突变（Silent mutation）：突变导致的新的密码子仍然对应相同的氨基酸，不影响蛋白质的功能。基因突变和基因重组(公开课)本月修正简版
2 / 4 - 错义突变（Missense mutation）：突变导致的新的密码子对应不同的氨基酸，可能影响蛋白质的功能。 - 终止密码子突变（Nonsense mutation）：突变导致的新的密码子对应终止密码子，使蛋白质提前终止合成。- 插入突变（Insertion mutation）：插入突变是指在DNA序列中插入额外的碱基导致序列长度的改变。- 缺失突变（Deletion mutation）：缺失突变是指在DNA序列中删除一个或多个碱基导致序列长度的改变。2.3 基因突变的影响基因突变的影响可以体现在不同层面，包括：- 蛋白质功能的改变：基因突变可能改变蛋白质的结构或功能，影响生物体的生理过程。- 遗传疾病的发生：一些基因突变与遗传疾病的发生有关，如囊性纤维化等。- 进化的推动力：基因突变是生物进化的重要驱动力，通过改变基因组来适应环境变化。3. 基因重组3.1 什么是基因重组基因突变和基因重组(公开课)本月修正简版
3 / 4基因重组是指在DNA分子中通过切割和重新组合DNA片段的过程。基因重组可以发生在同一个染色体上，也可以发生在不同染色体之间。3.2 基因重组的机制基因重组主要通过两种机制实现：- 交叉互换（Crossing over）：在有性生殖过程中，同源染色体在减数分裂的过程中发生相互交叉，交换DNA片段，使得染色体上的基因重组。- 重组酶的介导：细胞中存在重组酶，可以通过切割和重排DNA片段来实现基因重组。3.3 基因重组的作用基因重组在生物进化和基因多样性的产生中发挥着重要的作用，它可以：- 增加基因组的多样性：基因重组通过重新组合DNA片段，产生新的基因组序列，增加了生物体的遗传多样性。- 产生新的基因：基因重组可以将不同基因片段组合成新的基因，从而增加了物种适应环境的能力。- 排除有害突变：基因重组可以通过交叉互换和重排DNA片段的过程，将有害突变从基因组中剔除。基因突变和基因重组(公开课)本月修正简版
基因突变公开课教案
简介
本课程旨在向学生介绍基因突变的概念、类型以及其在生物学和医学领域的重要性。通过本课程，学生将能够理解基因突变的基本原理，并掌握一些基本的实验技术和分析方法。
课程目标
- 了解基因突变的定义和基本概念
- 掌握常见的基因突变类型和相关实例
- 理解基因突变与遗传学、进化生物学和疾病发生的关系
- 了解并研究基因突变的实验技术和分析方法
- 讨论基因突变在生物医学研究和临床实践中的应用
课程大纲
第一课：基因突变的概念和定义
- 基因突变的基本概念和定义
- 基因突变与遗传变异的关系
- 基因突变的分类和常见类型
第二课：点突变和插入/缺失突变
- 点突变的原理和分类
- 插入/缺失突变的原理和分类
- 实例分析：常见遗传病的突变案例
第三课：染色体结构变异和重排
- 染色体结构变异的原理和分类
- 染色体重排的原理和分类
- 实例分析：染色体异常与染色体疾病的关系
第四课：突变与进化
- 基因突变在进化过程中的作用
- 自然选择和突变的关系
- 突变驱动的进化：实例研究
第五课：突变与疾病
- 基因突变与遗传病的关系
- 肿瘤的突变与致癌机制
- 新药开发中的突变检测与鉴定
教学方法
- 讲授基本概念和原理
- 分组讨论和小组活动
- 实验技术示范和实践操作
- 实例分析和案例讨论
- 提问与回答交流
教学资源
- 电子教案和课堂讲义
- 实验室设备和材料
- 多媒体投影仪和计算机
- 课外阅读推荐
以上为课程大纲的简要介绍，通过本课程的学习，学生将能够全面了解基因突变的概念以及其在生物学和医学领域的重要性，并具备一定的实验和分析能力。欢迎大家踊跃参加本次公开课，共同探索基因突变的奥秘！
1 / 8 第一节 基因突变可能引起性状改变
教学目标
1．阐明基因突变的方式、特点及诱发基因突变的因素，举例说明基因突变的机理。
2．理解诱变育种的方法和优缺点，说明基因突变原理在生产上的应用。
3．尝试收集恶性肿瘤防治方面的信息，学会收集信息，归纳概括的基本方法，并关注社会议题。
教学重难点
【教学重点】
1．基因突变的方式、特点及诱发基因突变的因素。
2．诱变育种的方法和优缺点。
【教学难点】
基因突变的方式、特点及诱发基因突变的因素。
教学过程
【新课引入】
1．观察水毛茛图片，水上水下叶形不同是环境因素引起的，尝试回答下列问题：
（1）可遗传的变异都有哪些？
提示：可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体畸变。
（2）仅由环境变化引起的生物性状的改变能否遗传？
提示：如果遗传物质未发生改变，仅由环境变化引起的性状改变一般不会遗传给下一代。
2．同学们观看太空育种视频介绍，思考以下问题：
为何宇宙射线能够引起植物种子的变异?
宇宙射线引起的变异为何能够改变植物的性状?
提示：太空中存在许多射线,这些射线会使基因发生突变。 2 / 8 种子发生的基因突变可能影响其编码的蛋白质进而影响植物的性状。
【新知讲解】
一、基因突变
教师引导学生阅读课本P86-89页，回答下列问题。
1．基因突变的概念：基因突变是指基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。
DNA分子上碱基对的替换、插入或缺失都可以引起核苷酸序列的变化，从而引起基因结构的改变。
基因突变是生物变异的根本来源，对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义。
2．按突变方式分类：替换、插入或缺失。
3．按来源分类：自发突变和诱发突变。
基因突变是如何发生的呢？让我们一起探究基因突变的原理。
（一）碱基对的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变
基因作为DNA上有遗传效应的片段，可能在复制等时期发生碱基序列的改变，从而改变了遗传信息。
