人教版必修二 基因突变和基因重组教案.doc

教学课题：基因突变【教学目标】 ：一. 知识目标 ：1.理解并掌握基因突变的概念、特点和意义 。 2. 了解人工诱变育种的应用 。二. 能力目标 ：1. 培养学生归纳、总结的能力 。 2. 培养学生对比分析、逻辑推理的能力 。 3. 培养学生相互交流、共同探讨的能力 。三情感、态度、价值观方面 ：1. 通过介绍人工诱变育种方向的成就，对学生进行爱国主义教育 。2. 通过丰富而具体的实例来培养学生客观的唯物主义的观点 。【教学重点】 ：基因突变的概念和特点。【教学难点】 ：基因突变的概念 。【教学方法】 ：直观教学法、讲授法、引导学习法 。【教 具】 ：多媒体操作平台及多媒体课件。【课的类型】 ：新课【课时安排】 ：1课时【板书设计】 ：内容要点 ：基因突变一变异的类型 ： 1.可遗传的变异 ：基因突变，基因重组和染色体变异 。 2.不可遗传的变异：环境引起的变异 。二. 基因突变的概念和意义 。三. 基因突变的特点 。【教学程序】 ： 【导课】 ：(教师) ：请学生观察课本上 的图，图描述的是一对绿色鹦鹉生下了四只颜色各不相同的后代，体现了生物的遗传和变异。产生这一现象的主要原因是基因重组（即鹦鹉的羽毛颜色同时受多对等位基因控制）。假设这四只鹦鹉是来自四个不同的鹦鹉家庭，且亲代鹦鹉都是绿色（隐性：aa,且设羽毛颜色只受一对等位基因控制）出现这一结果的原因又是什么呢 ？生物的变异的例子：1.普通的玉米种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子。 2.在北京培育甘蓝叶球只有 3.5千克，当引种拉萨后，叶球重可达7千克，再引回北京，又只有3.5千克。3.某植物只开红花，偶然出现一朵白花，将白花所结的种子种下去，它和它的后代都开白花。 4.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。（引导学生分析归纳变异的概念与类型）一 生物变异的类型1概念 ：生物的变异是指后代与亲代不同的性状，以及后代个体间的差异 。2分类 ：（通过图片及实例得出变异的类型，分析两种变异的区别。） 可遗传的变异： 遗传物质变化引起的。 变异的类型 包括基因突变 ,基因重组 ,染色体变异 。不可遗传变异：环境因素引起的变异。(体细胞中的突变一般也不会传给后代)二 基因突变的概念和意义(教师) ：下面我们就根据镰刀型贫血症为例，来探讨什么是基因突变。同学们先看课本4分钟，在看书过程中，请思考：引起镰刀型贫血症的原因是什么？（一）镰刀型红细胞形成的机理 ( 镰刀型细胞贫血症的图解) ： 红细胞形态 圆饼状（双凹型） 镰刀状 蛋白质（血红蛋白） 正常 异常 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 mrna g a a g u a dna c t t c a t g a a g t a(教师总结) ：镰刀型红细胞形成原因 ：1直接原因 ：血红蛋白的结构改变（链的第6位的一个谷氨酸被缬氨酸替代）。2根本原因 ：控制血红蛋白合成的基因的碱基序列发生改变。 c t t c a t 也就是仅仅由于dna的一个碱基对发生了改变替换。 g a a g t a （二）基因突变的概念（学生讨论）：还有没有其他原因可以引起dna分子碱基序列发生改变 ？（学生回答）：碱基对的增添和缺失都可以改变dna分子的碱基对排列顺序 。（学生总结）：dna分子中发生碱基对的增添 、缺失和替换，引起基因结构的改变，就叫基因突变。(教师提问) ：那么，基因突变在什么时候最容易发生呢 ？（提示：前面我们学习了dna的结构，知道dna是（规则的双螺旋结构），这使dna的结构比较稳定，不容易被破坏。所以，在dna不是双螺旋结构的时候最容易发生基因突变）（学生回答）：dna解旋时 dna复制时 细胞分裂间期 （s期）基因突变是染色体上某一位点的基因的结构发生改变，基因突变使一个基因突变成它的等位基因，并且通常有一定表现型的改变。（教师总结）：基因突变的一种分类： 1. 隐性突变 ：a a ( aa aa ) 2. 显性突变 ：a a ( aa aa )（教师提问）：一个基因发生突变后，它所控制的性状是否一定要改变 ？原因是什么 ？ （ 提示 ：氨基酸与密码子的关系）（学生讨论回答）：性状不一定改变 。 原因 ：1. 隐性突变 。 2. 一种氨基酸可能对应多种密码子。（基因突变前后决定的氨基酸不变） (教师补充)：基因突变发生在原核基因的非编码区，真核基因的非编码序列（非编码区和内含子）时，性状一般也不会发生改变 。（三）基因突变的意义 1. 是生物变异的根本来源。基因突变可以产生从未有过的新基因和新性状 。2. 也为生物进化提供了最初的原材料。练习题：1如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对。下列后果中不可能出现的是(a)a没有蛋白质产物b翻译为蛋白质时在缺失位置终止c所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸d翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化2下面左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图(t代表致病基因，t代表正常的等位基因)， (已知谷氨酸的密码子是gaa、gag)(1)图中过程发生的时间是_，过程表示_。(2)链碱基组成为_，链碱基组成为_。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于_染色体上，属于_性遗传病。(4)8基因型是_，6和7再生一个患病男孩的概率为_，要保证9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为_。(5)若图中正常基因片段中ctt突变为ctc，由此控制的生物性状是否可能发生改变？_。为什么？_。三 . 基因突变的特点1. 普遍性 ：无论是低等生物，还是高等动植物以及人，都可以发生基因突变。这种突变在自然条件下发生的叫自然突变，在人为条件下诱发产生的叫诱发突变。 2. 随机性 ：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。在生物体的整个生命过程中都有细胞的分裂和分化，所以基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期。（教师提问）：基因突变发生的时期与突变性状的表现有什么关系？（学生回答）：突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少 。对于进行有性生殖的生物来说，如果基因突变发生在体细胞，该突变性状一般不会遗传给后代，一般只有生殖细胞的突变才会遗传给后代。 3. 低频性 ：（教师讲述）：既然任何生物发育的任何时期任何细胞都可能发生基因突变，那是不是基因突变很容易发生呢 ？（学生阅读教材回答）：基因突变率很低，高等生物中大约有十万个到一亿个生殖细胞中才会有一个生殖细胞发生基因突变，低等生物，细菌、噬菌体突变频率更低，同一种生物不同的基因突变率也不一样。4. 多害少利性 ：（教师提问）：大家讨论一下基因突变对生物体究竟好还是不好呢 ？（学生回答）：有的不好，如控制白化病、色盲等遗传病的基因；有的好，如小麦矮杆能抗倒伏，微生物抗药性突变等 。（教师总结）：基因突变绝大多数是有害的，但也有少数有利，为什么呢？因为任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境已经取得了高度协调。如果发生基因突变就可能破坏这种协调关系。因此基因突变对于生物往往有害，但少数是有利的。 5. 不定向性 ：（教师）：我们能不能只让生物的基因进行有利的突变呢？这是不行的。因为基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。例如控制小鼠毛色的灰色基因（a+）可以突变成黄色基因（ay），也可以突变成黑色基因（a)。但是，每一个基因的突变，都不是没有任何限制的，只能发生在一对相对性状之内 。例如，小鼠毛色基因的突变能不能突变成毛的长短呢？（回答）：不能。毛色基因的突变只限定在色素的范围内，不会超出这个范围。【课堂练习】 ：1太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是（ d ）a太空育种产生的突变总是有益的b太空育种产生的性状是定向的c太空育种培育的植