高中生物人教版高中必修2遗传与进化第5章基因突变及其他变异-基因突变的概念教案

1、第五章 生物的变异第一节 基因突变和基因重组-基因突变的概念杨平一、学习目标1、知识目标：小组合作探究镰刀型细胞贫血症发病的根本原因分析，概述基因突变的实质是基因结构的改变。探究基因中碱基对的替换情况，阐明替换、增添或缺失DNA分子中碱基对都会改变基因结构。2、能力目标：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。通过学生之间相互启发、补充、激发灵感，提高学生合作探究能力。3、情感态度与价值观目标通过引导学生对镰刀型细胞贫血病的分析，让学生体验基因突变概念的形成过程。二、教学重点：基因突变的概念三、教学难点：基因突变的概念四、材料准备：教学课件、小组活动模拟材料五、教学课时：2

2、课时六：教学过程第一课时导入：提问：在前面的内容中我们学习了，遗传物质总是保持稳定的，那么我们请一位同学来回忆一下相关的内容：学生回答：DNA的_双螺旋结构_结构和_碱基互补配对_原则，保证了DNA复制的准确性，使亲子代间的遗传信息保持稳定。那么遗传物质在传递的过程中是不是100%保证正确呢？我们先来看看书上80页的问题探讨，三位同学在抄写英文句子的时候，将一句话抄成这样的三种情况，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（阿拉伯茶） SAT ON THE MAT” “THE HAT（帽子） SAT ON THE

3、MAT” “THE CAT ON THE MAT” 这样的抄写错误对原句产生了怎样的影响？学生回答：原句的意思发生了变化，产生语病等等讨论：假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似抄错句子一样的错误，DNA分子携带的遗传信息将会怎样？学生回答：遗传信息发生改变，导致生物发生变异接下来我们就来了解有关基因突变的内容：在1910年，一位医生给一个黑人病人治病的时候，发现了一种新的疾病：镰刀型细胞贫血症。什么是镰刀型细胞贫血症呢？和正常人有什么样的区别？正常人的红细胞是圆饼状，但是镰刀型细胞贫血症的红细胞是弯曲的镰刀状。这种红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时还会导致死亡。科学家后来发现，这种疾

4、病是由于血红蛋白的异常所导致的，而经过进一步研究发现，是因为在血红蛋白中，一处谷氨酸变成了缬氨酸。提问：那么为什么谷氨酸会被缬氨酸所取代呢？这里的氨基酸是随意变化的吗？根据我们前面所学的基因控制蛋白质合成的内容，DNA转录形成信使RNA，再翻译合成一定氨基酸排列顺序的蛋白质。氨基酸发生了改变和DNA,信使RNA有没有关系呢？请同学们以小组的形式完成书上81页思考和讨论相关的内容，然后请一个小组的同学来进行演示。直接原因：氨基酸替换，蛋白质异常根本原因：碱基对的替换，DNA的改变这种现象我们把它称为基因突变，那么基因突变有没有其他变化呢？多媒体展示：碱基对的替换，遗传信息发生改变；如果是增添或者

5、缺失碱基对，遗传信息会不会发生改变呢？所以，请同学们在书上81页，找到基因突变的概念，我们请同学来说一下。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，叫做基因突变。这里注意：因为是一个基因内部碱基对的变化，引起基因结构改变。基因数量是不变的。基因突变究竟是怎么发生的呢？ 提问：根据我们学习的内容，DNA的双螺旋结构是比较稳定的，这时容不容易发生基因突变呢？那同学们觉得什么时候会发生基因突变？学生回答：解旋。所以，基因突变发生的时间应该是？学生回答：细胞分裂的间期，DNA复制时。那同学们觉得基因突变会不会遗传给后代呢？学生回答：会或者不会等等刚才同学们说了，基因突变发生在细

6、胞分裂的间期，有可能是有丝分裂，还有可能是减数分裂。大家觉得这两种不同的情况会不会遗传给后代呢？有丝分裂产生体细胞，不遗传给后代（有些植物无性繁殖可能遗传）。减数分裂产生生殖细胞（配子），可以遗传给后代。那么，基因突变究竟可不可以遗传呢？可以，所以基因突变是一种可遗传变异。例题讲解最后，我们再来分析一下基因突变的几种不同变化：(1)替换一个碱基对，可能不改变氨基酸(2)替换一个碱基对，可能改变一个氨基酸，不影响后面的氨基酸(3)增添或缺失一个碱基对，从增添或者缺失处开始后面可能完全改变(4)增添或缺失三个连续碱基对，增加或减少一个氨基酸，后面的氨基酸顺序不改变；(5) 增添或缺失不连续碱基对，可能增加或减少氨基酸，后面的氨基酸顺序会改变；如果起始密码子位置发生突变，翻译无法开始，如果终止密码子位置发生突变，翻译延迟结束。如果某密码子突变成为终止密码子，翻译提前结束例题讲解。课堂小结：我们这节课所学习的主要内容是基因突变的概念：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，叫做基因突变。以及基因突变的氨基酸变化分析。板书：第五章 生物的变异第一节 基因突变和基因重组基因突变的实例镰刀型细胞