第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
一、知识结构 基因突变和基因重组 二、教学目标
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。
基因突变的实例 基因突变的概念
基因突变的原因 基因突变的原因和特点 基因突变的特点 基因重组
三、教学重点、难点及解决方法 [教学重点]
⑴基因突变的概念和特点。 ⑵基因突变的原因。 [解决方法]
⑴从镰刀型细胞贫血症的现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因。 ⑵指导学生自学教材，总结突变的特点。 2、教学难点及解决方法 [教学难点]
基因突变和基因重组的意义。 [解决方法]
以设问和讨论的形式引导学生思考基因突变和基因重组的意义。 四、课时安排
1课时。 五、教学方法
直观教学法、启发法。 六、教具准备
相关图片。 七、学生活动
1、学生阅读教材，找出需了解的知识点。 2、学生思考、讨论、总结、计算和回答相关问题。 八、教学程序 （一）明确目标
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
导入：1910年，一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病，医生检查发现，他
患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病——镰刀型细胞贫血症。我们知道，正常人的红细胞是圆饼状的，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。这种病是怎样形成的呢？
用幻灯的形式展示正常红细胞和镰刀型细胞贫血症红细胞图片。 出示供学生阅读的材料。
1928年，人们发现镰刀型细胞贫血症患者能将这种病遗传给下一代，并且发现该病是一种常染色体上的隐性遗传病。
1949年，美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白，分别放在一定的溶液中电泳，发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图谱明显不同，鲍林推测镰刀型细胞贫血症是一种分子病。
1956年，英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析，发现有一个肽段的位置不同。这段有区别的肽段的氨基酸顺序参见教科书图5—2。
问题探讨
幻灯展示“问题探讨”中的事例，并提出问题。 原句：THE CAT SAT ON THE MAT 错句：1、THE KAT SAT ON THE MAT
2、THE HAT SAT ON THE MAT 3、THE CAT ON THE MAT
问题：1、请比较3个句子与原句在字母上的变化差异，以及意义上的差别。
2、如果将原句想像成DNA分子，将错句想像成基因突变而形成的DNA分子， 请思考基因突变有哪些类型？
3、请结合镰刀型细胞贫血症的实例，尝试总结基因突变的概念。
教师总结：基因突变如果发生在配子中，将会遗传给后代，发生在体细胞中 的基因突变，一般是不能够遗传的。癌细胞就是体细胞发生基因突变的结果， 那么，生活中有哪些因素容易引发癌症，引发基因突变呢？ 指导学生阅读教材中有关基因突变原因的内容。 指导学生自学教材，并进行总结。
指导学生回顾孟德尔自由组合定律。为帮助学生理解和记忆，可提出下列问题让学生思考：
1、“基因重组”是指基因的重新组合，哪些基因可以进行重新组合呢？ 2、非等位基因为什么要重新组合呢？ 3、非同源染色体在什么时期重新组合？
4、减数分裂第一次分裂后期，同源染色体和等位基因是怎样变化的？
教师和学生一起总结基因重组的定义：是指在减数分裂的过程中，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行重新组合。
引言：基因突变是广泛存在的，在前面，我们所列举的基因突变的实例都是有害的，那么广泛存在的基因突变是不是都不利于生物生存呢？基因突变有什么样的意义呢？请
思考下列问题：
1、基因突变能产生新的基因吗？
2、这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害？） 3、自然环境会选择哪些个体生存下来？ 4、基因突变对生物的进化有何意义？
教师总结：基因突变是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。 与基因突变相比，基因重组又有何意义呢？
指导学生阅读“基因重组”中的“思考与讨论”，并回答问题。
从以上计算可知，基因重组可以产生多种多样的基因组合的子代，其中有一些子代会含有适应某种环境变化的基因组合。所以说，基因重组是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化具有重要的意义。
（三）总结
最后，教师列表总结基因突变和基因重组的本质、发生时间及原因、条件和意义等。 基因突变 基因重组 本质 基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。 减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。 有性生殖中非常普遍。 发生时间及原因 条件 意义 发生可能 突变频率低，但普遍存在。 （四）作业布置 教材P84练习。
（五）板书设计
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
一、基因突变的实例 1、镰刀型细胞贫血症 ⑴症状 ⑵病因（图解）
2、基因突变 ⑴概念 ⑵类型
二、基因突变的原因和特点 1、基因突变的原因
物理因素：如紫外线、X射线
⑴诱发突变 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
⑵自然突变 2、基因突变的特点 ⑴普遍性 ⑵随机性 ⑶不定向性 ⑷低频性 ⑸多害少利性
3、基因突变的时间 三、基因重组 1、基因重组的概念 2、基因重组的类型
四、基因突变和基因重组的意义 1、基因突变的意义 ⑴基因突变的结果 ⑵基因突变的意义 2、基因重组的意义
五、基因突变与基因重组的区别
基因突变 基因重组 不同基因的重新组合，不基因的分子结构发生改变，产产生新基因，而是产生新生了新基因，出现了新的性状。 的基因型，使不同性状重新组合。 细胞分裂间期DNA分子复制减数第一次分裂后期中，本质 发生时间及原因 时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。 有性生殖中非常普遍。 条件 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 突变频率低，但普遍存在。 意义 发生可能
生物：5.1《基因突变和基因重》教案(新人教版必修2)
