2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2-5.1基因突变和基因重组教案

第五章 基因突变及其他变异
5.1基因突变和基因重组
【教学目标】
课程标准与本节对应的“内容要求”是：“概述碱基的插入、替换和缺失会引发基因中碱基序列的改变：阐明基因中基因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：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的概率可能增高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至癌变。”根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
1.通过归纳与概括总结基因突变的特点与意义。
2.简述基因重组的类型。
3.关注癌症的产生和预防。
【教学重难点】
基因突变的特点原因和意义。
教学难点
基因突变和基因重组的意义。
【教学步骤】
1.新课导入
教师：展示航天育种成果展的图片，讲解我国在航天育种方面的成果。
教师：那么，航天育种的原理是什么？
教师：航天育种的原理是利用太空的特殊环境，诱导基因发生突变。
教师：如何看待基因突变所造成的结果？
教师：基因突变后可产生新的基因，新的基因会控制新的性状，因而基因突变造成的结果是形成新的性状。基因突变可使群体出现十分罕见的性状。
教师：进行有性生殖的生物，在形成配子的过程中要进行染色体的复制，实质是DNA的复制，碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性，那么在DNA复制的过程中会不会出错呢？
2.新课讲授
基因突变的实例
教师：展示镰状细胞贫血的细胞和正常细胞的对比图，讲解镰状细胞贫血的症状和危害。
教师：展示血红蛋白的部分氨基酸序列及对相应的mRNA的碱基序列图片，讲解镰状细胞贫血的病因。
教师：引导学生思考课本思考讨论的相关问题，并解答：
1.图中谷氨酸发生了改变，变成了缬氨酸。
2.
这种疾病能够遗传，是亲代通过生殖过程把基因传给子代的。
3.如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列也会发生改变，所对应的性状一般都会改变。
教师：刚才我们学习了碱基对的替换会导致所编码的蛋白质发生改变。那么碱基对的增添或缺失是否也会导致蛋白质结构的改变呢？
教师：当然会。
教师：讲解基因突变的含义。
教师：基因突变不一定遗传给后代，基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。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。
教师：展示结肠癌发生的简化模型，以结肠癌为例来探讨细胞的癌变与基因突变是否有关。
教师：讲解思考讨论的有关问题：
1.从基因角度分析，结肠癌发生的原因是相关基因（包括抑癌基因I、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ）发生了突变。
2.健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因。
3.根据图示可以推测，癌细胞与正常细胞相比，具有的特点是呈球型、增殖快、容易发生转移等。
教师：通过讲解原癌基因和抑癌基因的作用讲解原癌基因和抑癌基因突变是细胞癌变的原因。
教师：展示癌细胞的图片，讲解癌细胞的特点。
教师：学到这里，我们留一个小作业：致癌因子是导致癌症的重要因素，在日常生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式。请你上网查一查，或请教防癌专家，生活中怎样做才能远离致癌因子？
基因突变的原因
教师：基因突变是如何产生的呢？美国遗传学佳和其他科学家分别用X射线、X射线和γ射线处理果蝇和玉米和大麦的种子后，发现后代发生突变的个体数大大增加。
教师：人们逐渐发现，易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。
教师：但是，在没有这些外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。
教师：归纳总结基因突变的特点。
基因突变的意义
教师：刚刚我们学习了癌症的相关知识，那么基因突变对生物体一定是有害的吗？
教师：有些基因突变对生物体有害，但有些基因突变对生物体是有利的，还有些基因突变既无害也无益，是中性的。
教师：基因突变会产生新的基因，所以基因突变的意义是：基因突变产生新基因的途径；基因突变是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。
基因重组
教师：展示各种猫及其后代拥有不同花色的图片，讲解这个现象的原因是基因重组。
教师：讲解基因重组的含义：基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
教师：展示基因重组的两种类型：自由组合型（减数第一次分裂后期）和交叉互换型（减数第一次分裂前期）。
教师：讲解基因重组≠交叉互换，交叉互换只是基因重组的一种。
教师：同样，基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。
【板书设计】
5.1基因突变和基因重组
一、基因突变的实例
镰状细胞贫血
细胞癌变
二、基因突变的原因
物理因素、化学因素和生物因素
三、基因突变的意义
基因突变是变异的根本来源，为生物进化提供丰富的原材料。
四、基因重组
意义：基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义。