第五章 基因突变及其他变异
《基因突变》教学设计
江苏省洪泽中学 陈 飞 211300
【教材分析】
本节是人教版普通高中标准实验教科书生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。通过前面各章的学习，学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和基因如何起作用“等问题已有了基本的认识。本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续，又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础。
本节介绍了可遗传变异的一种类型：基因突变，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点、意义。本节内容使学生能从分子水平上理解遗传物质如何引起生物变异的。 【教学目标】 ⒈知识目标：
⑴举例说明基因突变的特点和原因。 ⑵说出基因突变的意义。 ⒉能力目标：
⑴通过对课本中基础知识整理表述，培养学生归纳总结的能力。
⑵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。 ⑶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。 ⒊情感目标：
⑴通过生物变异的事例，增强学生对生物世界探究的好奇心及保护环境意识，逐步培养学生们严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。
⑵引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围，让学生真正成为学习的主人。 【教学重点】
基因突变的概念、特点及原因。 【教学难点】
1
第五章 基因突变及其他变异
基因突变的意义 【教学方法】
引导思维探究与学生自主学习相结合。利用多媒体课件，创设形象生动的教学氛围；同时应用讲述法、谈话法、比较法、指导读书法等，发挥学生的主观能动性；配合知识内容，用投影打出资料或电脑演示相应软件，解决知识上的难点，激发学生学习兴趣、增加课容量。 【教学用具】多媒体、板图等 【课时安排】1课时 【教学步骤】 一、夯实基础 （一）基础知识
1．实例： 镰刀型细胞贫血症 （直接原因、根本原因） 2．概念：由于DNA分子中 碱基对 的替换， 基因结构 的改变。
3．发生的过程及时间：基因突变发生的细胞间期的DNA分子的复制过程中。 4．基因突变与生物生殖的对应关系：
无性生殖中 有丝 过程能发生基因突变；有性生殖中
减数
增添 和 缺失 而引起
过程也能发生基因突变。因而在无性生殖和有性生殖过程中都存在因素突变而发生的变异。
5．基因突变发生的细胞
体细胞 能 （能、不能）发生基因突变，这种一般突变 不能 （能、不能）导致下一代产生变异，有性生殖细胞 能 （能、不能）发生基因突变，一般可通过 受精 作用，这种突变一般可遗传给后代。 6．基因突变不改变（改变、不改变）染色体基因的数量，只改变 基因结构 。 7．基因突变 不一定 （一定、不一定）引起生物性状的改变，由于一种氨基酸可以对应 多个 密码子，有的基因突变并不改变氨基酸种类，这样的突变
不一定 引起生物性状的改变。
2
第五章 基因突变及其他变异
某种突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置，但并不影响该蛋白质的功能，所以不会引起生物性的改变。
8．引起基因突变的因素很多，可以归纳为如下三类： ⑴物理因素；⑵化学因素；（⑶生物因素等。
9．基因突变是 生物变异 的根本来源，是 生物进化 的重要因素
基因突变虽然是 多数 有害， 少数 有利的，但由于它能产生新基因，从而产生前所未来的新性状，为自然选择提供了 原始材料 。 （二）基础训练
1.下列有关基因突变的说法，不正确的是 （ ）
A.自然条件下基因突变频率很低 B.基因突变对生物自身都是有害的 C.基因突变能够产生新的基因 D.基因突变在自然界是普遍存在的 2.(多选)下面列举几种可能诱发基因突变的原因，其中哪些是正确的 （ ）
A.杂交 B.病毒、细菌的作用 C.亚盐处理 D．激光照射 3．基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的 、 或 ，而引起的 的改变；
基因突变的结果是产生了 ，这是生物变异的 来源，为 提供原始材料。 答案：⒈B ⒉BCD
⒊替换 增添 缺失 基因结构； 新基因 根本 生物进化 二、问题探究 思考与讨论：
1．基因突变是否一定导致基因结构的改变? 为什么? ．．．．
2．基因突变是否一定引起生物性状的改变? 为什么? ．．．．
3
第五章 基因突变及其他变异
3．基因突变有哪些类型？如何理解基因突变特点的“不定向性”?
例1.（多选）一个DNA分子中如果只有一个碱基对改变，则可能 （ ABC ）
A.蛋白质结构改变 B.蛋白质结构不改变 C.基因结构改变 D.基因结构不改变
例2．某种花的黄色对白色为显性，有一株杂合植株盛开众多黄色花，其中只有一朵花半边黄色半边白色，这很可能是哪个部位发生基因突 （ C ）
A.幼苗的体细胞 B.植株的叶肉细胞 C.花芽分化时的细胞 D.植株的生殖细胞 三、巩固训练
1.实验小鼠的下列细胞，最容易发生基因突变的 （ ）
A.皮肤生发层细胞 B.神经细胞 C.红细胞 D.效应T细胞
2．下列有关叙述中，正确的是 （ ）
A.基因突变一定会导致生物变异 B.基因突变的结果是产生非等位基因 C.基因突变就是DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失和重组 D.基因突变的结果有三种：有利、有害、中性
3．如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是 （ ）
A．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
B．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 C．没有蛋白质产物 D．翻译为蛋白质时在缺失位置终止
4.（多选）基因突变可以发生于 （ ）
4
第五章 基因突变及其他变异
A.有丝间期 B.减数第一次间期 C.DNA复制时 D.原核生物 5．右图是镰刀型细胞贫血症病因的图解，据图回答: ⑴①是 过程，主要发生于 中； ②是 过程，主要发生于 中。 ⑵③是发生了差错的 过程，即突变。 此过程一般发生在细胞的 期。 ⑶④的碱基序列为 ； ⑤的名称为 。 ⑷造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA 中碱基对由 被替换为 。 答案：⒈A ⒉D ⒊A ⒋ABCD ⒌⑴转录 细胞核 翻译 细胞质 ⑵复制 间 ⑶GUA 缬氨酸 ⑷A－T T－A 四、拓展延伸
镰刀型细胞贫血症 镰刀型细胞贫血症是20世纪初才被人们发现的一种遗传病。1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉疼痛，经过检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。后来，人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症。镰刀型细胞贫血症主要发生在黑色人种中，在非洲黑人中的发病率最高，在意大利、希腊等地中海沿岸国家和印度等地，发病人数也不少，在我国的南方地区也发现有这类病例。
【教学反思】
本节从生活俗语入手，通过展现遗传和变异的图片，引导学生对变异重新认识，由可遗传的变异引入本节。先以生活实例镰刀形细胞贫血症的患病原因进行探究，学生在讨论的基础上得出基因突变的直接原因是蛋白质改变，根本原因是DNA分子上碱基对发生改变造成的。由此引出基因突变的概念、种类、突变的时间、原因、特点、结果和意义等。基因突变的原因和特点是本节的重点。基因突变的原因这个重点通过前面学习过的细胞癌变的致病原因引出，并进行内因、外
5
第五章 基因突变及其他变异
因的综合作用的总结，进行科学世界观的教育，而特点这部分知识则通过资料或图片由学生自学获得。
本节设计的比较完整，但在上课时，没有考虑到学生群体的、个体的积极性的发挥，使得课堂气氛有点沉闷，影响了教学效果；所以在以后的教学中要充分利用学生已有的生活经验来组织教学，鼓励学生收集资料等并在课堂上进行展示交流，这样，既丰富和充实了学生学习的知识，也能充分发挥学生学习的积极性、主动性。
6
