高一优质课--基因突变
高一生物《生物中的基因突变和基因重组》教案
高一生物《生物中的基因突变和基因突变》教案一、教学目标1.理解基因突变和基因重组的概念及意义。
2.掌握基因突变和基因重组的类型、特点及发生的时期。
3.能够运用所学知识解释生物进化中的基因突变和基因重组现象。
二、教学重难点重点：基因突变和基因重组的概念、类型及意义。
难点：基因突变和基因重组在生物进化中的作用。
三、教学过程1.导入新课利用多媒体展示生物进化过程中的基因突变和基因重组现象，引导学生关注这两种生物现象。
2.基因突变讲解基因突变的概念：基因突变是指基因在结构上的改变，包括点突变、插入突变和缺失突变等。
分析基因突变的类型：点突变、插入突变和缺失突变。
举例说明基因突变的意义：如sicklecellanemia（镰状细胞贫血）。
3.基因重组讲解基因重组的概念：基因重组是指基因在染色体上的重新排列组合，包括同源重组和非同源重组。
分析基因重组的类型：同源重组和非同源重组。
举例说明基因重组的意义：如植物杂交育种。
4.基因突变和基因重组在生物进化中的作用分析基因突变在生物进化中的作用：基因突变是生物进化的原材料，为生物进化提供新的遗传变异。
分析基因重组在生物进化中的作用：基因重组使基因组合更加多样化，为生物进化提供更多的遗传变异。
5.课堂实例分析抗生素抗药性植物杂交育种人类遗传病6.课堂小结7.作业布置完成课后练习，巩固所学知识。
四、教学反思本节课通过生动的实例和形象的讲解，使学生更好地理解了基因突变和基因重组的概念、类型及意义。
在课堂实例分析环节，学生积极参与讨论，提高了课堂氛围。
作业布置旨在巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
五、教学拓展介绍基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）在基因突变和基因重组研究中的应用。
探讨基因突变和基因重组在生物技术领域的应用，如基因治疗、基因改良等。
六、教学评价课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况。
作业完成情况：检查学生作业的完成质量和正确率。
课后反馈：了解学生对本节课知识的掌握程度和兴趣。
高中生物《基因突变》优质课教案、教学设计
《基因突变》教学设计1.教材依据：青岛版普通高中课程标准试验教科书生物《必修2》第四章第1 节。
2.设计思想教学活动围绕着对基因突变的实例展开，理解基因突变的内涵，把握基因突变的外延、特点以及与生物变异和进化的关系；强化核心概念的教学，注重知识与生活、实践应用的联系。
3.目标聚焦1.阐明基因突变的机理、特点和应用2.关爱生命，选择健康的生活方式4. 学法指导从实例分析入手，按照认知的规律从现象到概念，从宏观（镰刀型贫血症）到微观（镰刀型贫血症的发病机理）来归纳总结出基因突变的概念和特点；利用图示、加强知识的前后联系等方法引导学生不断地探究、思考、分析和讨论，帮助学生理解基因突变概念、结果以及与性状的关系。
最后将所学内容进行整合。
5教学过程导入：（通过PPT 上的两个实例，引出可遗传变异和不可遗传变异的两种类型）学生活动：学生观察PPT 并分析讨论。
提问：实例一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG 左右。
但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。
实例二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是肥大果实。
实例一、二描述的变异类型是否属于同一种变异？若不是，二者不同的原因是什么？（学生思考）――不是，前者不可以遗传，后者可以遗传。
教师总结并展示PPT：变异分为不可遗传的变异（仅由环境因素引起的性状改变）和可遗传的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异。
这节课我们来探讨学习可遗传变异中的基因突变。
板书：第四章生物的变异第1 节基因突变教师通过PPT 展示教材P69 基因突变的意义：新基因产生的途径、生物变异的根本来源、为生物进化提供了原始材料，提高同学们学习《基因突变》的兴趣。
教师引导学生进行相关知识的复习（通过PPT）：1.什么是基因？2.基因与性状的关系？3.基因与遗传信息的关系？4.遗传信息是如何传递的？教师介绍镰刀型细胞贫血症的发现过程，联系到细胞呼吸探讨贫血的原因，再展示正常红细胞与镰刀型细胞贫血症患者的红细胞图片，证实镰刀型红细胞携带氧气的能力不足，联系血红蛋白的作用进一步推测血红蛋白结构可能不同。
高一生物人教必修二配套课件 基因突变及其他变异
唐氏综合征
01
由21号染色体三体引起的染色体异常遗传病，表现为智力落后、生长发育障碍和特殊面容。案例：某患儿出生后表现为明显的智力落后和生长发育障碍，经过染色体检查确诊为唐氏综合征。
镰状细胞贫血
02
由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病，表现为贫血、黄疸和脾肿大。案例：某患儿出生后出现贫血症状，经过基因检测确诊为镰状细胞贫血，其后代也有较高风险患病。
基因突变
由DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换引起的遗传病，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等。这类遗传病通常具有较为广泛的家族分布和明显的种族差异。
单基因遗传病
由一对等位基因突变引起的遗传病，如镰状细胞贫血、囊性纤维化等。这类遗传病通常具有典型的孟德尔遗传特征，即遵循显性与隐性、杂合子与纯合子的遗传规律。
总结词
基因重组技术在现代生物学和医学领域中具有广泛的应用价值，如用于疾病诊断、药物研发和农业生产等。
要点一
要点二
详细描述
基因重组技术是现代生物学和医学研究的重要手段之一，它可以用于构建基因表达载体、生产重组蛋白、基因治疗等领域。此外，基因重组技术还被广泛应用于农业领域，如转基因作物的培育和改良，以提高作物的抗逆性和产量。同时，基因重组技术也用于动物育种和医学诊断等方面，为人类的生产和生活带来了巨大的便利和效益。
预防
对于不同类型的遗传病，治疗方法各异。对于染色体异常和单基因遗传病，目前尚无有效的治疗方法，主要以对症治疗和康复训练为主。对于多基因遗传病，可通过药物治疗、心理治疗和环境调整等手段进行干预和治疗。同时，加强患者的教育和就业支持，提高其生活质量和社会适应能力。
治疗
生物变异在生物进化中的作用
01
02
详细描述
总结词：染色体变异的检测方法主要包括遗传咨询、细胞遗传学检查和分子遗传学检查等，预防措施包括避免接触有害环境和提高优生优育意识。
基因突变和基因重组优质课
（四）基因突变的时间
DNA复制时期
有丝分裂的间期 减数第一次分裂 间期
想一想:基因 突变一般会发 生在什么时侯 呢？
基因突变若发生在配子中（减数分裂时产 生）将遵照遗传规律传递给后裔。
若发生在体细胞（有丝分裂），普通不能 遗传。有些植物体细胞发生基因突变，能 够通过无性繁殖传递。人体某些体细胞的 基因（原癌基因和抑癌基因）突变，有可 能发展成癌细胞。
哼…
（一）基因突变的实例 镰刀型细胞贫血症
资料：1910年，一种黑人青年到医院看病，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，人们称这种病为镰刀型细胞贫 血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时， 红细胞受机械损伤而破裂的现象，引发严重贫血而造成死亡。
发生 时间 及原 因 条件
意义
发生 可能
细胞分裂间期 由于外界理化因素或本身生 理因素引发的碱基对的替代、 缺失或增添
减数第一次分裂前期的四分体时期 的交叉交换；
减数第一次分裂后期，非同源染色 体上的非等位基因自由组合。
外界环境条件的变化和 内部因素的互相作用。
新基因产生的途径，是生物 变异的根原来源,是生物进化 的原始材料。
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
b
减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染 色体上的非姐妹染色单体之间的交叉交换
B
b
bB
bB
（三）基因重组的特点 1、变异概率高，几乎100%
2、只有通过有性生殖过程才干实现的。 3、两个亲本的遗传物质差距越大，基 因重组的类型就越多。
思考与讨论 （P83） 1.2 23种精子；2 23种卵细胞。 2.需要有246+1个个体；不可能。
《基因突变》 讲义
《基因突变》讲义一、什么是基因突变在生命的奥秘中，基因突变就像是一场悄无声息但影响深远的变革。
简单来说，基因突变指的是基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。
我们身体里的每一个细胞都包含着整套的基因，这些基因就像是一份份精细的指令手册，指导着细胞的生长、发育和各种功能的执行。
而当基因中的某些部分发生了变化，就如同这份指令手册中的某些字句被涂改或者写错了，这就是基因突变。
基因突变可以发生在生殖细胞中，也可以发生在体细胞中。
如果发生在生殖细胞，比如卵子或者精子，那么这种突变就有可能传递给后代；而如果发生在体细胞，通常只影响个体自身。
二、基因突变的原因导致基因突变的原因多种多样，就像是一场复杂的交响曲，由多个因素共同演奏而成。
首先，物理因素是常见的“肇事者”之一。
比如紫外线、X 射线等各种辐射。
这些辐射具有强大的能量，能够直接作用于基因的分子结构，导致碱基对的断裂、缺失或者错误连接。
想象一下，就像是强烈的阳光可能会晒坏我们的皮肤一样，强烈的辐射也可能“伤害”到基因。
化学因素也不甘示弱。
许多化学物质，如亚硝酸盐、黄曲霉素等，都有可能诱发基因突变。
它们可以与基因中的碱基发生化学反应，改变碱基的性质，从而导致基因的突变。
生物因素同样不可忽视。
某些病毒和细菌在侵入细胞后，其遗传物质可能会整合到宿主细胞的基因中，引发基因突变。
此外，DNA 复制过程中的“小失误”也会导致基因突变。
虽然细胞有着精密的机制来保证复制的准确性，但偶尔也会出现“打盹”的时候，从而产生错误。
三、基因突变的类型基因突变有着不同的类型，就像是不同款式的衣服，各具特点。
点突变是较为常见的一种。
它是指基因中的一个碱基对被替换成了另外一个碱基对。
这就好比原本应该是“苹果”的单词，其中一个字母被换成了别的，可能就变成了“阿婆”。
还有缺失突变，也就是基因中的一段碱基序列丢失了。
这就像一本完整的书少了几页重要的内容。
插入突变则与之相反，是在基因中额外插入了一段新的碱基序列。
高中生物《基因突变(3)》优质课教案、教学设计
“基因突变”教学设计【导入】以两幅图片为载体创设情境、导入变异的类型引导学生从生活实际出发引出生物变异的类型。
总结变异的类型分为不可遗传的变异和可遗传的变异。
由可遗传的变异来源引出基因突变。
活动1【情境分析】探讨镰刀型贫血症病因尝试说出基因突变的概念用幻灯片的形式展示正常红细胞和镰刀型红细胞对比图片。
出示供学生阅读的材料。
1949 年,美国化学家鲍林推测出镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。
经过分析, 鲍林认为镰刀型细胞贫血症是一种分子病。
1956 年,英格拉姆等人发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链出现了问题。
展示肽链部分片段图片,学生对比发现谷氨酸被缬氨酸所取代。
引导学生回顾中心法则遗传信息的传递规律,以此为出发点根据从蛋白质—mRNA—DNA 逐步分析,提出碱基对的替换导致蛋白质结构的变化导致镰刀型贫血症的发生。
进一步根据图片认识碱基对的缺失、插入总结基因突变的概念。
活动2【小组活动】以某基因片段中一个碱基对的替换为例分析基因突变对蛋白质结构，细胞功能的影响，在此基础上对基因突变的机理展开一系列探讨。
变化1 某段DNA 中一个碱基对发生替换，对多肽链的结构及蛋白质的功能有何影响？变化2 某段DNA 中一个碱基对发生缺失，对多肽链的结构及蛋白质的功能有何影响？变化3-5 在DNA 的c 位置分别插入1 个A/T，2 个A/T，3 个A/T 碱基对，对多肽链的结构及蛋白质的功能有何影响？学生以小组为单位对照密码子表展开探讨。
引导学生发散思维。
问题：基因突变是否一定会改变性状?师生探讨。
提出密码子的简并性、隐性突变等原因。
【活动】问题：基因突变一定可以遗传下去吗？以“神九”搭载种子上天育种引出基因突变发生的时间。
师生探讨后总结出基因突变主要发生在DNA 分子复制过程中。
联系有丝分裂和减数分裂。
强调有丝分裂和减数分裂过程都有可能发生基因突变。
最终提出体细胞的基因突变一般不能传递给后代；生殖细胞中的基因突变只有通过受精作用才能传递给后代。
高一下生物《 基因突变和基因重组》优秀教案
第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组学习目标1、知识目标（1）理解种群，种群基因库、基因频率的概念。
（2）理解突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。
（3）能够举例说明自然选择作用可以使种群基因频率发生定向改变。
2、能力目标能够运用数学方法讨论基因频率的变化。
3、情感与价值观目标（1）通过引导学生分析调查或实验所取的数据，培养学生以事实或实验结果为依据得出结论的科学态度；（2）通过教学活动，培养学生“生物是进化来的”、“生物的进化与环境密切相关”的思想观念，帮助学生树立辩证唯物主义的认识观。
学习重点（1）掌握基因突变的概念和特点。
（2）理解基因重组的概念。
学习难点（1）掌握基因突变的概念和特点。
（2）理解基因重组的概念。
课前预习使用说明和学法指导1、依据学习目标进行预习，完成以下内容。
2、用红笔做好疑难标记，以备讨论。
知识准备教材助读一、生物的变异变异的类型包括不可遗传的变异和。
前者是环境因素的影响造成的，没有引起体内的变化；后者是由于生殖细胞内的的改变引起的，来源有三种：、基因重组、。
二、基因突变1、概念：由于DNA分子中发生的增添、缺失或改变，而引起的基因改变，就叫基因突变。
2、实例：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症的直接原因是的结构发生了改变。
镰刀型细胞贫血症的根本原因是的结构发生了突变。
3、特点：⑴生物界中普遍存在。
⑵随机发生。
⑶自然状态下，突变频率。
⑷多数基因突变对生物是的。
⑸基因突变是的。
一个基因可突变成一个以上的。
4、分类：可分为和诱发突变。
5、基因突变的意义：是生物变异的根本来源，为生物进化提供。
6、人工诱变在育种上的应用⑴人工诱变的的概念：指利用因素或因素来处理生物，使生物发生突变。
⑵人工诱变的方法。
物理方法：用、、紫外线、激光等处理生物；化学方法：用、等处理生物。
⑶人工诱变的优缺点。
优点：提高变异频率，创造人类需要的变异类型，大幅度改变生物的某些性状。
缺点：诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料。
基因突变优质课-讲课
?
正常型红细胞与镰刀型红细胞图片
材料1： 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 病是一种常染色体隐性遗传病。
材料2：1949 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。 思考： 根据以上材料，你认为导致该病的直接原因 是什么？
紫外线照射处理青霉菌
（人工诱变育种）
青霉素的产量提高了几千倍！ 价格下降到原来的几万分之一！
课堂小结
想一想，本节课我们学习了 关于基因突变的哪些内容？
练习反馈
1. 某一基因中插入了一个碱基对，在插入位点的附近， 再发生下列哪种情况有可能对其控制合成的蛋白质结 构影响最小( ) A. 置换单个碱基对 C. 缺失3个碱基对 B. 增加4个碱基对 D. 缺失4个碱基对
阅读课本，总结基因突变特点。
基因突变的特点
任何生物都可能发生 发生在个体发育的 普遍性 随机性 低频性 不定向性 多害少利性
任何时期,任何细胞
自然突突频率10-5-10-8 产生一个以上的等位基因 多数基因突变有不利影响
小组讨论交流：
（1）因为DNA分子结构具有相对稳定性和严格 的复制机制，所以基因突变具有 低频 性。
材料3：1956 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。
观察： 从图中可以看出正常肽链中的哪一个氨基 酸发生了改变？
思考： 异常血红蛋白在水中的溶解度低，容
易聚集成纤维状束 ，因而使细胞变形。 血红蛋白 正常 谷氨酸 GAA 异常 缬氨酸 G UA 根本原因 直接原因
高一生物人教必修二配套课件 基因突变及其他变异
变异可以影响个体的生理特征、智力、性格等方面，从 而影响个体的健康状况和生活质量。
了解变异的性质和作用有助于预防、诊断和治疗疾病， 以及促进人类健康和福祉。
THANKS
感谢观看
基因突变及其他变异
• 基因突变 • 基因重组 • 染色体变异 • 变异在生物进化中的作用 • 变异与人类健康
01
基因突变
基因突变的概念
基因突变是指基因序列中发生的任何 可遗传的改变，包括碱基对的替换、 插入或缺失。
基因突变是可遗传变异的一种形式， 可以影响个体的表型，并可能对生物 体的生存和繁殖产生影响。
03
此外，染色体变异还可以导致遗传特征的多样性，如人类的身高、体重、肤色 等方面的差异，这些差异在一定程度上影响了人类的生物学特征和社会行为。
04
变异在生物进化中的作用
变异在自然选择中的作用
变异为自然选择提供基础
变异产生生物体的多样性，使得自然环境能够根据不同变异体进行筛选，适应环境的变异体得以保留并传递给下 一代。
变异影响生物体的适应性
变异可能导致生物体在形态、生理和行为等方面的变化，这些变化可能提高生物体对环境的适应性，使其在竞争 中获得优势。
变异与生物多样性的关系
变异是生物多样性的来源
基因突变和其他类型的变异产生遗传信息的多样性，使得生物种群中存在不同的遗传特征，进而形成 生物多样性。
变异促进物种形成
变异可能导致生殖隔离，使得种群间基因流动受到限制，最终导致新物种的形成。
染色体变异可能导致不孕不育、流产、胎儿畸形等生育问题，还可能导致唐氏综合 征等遗传性疾病。
染色体变异的发生机制和遗传规律仍在研究中，对于生育问题的患者，医生会建议 进行染色体检查以了解是否存在染色体变异。
基因突变--优质课
思考：基因突变不一定引起生物性状 改变的原因？
补：真核细胞的基因结构
非编码区
编码区上游
编码区
非编码区
编码区下游
启动子
与RNA聚合酶 结合位点
外显子
内含子
终止子
外显子： 能够编码蛋白质的DNA序列.
内含子： 不能够编码蛋白质的DNA序列.
基因突变不一定导致生物性状改变的原因：
• (1)突变部位：基因突变发生在非编码蛋白质的序 列中
• (2)密码子简并性：基因突变后形成的密码子与原 密码子决定的是同一种氨基酸
正常结肠上皮细胞
(1)根本原因
原癌基因和抑癌基因发生突变（是 多基因突变积累的结果）
(2)相关基因的作用
原癌基因：主要负责调节细胞周期， 控制细胞生长和增殖的进程 抑癌基因：主要抑制细胞不正常的 增殖
而不是等位基因
学生活动：
碱基的替换、增添和缺失这3种情况，哪种 对氨基酸的排列顺序影响通常最小？
（1）密码子2中的U 替换成 A 密码子2中的U 替换成 C （2）密码子1与2之间增添一个碱基A （3）密码子2中缺失一个碱基A
碱基 影响范围 小
增添 大___
对氨基酸序列的影响
一
不改变
缺失 _大__
癌细胞转移
癌
细胞正常生长、增殖
正常表达产物
原癌基 因
突 变
表达产 物活性 过高
表观遗传修饰
过量表达
表达产 物的量 过高
可能
抑制细胞生长、增殖/促进细胞凋亡
正常表达产物
抑癌基 因
表观遗传修饰
不表 达
表达产 物的量 过低
突 变
表达产 物活性 过低
高一生物基因突变和基因重组课件人教版必修
基因重组在生物进化中的作用
基因重组是生物进化的重要机制之一 基因重组可以产生新的基因组合，为生物进化提供更多的可能性 基因重组可以加速生物进化的速度，使得生物能够更好地适应环境 基因重组可以促进生物多样性的形成，使得生物在自然选择中具有更强的竞争力
基因重组的意义：基因重组在生物进化和遗传多样性方面具有重要意义，同时也为人 类提供了重要的遗传资源。
实验证据的综合分析
基因突变和基因重组的发现
实验证据的分析方法和结论
添加标题
添加标题
实验证据的种类和来源
添加标题
添加标题
实验证据在科学研究中的应用
基因突变和基因重组的实践 应用
第六章
基因突变在医学中的应用
01 病 诊 断 等 。
单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽 量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字
农业领域：通过基因突变和基因重组技术，可以培育出抗病、抗虫、抗旱等优良性状的农
02 作 物 ， 提 高 农 业 生 产 效 率 。
单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽 量言简意赅的阐述观点；根据需要可酌情增减文字
化也具有重要的意义。
基因重组可以产生新的基因组合，为 生物进化提供更多的选择，促进生物
的进化。
A
B
C
D
基因重组可以打破种群之间的生殖隔 离，实现基因交流，提高生物的多样
高中生物《基因突变1》优质课教案、教学设计
教材分析：基因突变这个知识点是青岛出版高中生物教材必修2 模块第四章第一节的重点和难点。
本节课主要采用实例分析与问题探讨相结合的方法展开教学，侧重于理性思维与交流合作等核心素养培养。
主要引导学生通过积极联想、独立思考、自主阅读、交流合作、学案导学等形式引导学生逐一分析基因突变对氨基酸序列变化的影响、基因突变对性状的影响、基因突变的原因、特点、利弊、意义。
将知识与生活实践相关联，基因突变在社会实践活动中的应用-诱变育种。
向学生介绍基因突变发生在人体细胞内的危害，培养学生的生命观念，科学思维，科学探究的能力，以及社会责任。
根据对教材的分析确定了如下的教学目标和教学重难点教学目标1.概述碱基的替换、插入、缺失会引起基因中碱基序列的改变。
2.阐明基因中碱基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改变，甚至带来致命的后果。
3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变教学重点：1.基因突变的特点及概念 2.基因突变的原因教学难点：基因突变的意义二学情分析本节的授课对象是高一的学生，在初中阶段，学生对诱变育种有了很肤浅的了解，通过前几章的学习，学生已经具备了遗传信息的分子基础，掌握了基因的转录、翻译以及基因对性状的控制等知识，为新知识的学习奠定了认知基础。
并且还具备了一定的认知能力，思维的目的性，连续性和逻辑性也已初步建立，能独立思考，对生活现象提出疑问，并通过多种途径找出解决的办法。
同时经过前阶段的新课程学习，他们具备了群体讨论，并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。
对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的引导。
要考虑到学生学习相关课程教学内容的知识基础、生活经验准备，不同学习基础的学生学习相关内容的难度分析，课前或课外学习准备，等等。
三教学策略安排1、学习方式、教学组织方式采用的是教师引导教学与学生分析讨论相结合的方法。
高一生物优质教案基因突变和基因重组人教2019版必修2
第1节基因突变和基因重组【教学目标】1．能举例说明基因突变的特点和原因与基因重组的实例，细胞癌变的原因、特点与预防。
（生命观念）2．采用镰刀型细胞贫血症的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。
（科学思维）3．说出基因突变和基因重组的意义。
（科学探究）4．引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。
（社会责任）【教学重难点】【教学重点】基因突变的概念及特点，基因突变的原因，细胞癌变的原因与现象。
【教学难点】1．基因突变和基因重组的意义。
2．细胞癌变的原因。
【教学过程】一、导入新课展示太空育种的成果图片，设置问题，引入新课：航天育种的生物学原理是什么？如何看待基因突变所造成的结果？二、讲授新课【教师】：展示生物界中的变异现象图片。
【提出疑问】：变异是否都能遗传？【学生】：否。
进而引出基因型、遗传型与环境之间的关系，说明可遗传变异与不可遗传变异的区别。
【教师】：可遗传变异的遗传物质发生了变化，不可遗传变异则是由环境造成的，遗传物质没有改变。
可遗传变异包括给基因突变、基因重组和染色体变异。
（一）基因突变的实例引导学生分析资料：资料：镰状细胞贫血1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。
医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。
对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀状，称镰状细胞贫血。
（1）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由于血红蛋白分子的缺陷造成的。
经过分析，鲍林认为镰刀型细胞贫血症是一种分子病（展示正常红细胞和镰状红细胞的图片）。
（2）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。
高中生物《基因突变与基因重组》优质课教案、教学设计
《5.1 基因突变与基因重组》教学设计(一) 情境导入,引出标题播放电影《蜘蛛侠》的片段，吸引学生学习生物的兴趣，提问学生影片男主角为什么会变成一个蜘蛛侠，从而引出本章章题：变异，并展示变异的概念。
(二) 合作探究,精讲点拨探究1:基因突变的实例讲述:生物的变异有两种类型。
那什么情况下的变异不遗传,什么情况下的变异可遗传?我们知道生物的表现型与基因型和外界环境条件有关。
像玉米这样,子粒饱满是由于水、肥和光充足引起,也就是外界环境条件引起的,这种变异是不遗传的。
而太空椒邀游过太空,宇宙辐射改变了它的遗传物质,因此这个变异性状就是可遗传的。
可遗传的变异是生物变异的主要类型。
它的来源主要有三方面:基因突变基因重组和染色体变异。
那么什么是基因突变?基因突变是怎么产生的?又怎么导致生物变异呢?下面的图片是关于正常红细胞基因突变形成镰刀型红细胞的内容,我们先来看一下。
(学生阅读教材第80~81 页后讨论并回答镰刀型细胞贫血症是怎样引起的一种遗传病。
)问:从图片中我们看到正常红细胞是什么形状?有什么功能?(答:圆饼形状,具有运输氧气的功能。
)问:镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状,对功能的完成有没有影响?(答:有,运输氧气的能力降低,易破裂溶血造成贫血,严重时会导致死亡。
)讲述:那么是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞的化呢?分子生物学研究表明是基因突变的结果。
让我们来看镰刀型细胞贫血症病因的图解，大家知道, 性状是由蛋白质来体现的,我们先来看正常血红蛋白与镰刀型血红蛋白的氨基酸组成。
(学生看教材第81 页的思考与讨论,思考并回答问题。
)问:两者有什么区别?(答:正常的是谷氨酸,异常的是缬氨酸。
)问:氨基酸是由什么决定的?(答:由信使RNA 上的密码子决定的。
)问:构成信使RNA 上的密码子的那些碱基又是由什么决定的呢?(答:由DNA 上的碱基决定的。
)问:大家来比较一下正常与异常的DNA,它们的区别在哪里?(答:一个碱基对的改变。
高一生物必修课件基因突变
对生物体的影响
遗传性疾病
基因突变是遗传性疾病的 主要原因之一，可能导致 先天性缺陷、代谢异常、 免疫缺陷等。
生物进化
基因突变是生物进化的原 材料，为自然选择提供了 变异基础，推动了物种的 适应和进化。
生物多样性
基因突变增加了生物的多 样性，使得生物能够更好 地适应不断变化的环境条 件。
05
基因突变的检测与诊断
电泳等方法进行检测。
基因突变的诊断方法
基因突变筛查
针对特定人群或家族进行基因突变筛查，以发现潜在的遗传性疾 病风险。
基因突变验证
对初步筛查出的基因突变进行验证，以确认突变的准确性和临床 意义。
遗传咨询
为携带特定基因突变的人群提供遗传咨询，解释突变可能带来的 风险和后果，提供个性化的建议和治疗方案。
20XX-01-24
高一生物必修课件基因突变
汇报人：XX
contents
目录
• 基因突变概述 • 基因突变的类型 • 基因突变的机制 • 基因突变的后果 • 基因突变的检测与诊断 • 基因突变的预防与治疗
01
基因突变概述
基因突变的定义
基因突变是指基因在结构上发生碱基对 组成或排列顺序的改变。
基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精 确地复制自己，但这种稳定性是相对的
对于有家族遗传病史的人群，进行遗传咨询和评 估，以了解相关风险并采取相应的预防措施。
基因检测
通过基因检测了解自身基因状况，及时发现潜在 的基因突变风险。
营养与饮食
保持均衡的饮食，摄入足够的营养物质，有助于 维持基因的稳定性。
基因突变的治疗策略
药物治疗
针对某些基因突变引起的疾病，可以通过药物治疗来缓解症状或 延缓病情发展。
高一生物必修教学课件基因突变和基因重组
在自然状态下，基因突变的频率相对较低，但在人工诱变或特殊环 境条件下，突变频率可能会增加。
基因突变与生物进化的关系
1 2 3
基因突变是生物进化的原材料
基因突变产生的变异为自然选择提供了原材料， 使得生物能够适应不断变化的环境。
基因突变推动生物进化
在自然选择的作用下，有利的基因突变会被保留 下来，不利的基因突变会被淘汰，从而推动生物 种群的进化。
如某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。
基因突变的类型
02
01
03
根据变异来源，可分为自发突变和诱发突变。
根据对性状的影响，可分为显性突变和隐性突变。
根据DNA变化的结果，可分为碱基置换突变、移码突 变、整码突变和染色体错误配对不等交换四种。
02
基因重组概述
基因重组的定义
基因重组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。
基因突变和基因重组的社会影响
社会公平和正义
01
基因技术可能加剧社会不公，如基因资源的不平等分配、基因
改造的“精英化”倾向等。
生物安全和生态平衡
02
基因技术的滥用可能威胁生物安全和生态平衡，如基因污染、
基因入侵等。
科技发展与伦理监管
03பைடு நூலகம்
在科技快速发展的背景下，需要加强伦理监管和法律约束，确
保科技发展与伦理道德相协调。
基因重组创造杂种优势
杂种优势是指杂种在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和 品质等方面超过其亲本的现象，基因重组是产生杂种优势的重要 原因之一。
基因重组在生物工程中的应用
基因工程利用基因重组
基因工程是通过人工方法将外源基因导入受体细胞，使受体细胞获得新的遗传 特性，其中利用基因重组技术将目的基因与载体连接是重要步骤之一。
《生物中的基因突变和基因重组》高一生物教案设计
《生物中的基因突变和基因突变》高一生物教案设计一、教学目标1.理解基因突变和基因重组的概念、类型及意义。
2.通过实例分析，培养学生的观察、思考、分析和解决问题的能力。
3.提高学生对生物科学的兴趣，激发学生的探究精神。
二、教学重点与难点1.教学重点：基因突变和基因重组的概念、类型及意义。
2.教学难点：基因突变和基因重组的分子机制。
三、教学过程1.导入新课（1）回顾上节课内容，引导学生思考：生物的遗传和变异是如何产生的？（2）引出本节课主题：基因突变和基因重组。
2.基因突变（1）概念：基因突变是指基因序列发生改变的现象。
（2）类型：点突变、插入突变、缺失突变、重复突变等。
（3）实例分析：以血红蛋白基因突变导致的疾病为例，讲解基因突变对生物的影响。
（4）意义：基因突变是生物进化的基础，为生物进化提供原材料。
3.基因重组（1）概念：基因重组是指生物体内基因的重新排列和组合。
（2）类型：同源重组、非同源重组等。
（3）实例分析：以果蝇杂交实验为例，讲解基因重组在生物遗传中的作用。
（4）意义：基因重组增加生物的遗传多样性，为生物进化提供更多可能性。
4.分子机制（1）基因突变：DNA复制过程中碱基错配、插入或缺失等导致基因序列改变。
（2）基因重组：染色体交叉互换、基因重组酶作用等导致基因重新排列和组合。
5.课堂互动（1）分组讨论：基因突变和基因重组在生物进化中的作用。
6.课堂小结（2）强调基因突变和基因重组在生物进化中的重要性。
7.作业布置（1）复习本节课内容，整理笔记。
（2）查阅资料，了解基因突变和基因重组在生物技术中的应用。
四、教学反思1.本节课通过实例分析和课堂互动，学生对基因突变和基因重组的概念、类型及意义有了更深刻的理解。
2.学生对基因突变和基因重组的分子机制有了初步的认识，但还需加强讲解和引导。
3.课堂互动环节，学生积极参与，讨论热烈，提高了学生的思考和分析问题的能力。
4.作业布置有助于巩固所学知识，提高学生的自主学习能力。
基因突变优质课教案
基因突变优质课教案【篇一：基因突变优质课教案】梅州市中学生物课堂有效教学案例《基因突变和基因重组》教学案手机号码：电子邮箱：所在单位：《基因突变和基因重组》教学案一、教学指导思想：（一）面向全体学生，给每一个学生提供平等的学习机会，但这与我们的大班教学现象相矛盾，如何促进每个学生的全面发展，我采用“化整为零”的方法，将一个班级分成若干个学习小组，让每位学生都得到学习的机会；（二）注意从学生已有的经验出发，让学生有更多的机会主动地体验探究过程，比如让学生通过构建生物模型来帮助学生深入理解微观结构，让微观宏观化，将生物学变成触手可摸具体知识。
有利于学生在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法；（三）让学生自主体会和探究生物学原理的形成过程，有利于学生理解生物学与科学、技术和社会的相互关系，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观；（四）逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
二、教学分析：《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修2节的内容。
《基因突变和基因重组》从基因变化的角度来认识生物发生变异的原因，是基因表达的延续和拓展，也是学习章的基础。
通过本节学习，从实例入手，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。
在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。
在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。
这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变” 的平衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。
在基因重组部分，教材设置了“思考与讨论”的栏目，旨在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方学生已经学过基因和染色体关系、基因的本质、基因的表达等知识，为基因突变和基因重组这组新概念的建构奠定了认知基础。
高一优质课 基因突变
DNA
GAA 突变 GTA
CTT
CAT
mRNA GAA
GUA
_根__本__原因
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 _直__接__原因
蛋白质 正常
异常
二、探究基因突变的类型
原句：THE CAT SAT ON THE MAT 错句：THE HAT SAT ON THE MAT
THE CAT SAT ON THE MATCH THE CAT ON THE MAT
资料：果蝇的白眼基因的突变率大约4×10-5， 玉米的皱缩种子基因的突变率是10-6，小白鼠 的白化基因的突变率是10-5，人类的血友病基 因的突变率约是3×10-5。
低频性
多害少利性
实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残 翅的昆虫特别多
突变的有利和有害并不是绝对的，它 取决于生物的生存环境
例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是 10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那 么每一代出现基因突变数是多少呢？
2× 104 × 10－5 × 108 =2 ×107
个体
种群
六、基因突变的意义
基因突变 产生新基因
生物变异的根本来源
形成新性状
生物进化的原始材料
“一母生九子，连母十个样”，这种个体间的 差异，主要是什么原因产生的?
基因重组
基因重组
概念
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.
第5章 基因突变及其他变异 §5.1 基因突变
遗传和变异是 生物普遍存在
的现象。
见 过 我 这 样 的
了 吗 ？
蓝 色 龙 虾 横 空 出 世 ！
我 是 太 空 南 瓜 王
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高一优质课--基因突变
生物因素，病毒和某些细菌等。 高一优质课--基因突变
五、基因突变的特点
白 化 病 患 者
加 拿 大 无 毛 猫
果
眼
蝇 的
白
普遍性
高一优质课--基因突变
基因突变可发生在生物个体发育的任何时期； 可以发生在细胞内不同的DNA分子上； 同一DNA分子的不同部位。
随机性
高一优质课--基因突变
（灰）
（黑）
高一优质课--基因突变
非同源染色体上的非等位基因自由组合
B
B
b
b
高一优质课--基因突变
同源染色体的非姐妹染色单体之间的 交叉互换
B
b
bB
高一优质课--基因突变
bB
2 类型:
①自由组合型
②交叉互换型
非同源染色体上的非等位 同源染色体上的非姐妹染
基因的组合.
色体之间发生局部互换.
3 时间:①②自交由叉组互合换型型：：减减数数第第一一次次分分裂裂后四期分体时期
第5章 基因突变及其他变异 §5.1 基因突变
高一优质课--基因突变
遗传和变异是 生物普遍存在
的现象。
高一优质课--基因突变
高一优质课--基因突变
吗见 ？过
我 这 样 的
了
高一优质课--基因突变
世蓝 ！色
龙 虾 横 空 出
我
瓜 王
是 太 空
南
这种太空南瓜王最大能长到200多公斤， 在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。
个体
种群
高一优质课--基因突变
六、基因突变的意义
基因突变
产生新基因
生物变异的根本来源
形成新性状
生物进化的原始材料
高一优质课--基因突变
“一母生九子，连母十个样”，这种个体间的 差异，主要是什么原因产生的?
基因重组
高一优质课--基因突变
基因重组
概念 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.
实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残 翅的昆虫特别多
突变的有利和有害并不是绝对的，它 取决于生物的生存环境
高一优质课--基因突变
例如：果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是 10－5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那 么每一代出现基因突变数是多少呢？
2× 104 × 10－5 × 108 =2 ×107
为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？
高一优质课--基因突变
总结镰刀型细胞贫血症的病因
DNA
GAA 突变 GTA
CTT
CAT
mRNA GAA
GUA
_根__本__原因
氨基酸 谷氨酸
缬氨酸 _直__接__原因
蛋白质 正常
异常
高一优质课--基因突变
二、探究基因突变的类型
原句：THE CAT SAT ON THE MAT 错句：THE HAT SAT ON THE MAT
THE CAT SAT ON THE MATCH THE CAT ON THE MAT
高一优质课--基因突变
结论：基因突变的类型有3种
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
替
换
┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
增
添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
高一优质课--基因突变
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺
失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
三、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。
高一优质课--基因突变
请思考： ①基因中碱基对的替换，是否一定会引起氨基酸的改变？
患者不能进行 激烈运动，长期遭 受慢性贫血折磨。 常在幼年发现。
高一优质课--基因突变
一、探究镰刀型细胞贫血症的病因
1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细 胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形，从 而失去输氧功能。
血红蛋白究竟出了什么问题？
1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型 细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上第6位上的谷氨 酸被缬氨酸取代。
高一优质课--基因突变
敢吃我吗？我有六条腿！
高一优质课--基因突变
高一优质课--基因突变
1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人， 病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医 生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。 对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常 的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫 血症。
（黄）
小鼠毛色灰色可以突变为黄色或黑色
不定向性
高一优质课--基因突变
资料：果蝇的白眼基因的突变率大约4×10-5， 玉米的皱缩种子基因的突变率是10-6，小白鼠 的白化基因的突变率是10-5，人类的血友病基 因的突变率约是3×10-5。
低频性
高一优质课--基因突变
多害少利性
高一优质课--基因突变
③碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？ 不一定。
④基因突变都会遗传给后代吗？取决于？
生殖细胞中发生基因突变，可以通过受精作用 传递给后代。 (植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖 传递。)
高一优质课--基因突变
四、引起基因突变的因素有哪些？
物理因素 (如X射线、激光等)
化学因素 (如亚硝酸、碱基类似物等)
肽链： 起始---缬---异亮---亮---甘---终止
后突 变
DNA
--ATG-GGA-TAT-CCT-CGG-GTA---TAC-CCT-ATA-GGA-GCC-CAT--
mRNA：-AUG-GGA-UAU-CCU-CGG-GUA-
肽链： 起始---甘---天冬---脯---精---缬---
结论：碱基对的增添或缺失改变 多 个氨基酸。 高一优质课--基因突变
结论：碱基对的替换改变 0 或 1
对数目的增减，会引起什么样的改变？
前突 变
+G此处插入一个碱基对
DNA
--ATG-GAT-ATC-CTC-GGG-TAA---TAC-CTA-TAG-GAG-CCC-ATT--
+C
mRNA：-AUG-GAU-AUC-CUC-GGG-UAA-