2024-2025学年新教材高中生物第五章遗传信息的改变第一节基因突变教案北师大版必修2

PAGEPAGE1基因突变【教学目标】1．举例说明基因突变的缘由。2．说出基因突变的意义。【教学重点】1．基因突变的概念及特点。2．基因突变的缘由。【教学难点】基因突变的意义。【教学过程】一、导入新课2024年8月28日，我国某野生动物园中的东北虎生出了三只白色幼崽。这只虎妈妈前六胎所生幼虎均是黄黑相间的正常东北虎，唯独这次生下三胞胎白虎。性状是由遗传信息限制的，限制虎毛色的基因发生了什么变更导致该三胞胎出现白色性状？环境中可能导致基因变更的因素有哪些？基因的变更会对生物体产生什么样的影响呢？（创设问题情境引起学生思索引入新课。）二、讲授新课（一）“基因碱基序列”的变更有多种类型找寻证据——阅读阅读课本P82页资料，依据阅读获得的信息，思索下列问题（每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行探讨，各组代表回答上述问题。老师点评。）：1．患者1和患者2的基因碱基序列分别发生了什么变更？（患者1编码酪氨酸酶的基因序列中的一个碱基G突变成了T，导致G-C被碱基对T-A替换；患者2限制酪氨酸酶的基因碱基序列增加了一个G-C碱基对。）视察由于碱基的替换和插入导致基因碱基序列的突变图片，明确点突变、错义突变、同义突变及无义突变的概念。2．基因碱基序列的变更给生物体带来什么效应？（引起酶结构的变更导致变异出现。）思索：碱基对变更肯定会导致蛋白质的结构变更吗？（不肯定。当发生替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸可能发生变更，也可能不发生变更。）小结：基因突变肯定会导致基因结构变更，但蛋白质结构、性状不肯定变更。基因碱基序列的变更可能会导致其编码的蛋白质结构和功能发生变更，甚至带来致命的后果。基因突变的实例：镰状细胞贫血3．基因碱基序列的变更有几种方式？（有3种，分别是碱基替换、缺失及插入引起的碱基序列变更。）思索：（1）哪一种基因突变对生物性状的影响最小？（碱基的替换）（2）基因突变不变更生物性状的缘由有哪些？①一种氨基酸可能有几种密码子②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）基因突变概念：基因内部由于碱基的替换、缺失、插入而导致的碱基排列依次的变更。基因突变意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根原来源，为生物进化供应了的原始材料，同时也使人工诱变育种，改造生物成为可能。（二）基因突变有多种特点学生阅读课本P84-85页“基因突变有多种特点”部分，总结基因突变的特点。（三）基因突变大多是有害的多数有害：基因突变导致原有基因功能降低甚至丢失，进而导致原有的协调关系遭到破坏或减弱，所以大多数的基因突变是有害的。少数有利：有一些基因突变对生物的生存有利，如某些农作物出现的抗病性突变、某些微生物出现的抗药性突变等。有一些基因突变对人类有利，如热带地区的鸡出现的无毛突变。（四）环境因素可以诱发基因突变基因突变包括诱发突变和自发突变。诱发因素包括可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸盐、碱基类似物等能变更核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA，等等。但是，在没有这些外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA复制间或发生错误等缘由自发产生。基因突变的实例：细胞的癌变结合正常细胞和癌细胞的图片，老师讲细胞癌变的缘由：人和动物细胞中的DNA上原来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。在癌症发生的早期，患者往往不表现出任何症状，因而难以刚好发觉；而对于癌症晚期的患者，目前还缺少有效的治疗手段，因此，要避开癌症的发生。致癌因子是导致癌症的重要因素，在日常生活