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共1课时
第1节 基因突变和基因重… 高中生物 人教2003课标版 1教学目标一、教学内容分析 教材使用的是《普通高中课程标准实验教科书 生物(必修2遗传与进化)》（人教版），本节课是“第五章 基因突变及其它变异”的第一节 基因突变和基因重组的内容。本节内容是本章开篇，是本章学习的基础，也是教学的难点，课程标准中与此对应的要求是：形成基因突变的概念，简述基因发生突变的时间、原因和遗传效应。本节内容分二课时，第一课时主要解决基因突变的原因、基因突变的类型，让学生从根本上理解基因突变的与生物变异的关系。 该课时的内容是在学生学习了基因的表达——基因指导蛋白质的合成之后的学习内容，学生已经掌握了转录、翻译的有关知识，认识并初步应用了密码子表，所以相关知识应用起来顺理成章。 2学情分析学生学习情况分析 由于学生已学习了基因的表达——基因指导蛋白质的合成，对基因表达与生物性状之间产生了深厚的兴趣，想进一步探究有关基因的各种问题，所以一个好的导入是学生学习本课时的关键，教师应充分调动学生学习的积极性以及学生已有的知识基础进行理解。由于本课时内容不仅微观抽象复杂，而且涉及的知识较多，因此学生思维跳跃大，同时也往往会陷入“学习时都理解，学完了都不懂，做题不会”的困惑中，因此教师要结合多媒体辅助教学，以及要注意将知识及时进行归纳、比较、总结。 知识目标：能说出可遗传变异的三种来源、生物变异的主要来源；能说出基因突变三种类型；能够熟练应用碱基互补配对原则依据DNA碱基序列，写出转录的mRNA碱基序列；能够熟练应用密码子表；能够正确理解碱基对的改变引起的生物变异——点突变的特点并应用于解题 能力目标：通过转录、翻译过程的学习，正确理解基因突变与生物变异的关系；参与基因突变与多肽链氨基酸排列顺序变化过程的学习，体会一种思维方法、获得一种感性的认识、养成一种思维的品质；经过课堂演练，习得一种学习方法；通过课后作业，巩固提高，加深理解 情感目标：培养学生学习生物科学的兴趣，养成探究生命本质的科学探究精神 3重点难点重点：基因突变的三种类型。难点：基因突变的三种类型与多肽链氨基酸排列顺序变化的关系 4教学过程 4.1 第一学时 评论(0) 教学目标 评论(0) 学时重点 评论(0) 学时难点 教学活动 活动1【活动】学生猜想基因突变与生物变异的关系例：某生物某一基因片断（模板链）碱基排列如下： -GCT-----AAA---AAC-----TGC-----GGT- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---UUG----ACG----CCA- 该基因↓决定的氨基酸 -精氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-苏氨酸-脯氨酸- 活动2【活动】学生相互交流并完成转录过程-GCT-----AAA---GAC-----TGC-----GGT- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---CUG----AGC----CCA- 该基因↓决定的氨基酸 -精氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-苏氨酸-脯氨酸- 活动3【活动】碱基取代⑴碱基取代 ①第七位G替换A 突变基因的模板链为： -GCT-----AAA---GAC-----TGC-----GGT- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---CUG----AGC----CCA- 该基因↓决定的氨基酸 活动4【活动】学生相互交流并完成转录过程-精氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-苏氨酸-脯氨酸 活动5【导入】（在学生猜想的基础上，归纳出结论）由于密码子的兼并性，基因突变，生物不发生变异基因发生了同义突变 活动6【活动】第七位T取代A②第七位T取代A 突变基因的模板链为： --GCT-----AAA---TAC-----TGC-----GGT- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---AUG----ACG----CCA- 该基因↓决定的氨基酸 活动7【活动】学生思考，猜想-精氨酸-苯丙氨酸-甲硫氨酸-苏氨酸-脯氨酸- 活动8【活动】为什么A转换成T，基因突变，生物发生了变异？（在学生猜想的基础上，师生共同归纳）由于基因发生了差异突变，基因突变，多肽链氨基酸排列顺序变化（变化一个），生物发生变异。 活动9【活动】碱基对增加 第六、七位间加T学生完成转录过程 学生查密码子表，写出多肽链氨基酸排列顺序 活动10【导入】碱基对增加3K+1、3K+2、3K，哪种情况对氨基酸序列影响最小？（在学生猜想的基础上，师生共同归纳）碱基对增加3K，多肽链氨基酸增加K个；增加3K+1、3K+2，多肽链氨基酸从增加点重新排列，多肽链氨基酸序列变异幅度大。 活动11【活动】碱基对缺失 第七位A缺失学生完成转录过程 学生查密码子表，写出多肽链氨基酸排列顺序 活动12【导入】思考：碱基对缺失3K－1、3K－2、3K，哪种情况对氨基酸序列影响最小？突变基因的模板链为： -GCT-----AAA---ACT-----GCG-----GT?- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---UGA----CGC----CA?- 该基因↓决定的氨基酸 -精氨酸-苯丙氨酸-合成终止 活动13【活动】学生完成转录过程小结：（在学生猜想的基础上，师生共同归纳）碱基对缺失3K，多肽链氨基酸缺失K个；缺失3K- 1、3K-2，多肽链氨基酸从缺失点重新排列（出现终止密码为特殊情况），多肽链氨基酸序列变异幅度大。 活动14【活动】学生思考总结：由于密码子的兼并性，同义改变，基因突变，多肽链氨基酸排列顺序不变，生物不发生变异；差异改变，基因突变，多肽链氨基酸序列有差异（突变点：变化一个氨基酸），生物发生变异；碱基对增加3K+1，3K+2多肽链氨基酸序列的变异幅度大于3K；碱基对缺失3K-1，3K-2多肽链氨基酸序列变异幅度大于3K。 活动15【练习】课堂练习：1．亮氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，当某生物的某基因母板链中的GAG突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响（ ） A、一定是有害的 B、一定是有利的 C、有害的概率大于有利的概率 D、既无利也无害 2．由于基因突变，细胞中有一种蛋白质在赖氨酸残基上一个碱基发生变化。已知赖氨酸的密码子为AAA或AAG；天冬氨酸的密码子为GAU或GAC；甲硫氨酸的密码子为AUG；根据已知条件，你认为基因模板链上突变后的脱氧核苷酸和替代赖氨酸的氨基酸分别是（ ） 备选项 A B C D 基因模板链上突变后的脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 替代赖氨酸的氨基酸 天门冬氨酸 天门冬氨酸 甲硫氨酸 甲硫氨酸 3．原核生物中某一基因的编码区前端插入了一个碱基对，在插入点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小 （ ） A、置换单个碱基对 B、增加四个碱基对 C、缺失三个碱基对 D、缺失四个碱基对 活动16【作业】课后作业：1．（2010福建）下图为人 WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是 A．①处插入碱基对G-C B．②处碱基对A-T替换为G-C C．③处缺失碱基对A-T D．④处碱基对G-C替换为A-T 2．用人工诱变的方法使黄色短杆菌的质粒中脱氧核苷酸顺序发生了如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是：（可能相关的密码子：脯氨酸CCG．CCA；甘氨酸GGC．GGU；天冬氨酸GAU．GAC；丙氨酸GCA．GCU．GCC．GCG；半光氨酸UGU．UGC） A．基因突变，性状改变 B．基因突变，性状不变 C．基因和性状没有改变 D．基因没变，性状改变 3．(08上海)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子） A．第6位的C被替换为T B．第9位与第10位之间插入1个T C．第103至105位被替换为1个T D．第100、101、102位被替换为TTT 参考答案：1B 2A 3BC 第1节 基因突变和基因重组 课时设计 课堂实录第1节 基因突变和基因重组 1第一学时 教学目标 学时重点 学时难点 教学活动 活动1【活动】学生猜想基因突变与生物变异的关系例：某生物某一基因片断（模板链）碱基排列如下： -GCT-----AAA---AAC-----TGC-----GGT- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---UUG----ACG----CCA- 该基因↓决定的氨基酸 -精氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-苏氨酸-脯氨酸- 活动2【活动】学生相互交流并完成转录过程-GCT-----AAA---GAC-----TGC-----GGT- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---CUG----AGC----CCA- 该基因↓决定的氨基酸 -精氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-苏氨酸-脯氨酸- 活动3【活动】碱基取代⑴碱基取代 ①第七位G替换A 突变基因的模板链为： -GCT-----AAA---GAC-----TGC-----GGT- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---CUG----AGC----CCA- 该基因↓决定的氨基酸 活动4【活动】学生相互交流并完成转录过程-精氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-苏氨酸-脯氨酸 活动5【导入】（在学生猜想的基础上，归纳出结论）由于密码子的兼并性，基因突变，生物不发生变异基因发生了同义突变 活动6【活动】第七位T取代A②第七位T取代A 突变基因的模板链为： --GCT-----AAA---TAC-----TGC-----GGT- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---AUG----ACG----CCA- 该基因↓决定的氨基酸 活动7【活动】学生思考，猜想-精氨酸-苯丙氨酸-甲硫氨酸-苏氨酸-脯氨酸- 活动8【活动】为什么A转换成T，基因突变，生物发生了变异？（在学生猜想的基础上，师生共同归纳）由于基因发生了差异突变，基因突变，多肽链氨基酸排列顺序变化（变化一个），生物发生变异。 活动9【活动】碱基对增加 第六、七位间加T学生完成转录过程 学生查密码子表，写出多肽链氨基酸排列顺序 活动10【导入】碱基对增加3K+1、3K+2、3K，哪种情况对氨基酸序列影响最小？（在学生猜想的基础上，师生共同归纳）碱基对增加3K，多肽链氨基酸增加K个；增加3K+1、3K+2，多肽链氨基酸从增加点重新排列，多肽链氨基酸序列变异幅度大。 活动11【活动】碱基对缺失 第七位A缺失学生完成转录过程 学生查密码子表，写出多肽链氨基酸排列顺序 活动12【导入】思考：碱基对缺失3K－1、3K－2、3K，哪种情况对氨基酸序列影响最小？突变基因的模板链为： -GCT-----AAA---ACT-----GCG-----GT?- 该基因↓转录的rnRNA -CGA ----UUU---UGA----CGC----CA?- 该基因↓决定的氨基酸 -精氨酸-苯丙氨酸-合成终止 活动13【活动】学生完成转录过程小结：（在学生猜想的基础上，师生共同归纳）碱基对缺失3K，多肽链氨基酸缺失K个；缺失3K- 1、3K-2，多肽链氨基酸从缺失点重新排列（出现终止密码为特殊情况），多肽链氨基酸序列变异幅度大。 活动14【活动】学生思考总结：由于密码子的兼并性，同义改变，基因突变，多肽链氨基酸排列顺序不变，生物不发生变异；差异改变，基因突变，多肽链氨基酸序列有差异（突变点：变化一个氨基酸），生物发生变异；碱基对增加3K+1，3K+2多肽链氨基酸序列的变异幅度大于3K；碱基对缺失3K-1，3K-2多肽链氨基酸序列变异幅度大于3K。 活动15【练习】课堂练习：1．亮氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，当某生物的某基因母板链中的GAG突变为AAC时，这种突变的结果对该生物的影响（ ） A、一定是有害的 B、一定是有利的 C、有害的概率大于有利的概率 D、既无利也无害 2．由于基因突变，细胞中有一种蛋白质在赖氨酸残基上一个碱基发生变化。已知赖氨酸的密码子为AAA或AAG；天冬氨酸的密码子为GAU或GAC；甲硫氨酸的密码子为AUG；根据已知条件，你认为基因模板链上突变后的脱氧核苷酸和替代赖氨酸的氨基酸分别是（ ） 备选项 A B C D 基因模板链上突变后的脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 替代赖氨酸的氨基酸 天门冬氨酸 天门冬氨酸 甲硫氨酸 甲硫氨酸 3．原核生物中某一基因的编码区前端插入了一个碱基对，在插入点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小 （ ） A、置换单个碱基对 B、增加四个碱基对 C、缺失三个碱基对 D、缺失四个碱基对 活动16【作业】课后作业：1．（2010福建）下图为人 WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是 A．①处插入碱基对G-C B．②处碱基对A-T替换为G-C C．③处缺失碱基对A-T D．④处碱基对G-C替换为A-T 2．用人工诱变的方法使黄色短杆菌的质粒中脱氧核苷酸顺序发生了如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是：（可能相关的密码子：脯氨酸CCG．CCA；甘氨酸GGC．GGU；天冬氨酸GAU．GAC；丙氨酸GCA．GCU．GCC．GCG；半光氨酸UGU．UGC） A．基因突变，性状改变 B．基因突变，性状不变 C．基因和性状没有改变 D．基因没变，性状改变 3．(08上海)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子） A．第6位的C被替换为T B．第9位与第10位之间插入1个T C．第103至105位被替换为1个T D．第100、101、102位被替换为TTT 参考答案：1B 2A 3BC 李成双评论
Tags：基因,1节,突变,重组,教学设计
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