2019上半年山东教师资格证高中生物面试试讲真题：《基因突变的原因和特点》

　　1.题目：基因突变的原因和特点

　　2.内容：

　　基因突变的原因和特点

　　基因突变是如何产生的呢?

　　1927年，美国遗传学家缪勒(H. J. Muller.1890-1967)发现，用X射线照射果蝇，后代发生突变的个体数大大增加。同年，又有科学家用X射线和γ射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结果。此后，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。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA;亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基;某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA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分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。

　　基因突变有什么特点呢?

　　由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变是生物界中普遍存在的。无论是低等生物，还是高等动植物以及人，都会由于基因突变而引起生物性状的改变。例如，棉花的短果枝，水稻的矮秆，牛犊的白色毛皮(图5-3)，果蝇的白眼，鸡的卷羽，以及人的红绿色盲、白化病等。

　　由于DNA碱基组成的改变是随机的、不确定的，因此，基因突变是随机发生的、不定向的。基因突变的随机性表现在基因突变可以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。基因突变的不定向表现为一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，如控制小鼠毛色的灰色基因，既可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因，而且基因突变的方向和环境没有明确的因果关系。

　　在自然状态下，基因突变的频率是很低的，据估计，在高等生物中，大约105~108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变，虽然基因突变的频率很低，但是当一个种群内有许多个体时，就有可能产生各种各样的随机突变，足以提供丰富的可遗传的变异。例如，在适宜的条件下，生长1~2d的大肠杆菌培养物的浓度约有109个细胞每毫升。虽然DNA分子复制的错误频率为10-9，也就是说，每连接109个核苷酸才可能发生一个错误。但是在含有109个细胞的培养物中，由于DNA复制的差错就可能发生几百万个突变，可能包含大肠杆菌基因的上千种变异形式。这些变异有些可能影响大肠杆菌的生存，但也有极少数可能增强大肠杆菌的生存能力，如获得对某些抗生素的抗性。

　　3.基本要求：

　　(1)要有情境的创设;

　　(2)在10分钟内完成试讲;

　　(3)讲明基因突变的特点。

　　答辩题目

　　1.请举出几个基因突变的实例。

　　2.本节课你采用的哪种导入方式?为什么这样导入?

　　【教学过程】

　　(一)创设情境，导入新课

　　出示2016年10月17日在酒泉卫星发射中心神舟十一号的发射图片，提问神州十一号为什么要携带蚕宝宝?(进行基因突变。)

　　设疑：为什么在太空中能发生基因突变?基因突变产生的原因是什么?导入新课。

　　(二)师生合作，讲授新课

　　1.基因突变的原因

　　多媒体展示生活实例，切尔诺贝利核电站核泄漏和日本原子弹爆炸的资料、吸烟的危害、介绍亚硝胺和黄曲霉素。教师引导学生将引起基因突变的因素与致癌因子联系起来，讲解引起基因突变的因素。学生总结出基因突变产生的原因。

　　2.基因突变的特点

　　出示图片：棉花正常枝与短果枝、水稻高秆与矮秆、果蝇长翅与残翅、鸡的直羽与卷羽、人正常色觉与色盲和正常人与白化病。

　　教师提出问题，引导学生讨论回答。

　　(1)图片中有动物、植物还有人的例子，体现突变有什么特点?(普遍性，植物、动物和人都有可能发生基因突变。)

　　(2)基因突变发生在什么时期?哪些细胞发生基因突变?(随机性，基因突变可发生在生物个体发育的任何时期任何细胞中。)

　　(3)既然任何生物发育的任何时期都有可能发生突变，那是不是突变很容易发生?(低频性，基因突变的频率很低，同一种生物不同的基因突变频率也不一样。)

　　(4)基因突变对生物体究竟好不好?(多害少利性，有的不好，如白化病和色盲;有的好，如小麦矮秆能抗倒伏和微生物抗药性突变等。)

　　(5)能不能只让生物进行有利突变呢?(不行，不定向性，一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。)

　　教师总结基因突变的特点：普遍性、不定向性、随机性、低频性、多害少利性。鼓励学生进行举例，巩固本节课所学。

　　(三)巩固提升

　　学生合作，再次举出新的实例，说明基因突变的特点。

　　(四)小结作业

　　小结：由学生总结本节课所学知识。

　　作业：可遗传变异中还有一种方式是基因重组，这又是怎样的变异方式呢?又有何特点呢?课下预习。

　　【板书设计】

　　【答辩题目解析】

　　1.请举出几个基因突变的实例。

　　【参考答案】

　　镰刀型细胞贫血症、21三体综合征、普通羊群中出现了短腿的安康羊以及太空椒等实例都是基因突变的结果。

　　例如镰刀型细胞贫血症，正常人的红细胞是圆饼状的，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状的。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡，分子生物学的研究表明，镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病。

　　2.本节课你采用的哪种导入方式?为什么这样导入?

　　【参考答案】

　　本节课我采用创设情境的方式，上课开始用多媒体展示2016年10月17日在酒泉卫星发射中心神舟十一号的发射图片，可以激起学生的学习兴趣。随后提问神州十一号为什么要携带蚕宝宝?这样可以调动学生学习的积极性和激发求知欲，学生更愿意在老师的引导下进入到本节课的学习。