基因突變和基因重組郝磊

1、基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計河北省秦皇島市盧龍縣中學(xué) 郝磊一、教材分析 基因突變和基因重組是高中生物必修 2 第 5 章第 1 節(jié)的內(nèi)容。從基因變化的角度來認(rèn) 識生物發(fā)生變異的原因， 是基因表達(dá)的延續(xù)和拓展， 也是學(xué)習(xí) 6 章和 7 章的基礎(chǔ)。 通過本節(jié) 學(xué)習(xí)， 從實例入手， 通過對鐮刀型細(xì)胞貧血癥的分析，引入基因突變的概念，然后詳細(xì)闡述 基因突變的原因和特點。 在講述基因突變的原因和特點時， 先大致歸納了引起基因突變的三 類原因，然后緊扣原因分析特點。二、學(xué)情分析 生物的變異現(xiàn)象對于學(xué)生而言并不陌生， 初中生物課的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識到生物的變異 首先與遺傳物質(zhì)有關(guān)， 其次與環(huán)境有關(guān)。 學(xué)生在

2、此基礎(chǔ)上將對生物變異的根本原因進行探究。三、教學(xué)目標(biāo)的確定（一）知識目標(biāo)1、舉例說明基因突變的特點和原因。2、舉例說出基因重組。3、說出基因突變和基因重組的意義。（二）能力目標(biāo)1、通過對課本中實例的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析歸納總結(jié)的邏輯推理能力。2、通過學(xué)生之間相互啟發(fā)、相互補充、激發(fā)靈感，提高學(xué)生合作探究的能力。3、教師精心設(shè)計智能訓(xùn)練和反饋培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。（三）情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)1、通過引導(dǎo)學(xué)生對鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的分析，讓學(xué)生體驗基因突變概念的形成過 程。2、通過對基因突變原因及特點的邏輯論證過程，不但可以使學(xué)生懂得生物界豐富多彩 的本質(zhì)，還可以對學(xué)生進行辯證唯物主義的思想教育

3、。3、通過基因突變與生活的聯(lián)系，使學(xué)生能形成關(guān)愛生命，熱愛生命的態(tài)度。四、教學(xué)重點和難點 （一）教學(xué)重點：基因突變和基因重組的意義（二）教學(xué)難點： 1、基因突變的概念及特點 2、基因突變的原因五、教學(xué)方法小組討論法 、學(xué)生自主合作探究六、教學(xué)手段 實物投影儀、電腦演示教學(xué)軟件、板書。七、 教學(xué)實施的程序教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖學(xué)生討論， 組織語言， 分析可 能原因。通過問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興 趣，激活學(xué)生思維， 激發(fā)學(xué) 生用所學(xué)知識解決實際問 題的熱情，并引入變異的概 念及類型。利用多媒體的優(yōu)勢進行直 觀性教學(xué)， 培養(yǎng)學(xué)生的觀察 能力和比較能力。 創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生進行問題 的探究、創(chuàng)造討論與交流機

4、 會。培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問 題的能力。理解紅細(xì)胞形態(tài)不同是因 為血紅蛋白質(zhì)分子不同， 而 血紅蛋白不同是組成蛋白 質(zhì)的氨基酸的種類也不同， 而氨基酸的種類是由密碼 子來決定的。 密碼子的排列 是由 dna分子決定的。 密碼 子發(fā)生改變是因為 dna分 子發(fā)生了改變。 從而加深學(xué) 生對基因控制生物形狀的 相關(guān)知識的理解。 引導(dǎo)學(xué)生歸納和概括， 以把 握基因突變的實質(zhì)或內(nèi)涵 在于基因結(jié)構(gòu)的改變， 領(lǐng)會 基因突變的外延包括堿基 對的增添、缺失或替換。引導(dǎo)學(xué)生多角度分析問題， 養(yǎng)成發(fā)散思維習(xí)慣， 領(lǐng)悟辨 證唯物主義的思想。一、引入新課提出問題 1班級內(nèi)哪個同學(xué) 身高最高？請他來分析自己身 高比較高的

5、原因？大家自己身 高跟父母比是高了還是矮了？ 你分析可能原因是什么？ 教師根據(jù)學(xué)生回答歸納總結(jié) 性狀受遺傳影響，但也會發(fā)生 變異，引起變異的原因可能有 內(nèi)因也有環(huán)境影響。講解變異 的概念和類型。二、基因突變的概念 用多媒體展示鐮刀型貧血癥患 者和正常人的紅細(xì)胞圖片，以 及相關(guān)文字資料。提出問題 2請根據(jù)資料利用 基因控制蛋白質(zhì)合成的有關(guān)知 識分析完成鐮刀型貧血癥病因 的圖解。討論該病能否遺傳？ 還有哪些情況也會引起類似的 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化？總結(jié)基因 突變的概念。 如果學(xué)生有困難，教師提示 學(xué)生可以根據(jù)基因控制蛋 白質(zhì)過程來思考完成病因圖 解。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生分析 除了這種堿基改變還有其他情

6、況會引起基因結(jié)構(gòu)改變嗎？進 而總結(jié)出基因突變的概念。 考慮這種變化發(fā)生在細(xì)胞 和生殖細(xì)胞有什么差別？通過多媒體出示幻燈片，組織 學(xué)生討論例題 1 例： dna的一 條模板鏈原來的堿基組成為 gta，當(dāng)它的第一個堿基由 g突 變成 a 時其決定的氨基酸有何 變化？如果第三個堿基由 a 突 變成 g 時其決定的氨基酸有沒 有變化？ （密碼子： 組氨酸 cau 或 cac；酪氨酸 uau） 提出問題 3 基因突變都會引 引起性狀的改變嗎？對生物生學(xué)生小組合作討論， 完成鐮刀 型貧血癥病因的圖解， 并討論 其能否遺傳？嘗試總結(jié)基因 突變的概念。 學(xué)生得出結(jié)論 1控制血紅蛋白的基因中的 一個堿基對的改變

7、造成了血 紅蛋白的一個氨基酸的改變 從而引起了血紅蛋白結(jié)構(gòu)的 改變并最終導(dǎo)致鐮刀型貧血 癥的發(fā)生。2dna 分子中發(fā)生堿基對的 替換、 增添或缺失， 而引起基 因結(jié)構(gòu)的改變叫做基因突變。3如果這種變化發(fā)生在體 細(xì)胞一般不會遺傳給后代， 如 果發(fā)生在生殖細(xì)胞則可能遺 傳給后代。 故基因突變是可遺 傳的變異， 但不一定都能遺傳 給后代。學(xué)生歸納得出結(jié)論： 1由于密碼子的簡并性，基 因發(fā)生突變不一定會引起性 狀的改變。 2如果生物性狀沒有改變對 生物生存沒有影響， 如果引起 生物產(chǎn)生有害的變異， 則不利 于生物適應(yīng)環(huán)境， 如果產(chǎn)生有 利變異則有利生物不斷適應(yīng) 變化的環(huán)境。存有何影響？ 教師補充： 生

8、物基因型有 aa突 變成 aa 也不會引起性狀改變。三、基因突變的原因出示癌癥的相關(guān)資料學(xué)生思考、討論，并舉例說明：提出問題 4癌癥就是由于基1處于生長旺盛時期的青少年不宜長時間使用手機， 防止培養(yǎng)學(xué)生的列舉事實和歸因突變引起的，請大家結(jié)合生手機輻射對大腦等器官發(fā)育納能力活實際，討論總結(jié)哪些人容易的影響。利用生活中的實例幫助學(xué)2懷孕的婦女不宜長時間使生理解基因發(fā)生突變的原患癌癥？用電腦以免電腦輻射對胎兒因。給予學(xué)生在健康保健方的不利影響。面的一些指導(dǎo)建議， 引導(dǎo)學(xué)3在強日光下暴曬容易得皮生形成熱愛生命珍愛生命膚癌。 4前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電 站發(fā)生核泄漏時， 核電站周圍 的居民得癌癥的幾率大大

9、增 加。 5生活在進行過豪華裝潢的 居室中的兒童易患白血病。 6長期食用咸菜等腌制食品 過多可能會致癌。 7一些腫瘤病毒能誘發(fā)細(xì)胞 癌變。學(xué)生討論歸納： 生物因素突 變、物理因素和化學(xué)因素。 基 因可以分為自發(fā)突變和誘發(fā) 突變。的價值觀。四、基因突變的特點學(xué)生自主學(xué)習(xí)歸納總結(jié)出學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師通過1 基因突變的特點。問題引導(dǎo)學(xué)生思考，加深對各2 基因一般在 dna復(fù)制時候特點的了解。容易發(fā)生基因突變。問題 5基因突變有何特3 基因突變一般會產(chǎn)生原點？基因的等位基因。問題 6基因突變什么時4 突變發(fā)生的個體、部位、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)， 歸納概候容易發(fā)生？基因突變的結(jié)果基因、時間是隨機的。括能力。

10、 通過問題引領(lǐng)， 加是什么？5 突變發(fā)生的時間越早，表深對知識的理解， 加強前后問題 7如何理解基因突現(xiàn)突變的部分越多，突變知識之間的聯(lián)系， 提高學(xué)生變的隨機性和不定向性？發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突 變的部分越少。 （ 如發(fā)生 在植物葉芽和花芽上的 突變）發(fā)散思維能力。五、基因突變的意義問題 8基因突變的意義？學(xué)生自學(xué)總結(jié)： 基因突變是新基因產(chǎn)生 的途徑，是生物變異的根本來 源，是生物進化的原始材料。六、基因重組問題 9基因重組的概念、類型和意義是什么？學(xué)生繪圖， 教師糾正， 引導(dǎo)學(xué)通過教師指導(dǎo)， 提高學(xué)生繪教師引導(dǎo)學(xué)生繪制減數(shù)分生理解基因重組的概念和類圖，試圖能力； 加深對基因裂四分體時期同源染色體的非型。重組的理解； 掌握基因重組姐妹染色單體的交叉互換圖解學(xué)生自學(xué)總結(jié)基因重組的意的意義。使課堂教學(xué)有延續(xù)和減數(shù)第一次分裂后期同源染義。性和生成性， 促進學(xué)生的自色體分裂非同源染色體的自由主發(fā)展。組合圖解。七、基因重組和基因突變的比較學(xué)生討論完成表格多角度加深對知識理解幻燈片出示表格，學(xué)生討論完成。八、課堂發(fā)饋練習(xí)學(xué)生獨立完成課堂效果反饋，鞏固知識?；脽羝故菊n堂練習(xí)題。七、板書設(shè)計第四節(jié) 基因突變和基因重組一、變異的類型：可遺傳的變異有三種來源：基因突變、基因重組和染色體變異二