5.1《基因突變和基因重組》教學(xué)設(shè)計(jì)案例李俊標(biāo)

1、基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計(jì)案例一、教學(xué)目標(biāo)的確定課程標(biāo)準(zhǔn)中與本節(jié)內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是：舉例說出基因重組及其意義，舉例說明基因突變的特征和原因。這是確定本節(jié)教學(xué)目標(biāo)的主要依據(jù)。考慮到基因突變?cè)谏镞M(jìn)化中的重要意義，本節(jié)還將說出基因突變的意義列為教學(xué)目標(biāo)，以便為第7章的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路基礎(chǔ)知識(shí)基本策略I基因突變卜r基因究爭(zhēng)的呵f 探究«刀型細(xì)胞貧血癥的病0Tag宛麥的遍f 以"問趣探討”中的英文旬子為素材進(jìn)行類比推理1 基因壺組*基因突變和基W 重組的意義t,總結(jié)和歸納T基因突g的原禹1列舉生活中常見的引起突變的原因一1基閔突£的特丄學(xué)生自學(xué)井總結(jié)”

2、回顧孟S爾的自由組臺(tái)定律列表比較三、教學(xué)實(shí)施的程序教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖導(dǎo)入：1910年，一位美國(guó)黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛一、基因突變到醫(yī)院看病，醫(yī)生檢查發(fā)現(xiàn)， 他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)的學(xué)生閱讀并討論下列問通過展現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過 程，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)， 即從性狀到遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)過 程，探尋基因突變的本質(zhì)。的實(shí)例一種特殊的貧血病刀型 細(xì)胞貧血癥。我們知道，正常 人的紅細(xì)胞是圓餅狀的，而鐮 刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞 卻是彎曲鐮刀狀的。這樣的紅題:1.人們是怎樣理解鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病的？從現(xiàn)象上理解遺傳病。細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性 貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。這 種

3、病是怎樣形成的呢？用幻燈的形式展示正常 紅細(xì)胞和鐮刀型細(xì)胞貧血癥紅 細(xì)胞圖片。出示供學(xué)生閱讀的材料。1928年，人們發(fā)現(xiàn)鐮刀型 細(xì)胞貧血癥患者能將這種病遺2. 鮑林為什么認(rèn)為鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種分子病3. 根據(jù)英格拉姆等人的 實(shí)驗(yàn)，從圖中可以看出正常肽 鏈中的哪一個(gè)氨基酸發(fā)生了什 么樣的突變？查閱密碼子表， 分別寫出正常氨基酸和異常氨 基酸的密碼子。理解血紅蛋白是一種大 分子物質(zhì)。理解蛋白質(zhì)分子不同，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?yàn)镈NA分子發(fā)生了改變。傳給下一代，并且發(fā)現(xiàn)該病是4.氨基酸的密碼

4、子是由培養(yǎng)發(fā)散思維，為學(xué)習(xí)基一種常染色體上的隱性遺傳DNA分子決定的，由此可以推測(cè)因突變的特點(diǎn)做準(zhǔn)備。病。相應(yīng)的DNA分子的堿基片段發(fā)1949年，美國(guó)化學(xué)家鮑林生了什么樣的變化？將正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥5.想一想，一個(gè)堿基發(fā)生患者的血紅蛋白，分別放在一變化，生物的性狀就一定會(huì)發(fā)定的溶液中電泳，發(fā)現(xiàn)正常人生變化嗎？和患者的血紅蛋白的電泳圖譜學(xué)生將英文句子翻譯為明顯不同，鮑林推測(cè)鐮刀型細(xì)中文。胞貧血癥是由于血紅蛋白分子學(xué)生對(duì)比、思考和總結(jié)以想像和類比的形式引的缺陷造成的。經(jīng)過分析，鮑導(dǎo)學(xué)生總結(jié)基因突變的概念，林認(rèn)為鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一并對(duì)其特點(diǎn)有初步的認(rèn)識(shí)。種分子病。1956年，英格拉姆等人用二

5、、基酶將正常的血紅蛋白和鐮刀型學(xué)生思考、討論，并舉例因突變細(xì)胞的血紅蛋白在相同條件下說明：的原因切成肽段，通過電泳對(duì)二者進(jìn)物理因素，在強(qiáng)日光下暴行分析，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)肽段的位曬容易得皮膚癌；在醫(yī)院放射利用生活中的實(shí)例幫助置不同。這段有區(qū)別的肽段的室工作的醫(yī)生容易得癌癥，等學(xué)生理解基因發(fā)生突變的原氨基酸順序參見教科書圖等。因。5 2?；瘜W(xué)因素，咸菜等腌制食問題探討品必須檢測(cè)亞硝酸鹽的含量，三、基幻燈展示“問題探討”亞硝酸鹽含量過多可能會(huì)致因突變中的事例，并提出問題。癌，等等。的特點(diǎn)原句：THECATSATONTHE學(xué)生自學(xué)并總結(jié)MAT學(xué)生思考回答：（非等位四、基錯(cuò)句：1.THE KAT SAT ON

6、基因）因重組THE MAT（因?yàn)榉堑任换蛭挥趦?nèi)容較簡(jiǎn)單，便于學(xué)生自2.THE HATSATONTHEMAT非同源染色體上，非同源染色學(xué)。3.THE CAT ON THE MAT體要重新組合）問題：1.請(qǐng)比較3個(gè)句子（減數(shù)分裂第一次分裂生物學(xué)中有很多名詞可與原句在字母上的變化差異，的后期）以通過“顧名思義”的方式進(jìn)以及意義上的差別。（分離）行理解學(xué)習(xí)，以問題的形式誘2.如果將原句想像成 DNA思導(dǎo)學(xué)，有助于避免學(xué)生死記分子，將錯(cuò)句想像成基因突變硬背，加深對(duì)知識(shí)的理解。而形成的DNA分子，請(qǐng)思考基因突變有哪些類型？學(xué)生思考回答3.請(qǐng)結(jié)合鐮刀型細(xì)胞貧血癥的實(shí)例，嘗試總結(jié)基因突以問題的形式引起學(xué)生變

7、的概念。思考。根據(jù)以上實(shí)例，教師和學(xué)五、基生一起總結(jié)基因突變的概念。學(xué)生計(jì)算回答因突變教師總結(jié)：基因突變?nèi)绻突虬l(fā)生在配子中，將會(huì)遺傳給后重組的意義代，發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突 變，一般是不能夠遺傳的。癌 細(xì)胞就是體細(xì)胞發(fā)生基因突變學(xué)生填表、總結(jié)通過對(duì)比，給學(xué)生以系統(tǒng) 和相對(duì)完整的知識(shí)，并學(xué)習(xí)用 表格的方式進(jìn)行總結(jié)。的結(jié)果，那么，生活中有哪些 因素容易引發(fā)癌癥，弓I起基因 突變呢？指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中有關(guān)基因突變?cè)虻膬?nèi)容。指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教材，并進(jìn) 行總結(jié)。指導(dǎo)學(xué)生回顧孟德爾自由組合定律。為幫助學(xué)生理解 和記憶，可提出下列問題讓學(xué)生思考:1.“基因重組”是指基 因的重新組合，哪些基因可以進(jìn)行重新組

8、合呢?2. 非等位基因?yàn)槭裁匆匦陆M合呢?3. 非同源染色體在什么時(shí)期重新組合?4. 減數(shù)分裂第一次分裂 后期，同源染色體和等位基因是怎樣變化的?教師和學(xué)生一起總結(jié)基 因重組的定義：是指在減數(shù)分裂的過程中，隨著同源染色體 的分離，位于非同源染色體上 的非等位基因進(jìn)行重新組合。引言：基因突變是廣泛存在的，在前面，我們所列舉的 基因突變的實(shí)例都是有害的， 那么廣泛存在的基因突變是不是都不利于生物生存呢？基因突變有什么樣的意義呢？請(qǐng)思考下列問題:1. 基因突變能產(chǎn)生新的基因嗎?2. 這些新的基因產(chǎn)生的 新性狀對(duì)生物的生存有什么意義（有利還是有害）？3. 自然環(huán)境會(huì)選擇哪些個(gè)體生存下來？4. 基因突變對(duì)生物的進(jìn)化有何意義？教師總結(jié)：基因突變是生 物變異的根本來源，為生物的 進(jìn)化提供了原材料。與基因突變相比，基因重 組又有何意義呢？指導(dǎo)學(xué)生閱讀“基因重 組”中的“思考與討論”，并 回答問題。從以上計(jì)算可知，基因重 組可以產(chǎn)生多種多樣的基因組 合的子代，其中有一些子代會(huì) 含有適應(yīng)某種環(huán)境變化的基因 組合。所以說，基因重組是生 物變異的來源之一，是形成生 物多樣性的重要原因，對(duì)生物 的進(jìn)