高中生物《基因突變》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計

1、基因突變教學(xué)設(shè)計.教材依據(jù)：青島版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書生物必修2第四章第1節(jié)。.設(shè)計思想教學(xué)活動圍繞著對基因突變的實(shí)例展開，理解基因突變的內(nèi)涵，把握基因突變的外延、特點(diǎn) 以及與生物變異和進(jìn)化的關(guān)系；強(qiáng)化核心概念的教學(xué)，注重知識與生活、實(shí)踐應(yīng)用的聯(lián)系。.目標(biāo)聚焦.闡明基因突變的機(jī)理、特點(diǎn)和應(yīng)用.關(guān)愛生命，選擇健康的生活方式.學(xué)法指導(dǎo)從實(shí)例分析入手，按照認(rèn)知的規(guī)律從現(xiàn)象到概念，從宏觀（鐮刀型貧血癥）到微觀（鐮刀 型貧血癥的發(fā)病機(jī)理）來歸納總結(jié)出基因突變的概念和特點(diǎn)；利用圖示、加強(qiáng)知識的前后聯(lián)系等 方法引導(dǎo)學(xué)生不斷地探究、思考、分析和討論，幫助學(xué)生理解基因突變概念、結(jié)果以及與性狀的關(guān)系。 最后

2、將所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合。5教學(xué)過程導(dǎo)入：（通過 PPT上的兩個實(shí)例，引出可遺傳變異和不可遺傳變異的兩種類型）學(xué)生活動：學(xué)生觀察 PPT并分析討論。提問：實(shí)例一：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍(lán)品種，葉球最大的有3.5KG ,當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá) 7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有 3.5KG 。實(shí) 例二：太空椒（普通青椒種子遨游過太空后培育而成）與普通青椒對比，果實(shí)明顯增大，將太空椒的種子種植下去，仍然是肥大果實(shí)。實(shí)例一、二描述的變異類型是否屬于同一種變異？若不是，二者不同的原因是什么？（學(xué)生思考）一一不是，前者不可以遺傳，后者可以遺傳。教師總結(jié)并展示PPT：變異

3、分為不可遺傳的變異（僅由環(huán)境因素引起的性狀改變）和可遺 傳的變異，包括基因突變、基因重組和染色體變異。這節(jié)課我們來探討學(xué)習(xí)可遺傳變異中的基因突變。板書：第四章生物的變異第1節(jié)基因突變教師通過PPT展示教材P69基因突變的意義：新基因產(chǎn)生的途徑、生物變異的根本來源、為 生物進(jìn)化提供了原始材料，提高同學(xué)們學(xué)習(xí)基因突變的興趣。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識的復(fù)習(xí)（通過PPT） : 1.什么是基因？ 2.基因與性狀的關(guān)系？3.基因與遺傳信息的關(guān)系？4.遺傳信息是如何傳遞的？教師介紹鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)現(xiàn)過程，聯(lián)系到細(xì)胞呼吸探討貧血的原因，再展示正常紅 細(xì)胞與鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞圖片，證實(shí)鐮刀型紅細(xì)胞

4、攜帶氧氣的能力不足，聯(lián)系血 紅蛋白的作用進(jìn)一步推測血紅蛋白結(jié)構(gòu)可能不同。1956年，英格拉姆等人分析，發(fā)現(xiàn)正常的血紅蛋白和鐮刀型細(xì)胞的血紅蛋白有一個肽段 的位置不同?；脽粽故菊：彤惓Ｑt蛋白分子的部分氨基酸順序。正常繳氨酸一組氨酸一亮氨酸一蘇氨酸一脯氨酸一谷氨酸一谷氨酸一賴氨酸一異常繳氨酸一組氨酸一亮氨酸一蘇氨酸一脯氨酸一繳氨酸一谷氨酸一賴氨酸一設(shè)疑：1、哪個氨基酸發(fā)生了改變？氨基酸的種類和排列順序由什么來決定？2、密碼子的堿基排列順序又由什么決定？3、鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因是？根本原因是？教師總結(jié)：鐮刀型細(xì)胞貧血癥直接原因是血紅蛋白的一個氨基酸發(fā)生了替換，根本原因是 基因中一個堿基對的

5、替換導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。設(shè)疑：聯(lián)系DNA的結(jié)構(gòu)思考除了堿基對的替換外，還有哪些變化會引起基因結(jié)構(gòu)的改變？ 基因結(jié)構(gòu)改變一定會導(dǎo)致性狀改變嗎？（學(xué)生思考討論并回答）一一堿基對的增添或缺失通過PPT的展示，比較堿基對的替換、缺失和插入等造成的基因結(jié)構(gòu)的改變有何不同，體會基因突變的方式和根本原因。練習(xí)：以PPT圖片的突變3為例，寫出突變3對應(yīng)的mRNA的堿基序列和氨基酸序列（提醒學(xué)生參照 P15密碼子表），觀察氨基酸序列的改變，思考這種變化對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化 的影響。學(xué)生理解：（1） DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、插入或缺失，都能引起基因結(jié)構(gòu)的改變。（2）堿基對的替換不一定會引起氨基酸排列順序的改變

6、。（3）缺失或增加1個堿基或2個堿基比缺失3個堿基的影響大。師生共同總結(jié):由于DNA分子中堿基對的增添、缺失或插入而引起的基因序列的的改變。因此，基因突變的實(shí)質(zhì)就是基因結(jié)構(gòu)的改變。引入下一知識內(nèi)容：DNA的結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，復(fù)制會解旋為單鏈，那么什么時候容易發(fā)生 基因突變呢？2、時期：有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期(主要時期)癌癥就是原癌基因與抑癌基因的發(fā)生突變逐漸的結(jié)果，在生活中有什么因素容易引發(fā)發(fā)生基因突變呢？物理因素：在強(qiáng)日光照射下容易得皮膚癌；在醫(yī)院放射室工作的醫(yī)生容易得癌癥等；化學(xué)因素：咸菜等腌制食品必須檢測亞硝酸鹽的含量，亞硝酸鹽含量過多可能會致癌等)教師總結(jié)誘發(fā)基因突變的因素：3

7、、引起基因突變的因素外因(誘發(fā)突變)：(1)物理因素：紫外線、 X射線、中子流、激光等； 化學(xué)因素：亞硝酸鹽、堿基類似物等； 生物因素：某些病毒、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物等。內(nèi)因(自發(fā)突變)： DNA復(fù)制過程中出錯。4、基因突變的結(jié)果：(1)產(chǎn)生新基因?；虻慕Y(jié)構(gòu)改變，基因的數(shù)目沒有改變(2)總是突變?yōu)樵虻牡任换?在染色體上的位置和控制對象沒變)。(3)基因突變生物性狀不一定改變(密碼子的簡并性等，進(jìn)行簡單的分析和總結(jié))。5、基因突變的特點(diǎn)：自然界中，肝炎病毒會突變；動物、植物、真核、原核等都能突變。說明基因突變在生物界中是 廣泛存在的。(1)普遍性資料：幾種生物不同基因的自然突變率(P68表4-

8、1 )。基因突變廣泛的存在于所有的生物類群中，包括原核生物、病毒等。學(xué)生分析：各種生物的突變頻率的數(shù)量級別在10 8到10 5 ,說明突變頻率極低。(2)基因突變的低頻性(3)基因突變的隨機(jī)性基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期；可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上；同一 DNA分子的不同部位。（4）基因突變的不定向性和可逆性。以基因A為例，它不但可以突變成為 al ,而且還可能突變?yōu)?a2、a3等一系列的等位基因。 如：控制果蠅野生型紅眼的基因（ w+ ）可以突變成白眼（w）,也可以突變成杏色眼（ wa）、 淺黃色眼（wb ）、櫻紅色眼（wc）。（5）基因突變有的有利，有的有害。有的不影響。引導(dǎo)學(xué)生思考分析：生物發(fā)生的基因突變一般是利少害多不是絕對的，取決于環(huán)境。教師說明：一個物種在漫長的進(jìn)化歷程中，由許多個體構(gòu)成物種，生物發(fā)生的基因突變是 不少的，其中也有不少的有利變異，所以可以促進(jìn)生物的進(jìn)化是很有意義的。6人工誘變育種的應(yīng)用應(yīng)用一：在培育農(nóng)作物新品種方面的應(yīng)用。舉例：我國培育的太空椒、“黑農(nóng)五號”大豆等。學(xué)生思考：（1）為什么選擇萌發(fā)的種子或幼苗（分裂旺盛）（2）太空遨游后的種子是否都發(fā)生了突變？是否都變得更好了？是否按人們希望的