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基因突變和基因重組教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、舉例說(shuō)明基因突變的特點(diǎn)和原因。2、舉例說(shuō)出基因重組。3、說(shuō)出基因突變和基因重組的意義。過(guò)程與方法1、通過(guò)展現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象到本質(zhì)。2、以想像和類比的形式引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)基因突變的概念,并對(duì)其特點(diǎn)有初步的認(rèn)識(shí)。情感、態(tài)度、價(jià)值觀通過(guò)展現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的熱情。教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn):(1)基因突變的概念及特點(diǎn)。(2)基因突變的原因。難點(diǎn):基因突變和基因重組的意義。課時(shí)分配1課時(shí)教學(xué)過(guò)程
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
一、基因突變的實(shí)例
二、基因突變的原因
三、基因突變的特點(diǎn)
四、基因重組
五、基因突變和基因重組的意義
導(dǎo)入:1910年,一位美國(guó)黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛到醫(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)的一種特殊的貧血病──鐮刀型細(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傳給下一代,并且發(fā)現(xiàn)該病是一種常染色體上的隱性遺傳病。1949年,美國(guó)化學(xué)家鮑林將正常人和鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白,分別放在一定的溶液中電泳,發(fā)現(xiàn)正常人和患者的血紅蛋白的電泳圖譜明顯不同,鮑林推測(cè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于血紅蛋白分子的缺陷造成的。經(jīng)過(guò)分析,鮑林認(rèn)為鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種分子病。1956年,英格拉姆等人用酶將正常的血紅蛋白和鐮刀型細(xì)胞的血紅蛋白在相同條件下切成肽段,通過(guò)電泳對(duì)二者進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)有一個(gè)肽段的位置不同。這段有區(qū)別的肽段的氨基酸順序參見(jiàn)教科書圖52。問(wèn)題探討幻燈展示“問(wèn)題探討”中的事例,并提出問(wèn)題。原句:THECATSATONTHEMAT錯(cuò)句:KATSATONTHEMATHATSATONTHEMATCATONTHEMAT問(wèn)題:1.請(qǐng)比較3個(gè)句子與原句在字母上的變化差異,以及意義上的差別。2.如果將原句想像成DNA分子,將錯(cuò)句想像成基因突變而形成的DNA分子,請(qǐng)思考基因突變有哪些類型?3.請(qǐng)結(jié)合鐮刀型細(xì)胞貧血癥的實(shí)例,嘗試總結(jié)基因突變的概念。根據(jù)以上實(shí)例,教師和學(xué)生一起總結(jié)基因突變的概念。教師總結(jié):基因突變?nèi)绻l(fā)生在配子中,將會(huì)遺傳給后代,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)生基因突變的結(jié)果,那么,生活中有哪些因素容易引發(fā)癌癥,引起基因突變呢?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?tīng)栕杂山M合定律。為幫助學(xué)生理解和記憶,可提出下列問(wèn)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(guò)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(wèn)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(lái)?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(lái)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(wèn)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(shuō),基因重組是生物變異的來(lái)源之一,是形成生物多樣性的重要原因,對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。最后,教師列表總結(jié)基因突變和基因重組的本質(zhì)、發(fā)生時(shí)間及原因、條件和意義等。
學(xué)生閱讀并討論下列問(wèn)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?
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。4.氨基酸的密碼子是由DNA分子決定的,由此可以推測(cè)相應(yīng)的DNA分子的堿基片段發(fā)生了什么樣的變化?5.想一想,一個(gè)堿基發(fā)生變化,生物的性狀就一定會(huì)發(fā)生變化嗎?學(xué)生將英文句子翻譯為中文。學(xué)生對(duì)比、思考和總結(jié)
學(xué)生思考、討論,并舉例說(shuō)明:物理因素,在強(qiáng)日光下暴曬容易得皮膚癌;在醫(yī)院放射室工作的醫(yī)生容易得癌癥,等等?;瘜W(xué)因素,咸菜等腌制食品必須檢測(cè)亞硝酸鹽的含量,亞硝酸鹽含量過(guò)多可能會(huì)致癌,等等。學(xué)生自學(xué)并總結(jié)學(xué)生思考回答:(非等位基因)(因?yàn)榉堑任换蛭挥诜峭慈旧w上,非同源染色體要重新組合)(減數(shù)分裂第一次分裂的后期)(分離)
學(xué)生思考回答
學(xué)生計(jì)算回答
學(xué)生填表、總結(jié)通過(guò)展現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)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(guò)程,探尋基因突變的本質(zhì)。
從現(xiàn)象上理解遺傳病。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(lái)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。培養(yǎng)發(fā)散思維,為學(xué)習(xí)基因突變的特點(diǎn)做準(zhǔn)備。
以想像和類比的形式引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)基因突變的概念,并對(duì)其特點(diǎn)有初步的認(rèn)識(shí)。
利用生活中的實(shí)例幫助學(xué)生理解基因發(fā)生突變的原因。
內(nèi)容較簡(jiǎn)單,便于學(xué)生自學(xué)。
生物學(xué)中有很多名詞可以通過(guò)“顧名思義”的方式進(jìn)行理解學(xué)習(xí),以問(wèn)題的形式誘思導(dǎo)學(xué),有助于避免學(xué)生死記硬背,加深對(duì)知識(shí)的理解。
以問(wèn)題的形式引起學(xué)生思考。
通過(guò)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)。
基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,產(chǎn)生了新基因,出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合,不產(chǎn)生新基因,而是產(chǎn)生新的基因型,使不同性狀重新組合。發(fā)生時(shí)間
及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí),由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對(duì)的替換、增添或缺失。減數(shù)第一次分裂后期中,隨著同源染
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