《基因突變和基因重組》教案.doc

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第1節(jié) 基因突變和基因重組 ●從容說課 本節(jié)教學可用1課時，教學重點是基因突變?；蛑亟M的實質，即基因的自由組合定律，已經在孟德爾的豌豆雜交實驗中作過詳細的介紹，因此在本節(jié)教學中不再列為重點內容。 為了讓學生更好地理解基因突變的概念，教材不是從概念到概念，而是從實例分析入手，再歸納、總結概念。在教學過程中，教師也應遵循這種符合學生認知規(guī)律的呈現方式，從現象到概念，從宏觀到微觀來開展教學活動。 關于基因突變，教材選用了鐮刀型細胞貧血癥的實例，從現象開始，追根溯源，讓學生理解基因突變的根本原因是DNA分子的堿基對發(fā)生了變化。這種變化可能會導致生物體的性狀發(fā)生改變。限于篇幅，教材沒有過多地介紹鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)現過程（具體過程參見教學案例）。教學中，教師要讓學生明確：DNA分子的堿基對發(fā)生了變化生物體的性狀發(fā)生改變這一因果關系。通過討論，學生能夠認識到基因突變的本質是DNA分子的堿基對發(fā)生了改變，并且能夠進一步理解“基因對性狀的控制是通過控制蛋白質合成來實現的”這一基本的生物學原理。 在學習基因突變的原因時，教師可以通過先介紹癌癥的形成是體細胞發(fā)生基因突變的結果，然后讓學生列舉生活中的事例，歸納哪些因素會導致基因突變。例如，射線（X射線、紫外線、γ射線等）容易引發(fā)癌癥，在強烈的日光下暴曬，容易導致皮膚癌；據報道，在醫(yī)院放射室工作的醫(yī)生容易患癌癥；前蘇聯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增加。變質花生中的黃曲霉素可致癌（化學因素）等。 最后以填表的形式引導學生將基因突變和基因重組進行對比和總結。 ●三維目標 1.知識與技能 （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。 2.過程與方法 （1）采用鐮刀型細胞貧血癥的實例，從現象開始，追根溯源，讓學生理解基因突變的根本原因是DNA分子的堿基對發(fā)生了變化。 （2）用類比推理的方法引導學生理解基因突變的類型。 （3）通過生活中的具體事例引導學生理解抽象的概念，歸納哪些因素會導致基因突變。 （4）以設問和討論的形式引導學生思考基因突變和基因重組的意義。 3.情感態(tài)度與價值觀 引導學生從生物學角度對基因突變和基因重組作科學的了解，形成正確的科學價值觀，激發(fā)學生的責任感。 ●教學重點 1.基因突變的概念及特點。 2.基因突變的原因。 ●教學難點 基因突變和基因重組的意義。 ●教具準備 1.基因突變實例圖片。 2.基因突變引起性狀改變流程圖（即課本P81完整圖）。 ●課時安排 1課時 ●教學過程 ［課前準備］ 1.制作教具。 2.學生根據課本P80“本節(jié)聚焦”預習課文，思考相應問題。 ［情境創(chuàng)設］ 學生：閱讀課本P80“問題探討”，然后分學習小組討論： （1）英語句子中一個字母的改變，可能導致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？ （可能導致句子的意思不變、變化不大和完全改變這三種情況） （2）如果DNA分子復制時發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子攜帶的遺傳信息將會發(fā)生怎樣的變化？可能對生物體產生什么影響？ （這種變化對于生物體來說，有的有害，有的有利，有的既無害也無利） ［師生互動］ 教師：我們知道，基因是有遺傳效應的DNA片段，如果DNA分子中的堿基對發(fā)生變化意味著什么？ 學生：意味著基因發(fā)生了改變。 教師：對，我們稱這種變化叫基因突變。 學生：閱讀課本P80“基因突變的實例”，回答鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理。 （DNA分子中的堿基對發(fā)生變化mRNA分子中的堿基對發(fā)生變化相應氨基酸改變相應蛋白質改變相應性狀改變） 教師：這種變化是否遺傳？怎樣遺傳？ 學生：能夠遺傳。突變后的DNA分子復制，通過減數分裂形成帶有突變基因的生殖細胞，并將突變基因傳遞給下一代。 教師：播放1.基因突變實例圖片。2.基因突變引起性狀改變流程圖（即P81完整圖）。 請同學們總結一下基因突變的概念。 學生：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變，叫做基因突變。 學生：閱讀課本P81～P82“基因突變的原因和特點”，回答：引起基因突變的因素有哪些？基因突變有哪些特點？ 教師：請同學回答以上兩個問題，不完整的請其他同學補充。 教師：通過前面的學習我們已經知道，基因突變有它的特點，請同學們討論：基因突變產生新的基因嗎?這些新的基因產生的新性狀對生物的生存有什么意義（有利還是有害）?自然環(huán)境會選擇哪些個體生存下來? （基因突變能產生新的基因，這些新的基因產生的新性狀對生物的生存可能有利也可能有害，自然環(huán)境會選擇那些適應環(huán)境的個體生存下來） 教師小結：基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。 學生：閱讀課本P83“基因重組”內容，思考：基因重組產生了新的基因嗎？它的變異性狀來源于什么？有何意義？ （基因重組產生了新的基因嗎，它的變異性狀來源于基因重組產生的新的基因型，是生物變異的來源之一，它為生物進化提供了可供選擇的材料） ［教師精講］ （一）基因突變 1.基因突變的概念和本質 （1）概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變，叫做基因突變。 （2）本質：是基因內部發(fā)生了變化，指組成基因的脫氧核苷酸的種類、數量、排列順序發(fā)生了改變。由于基因發(fā)生了改變，性狀也發(fā)生了改變。 2.基因突變的原因和特點 （1）原因：物理因素、化學因素、生物因素。 （2）特點： ①普遍性：所有生物都可能發(fā)生基因突變。 ②隨機性：可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期。 ③低頻性：對于一種生物來說，基因突變的頻率是很低的。 ④有害性：基因突變多數是有害的，極少數是有利的。 ⑤不定向性：一個基因可以朝著不同的方向發(fā)生突變。 3.基因突變的意義 基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。 4.鐮刀型細胞貧血癥 由于DNA分子中的堿基對發(fā)生變化（T→A） mRNA分子中的堿基對發(fā)生變化 （A→U）相應氨基酸改變（谷氨酸→纈氨酸）相應蛋白質改變相應性狀改變。 （二）基因重組 1.概念：是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合，產生新的基因型的過程。 2.類型 （1）非同源染色體上的非等位基因自由組合，由雌雄配子結合成受精卵，形成不同基因型。 （2）位于同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重新組合。 3.意義 通過有性生殖的過程實現基因重組，使子代產生變異的來源非常豐富，是形成生物多樣性的重要原因，對于生物進化具有十分重要的意義。 ［評價反饋］ 1.要求學生課堂上完成下表：（基因突變和基因重組的區(qū)別） 基因突變 基因重組 本質 發(fā)生時間及原因 條件 意義 發(fā)生可能 2.學生做課本P84練習題，教師檢查評講。 ［課堂小結］ ［課后拓展］ 1.當牛精原細胞進行DNA復制時，細胞不可能發(fā)生 A.基因重組 B.DNA解旋 C.蛋白質合成 D.基因突變 解析：基因重組通常發(fā)生在減數第一次分裂過程中。 答案：A 2.果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，一個大約有109個果蠅群，每一代出現的基因突變數是 A.2109 B.2108 C.2107 D.108 解析：自然界中生物的自發(fā)突變率很低，這是對于單個基因而言，但種群是由許多個體所組成，每個個體的每個細胞中都含有成千上萬個基因，依據題干所列出的數值，這個果蠅種群每一代出現的基因突變數目為210410－5109=2108。 答案：B 3.袁隆平培育的雜交水稻聞名世界，從遺傳角度看，和普通水稻相比，雜交水稻增產的原因是 A.基因重組 B.染色體結構改變 C.基因突變 D.人工誘變 解析：雜交水稻是通過把具有不同優(yōu)良性狀的水稻雜交，通過基因重組，形成新的基因型，出現新的性狀組合，從中選出所需的優(yōu)良品種。 答案：A ●板書設計 第5章 基因突變及其他變異 第1節(jié) 基因突變和基因重組 一、基因突變 1.鐮刀型細胞貧血癥 2.基因突變的概念和本質 3.基因突變的原因和特點 （1）原因： （2）特點： 4.基因突變的意義 二、基因重組 1.概念[高考資源網] 2.類型 3.意義