生物必修二蘇教版第四節(jié)基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、 《基因突變》教學(xué)設(shè)計(jì) 【教材分析】 《基因突變和基因重組》是高中生物必修 2 第 4 章第 4 節(jié)的內(nèi)容，從基因變化的角度來認(rèn)識(shí)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)進(jìn)化的基礎(chǔ)。 本節(jié)從實(shí)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， 然后具體分析基因突變的原因 和特點(diǎn)。讓學(xué)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(huì) 導(dǎo)致生物體的性狀發(fā)生改變， 并且能夠進(jìn)一步理解 “基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)合成來 實(shí)現(xiàn)的”這一基本的生物學(xué)原理。 【教學(xué)目標(biāo)】 1． 概述基因突變的概

2、念。 2． 以鐮刀型細(xì)胞貧血癥為例，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)由宏觀 (性狀 )到微觀（基因的分子水平）推理， 分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接病因和根本病因。感悟內(nèi)因是變化的依據(jù)，外因是變化的條件、外因通過內(nèi)因起作用的辨證唯物主義觀點(diǎn)。 3． 根據(jù)給出的問題為指引，分析堿基對替換、增添和缺失對基因結(jié)構(gòu)和生物性狀的影響。 4． 閱讀書本，根據(jù)所給資料，歸納出基因突變的特點(diǎn)。 5. 概述基因突變的意義。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1. 基因突變的概念及特點(diǎn)； 2. 基因突變的原因。 【教學(xué)難點(diǎn)】 基因突變的意義 【教學(xué)方法】 1 ．利用多媒體課件，創(chuàng)設(shè)形象生動(dòng)的教學(xué)氛圍。

3、 2 ．通過問題引導(dǎo)學(xué)生探究和自主合作學(xué)習(xí)。【教學(xué)過程】 <導(dǎo)入新課 > 用幻燈片展示幾組發(fā)生基因突變的有趣的圖片，引出課題：基因突變。 下面我們以鐮刀型細(xì)胞貧血癥為例，分析什么是基因突變，為什么會(huì)發(fā)生基因突變，基因突變有何影響。 < 新課研學(xué) > 1. 基因突變的概念課件顯示： A. 正常型與鐮刀型細(xì)胞貧血癥的紅細(xì)胞性狀比較圖。 B. 資料：鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢

4、的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象， 引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。 【問題 1】鐮刀型貧血癥病人的紅細(xì)胞和正常人的為什么不一樣？ 【問題 2】鐮刀型貧血癥病人血紅蛋白中的谷氨酸為什么被纈氨酸取代？ 【問題 3】鐮刀型貧血癥發(fā)生的根本原因是什么？直接原因是什么？ 第 1 頁 【歸納】鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)病的 直接原因 是合成血紅蛋白的谷氨酸變成了纈氨酸， 根本 原因 是控制血紅蛋白會(huì)成的基因中一個(gè)堿基對發(fā)生了改變，由 變成 。 【問題 4】堿基對還可能發(fā)生哪些變化引起基因結(jié)

5、構(gòu)改變呢？ 【歸納】基因突變的概念：由于 DNA分子中發(fā)生的堿基對的替換、增添或缺失，而引起的 基因結(jié)構(gòu)的改變，叫基因突變。 【問題 5】基因突變一定會(huì)導(dǎo)致遺傳信息改變嗎？ 【問題 6】基因突變能否改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量及所處的位置？顯微鏡下能否觀察得到？ 【強(qiáng)調(diào)】基因結(jié)構(gòu)不管按以上的哪一種情況變化，歸根結(jié)底都是堿基的排列順序發(fā)生了改 變，從而改變了遺傳信息（ 產(chǎn)生了新的基因） ，改變了編碼出來的氨基酸序列，最終改變了生物的性狀 。 <合作探究 >基因突變對性狀的影響 ①基因突變一定會(huì)使相應(yīng)的氨基酸序列改變嗎？ ②基因突變一定會(huì)使生物的性狀

6、改變嗎？ 學(xué)生活動(dòng)： ①完成導(dǎo)學(xué)案對應(yīng)表格 ②小組討論得出結(jié)論 ③展示結(jié)論 【歸納】堿基對的增添或缺失影響更大，基因突變絕大多數(shù)情況下會(huì)使生物的性狀發(fā)生改 變。 那么，基因突變是如何產(chǎn)生的呢？ 2. 基因突變的原因 知識(shí)回顧：必修一中曾涉及到基因突變，原癌基因和抑癌基因突變會(huì)引發(fā)——癌癥 引發(fā)癌癥的因素有哪些？ 學(xué)生快速回答并歸納易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素有： ①物理因素：包括 X 射線、紫外線、激光等。 ②化學(xué)因素：有亞硝酸、硫酸二乙酯等。 ③生物因素：如病毒等。 【問題 1】自然條件下會(huì)不會(huì)發(fā)生基因

7、突變呢？ 【問題 2】是否接觸了這些誘變因素就肯定會(huì)患癌癥，會(huì)發(fā)生基因突變呢？ 【歸納】誘變因素會(huì)提高基因突變發(fā)生頻率。 那么，什么時(shí)候容易發(fā)生基因突變呢？ 3. 基因突變發(fā)生的時(shí)間 學(xué)生回答： DNA復(fù)制時(shí)（間期）基因突變有哪些特點(diǎn)呢？ 4. 基因突變的特點(diǎn) 教師充分整合課內(nèi)、 課外資源做成小資料， 借助課件逐步展示， 利用設(shè)置問題串引導(dǎo)學(xué)生思考，探究并總結(jié)出基因突變的各種特點(diǎn)。 ①課件展示不同生物的突變圖片 ②展示植物整個(gè)發(fā)育過程 【問題 1 】請大家思考，基因突 變可能發(fā)生在植物個(gè)體發(fā)育的哪 些時(shí)期？ 【問題

8、2 】以上說明突變什么特 第 2 頁 點(diǎn)呢？ ③展示經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代也有幾種性狀 ④小資料 ⑤ 給出 白 病圖片，使學(xué)生 種生物都是長 的產(chǎn)物，它們與 高度的協(xié)調(diào)。 【問題 1】同看見過玉米白化白化玉米苗能正為什么？  基因 突變率 大腸桿菌組氨酸缺陷型基因 210－６ 果蠅的白眼基因 410－ 5 果蠅的褐眼基因 310 － 5 玉米的皺縮基因 110 －６ 小鼠的白化基因 110 － 5 人類色盲基因 310 －

9、5  化 苗 和 白 化 理 解 任 何 一 期 進(jìn) 化 過 程 環(huán) 境 取 得 了 學(xué) 們 有 沒 有 苗？推測下， 常 生 長 嗎 ？ 【問題 2】和玉米白化一樣，人類也有白化病癥，像 這些性狀對生物有益還是有害呢？體現(xiàn)了基因突變的什 么特點(diǎn)？ 【歸納】突變特點(diǎn) : ①普遍性②隨機(jī)性③不定向性④ 低頻性⑤多害少利性。 < 過渡 >既然基因突變是多害少利的， 那么我們一定擔(dān)心突變后對后代是否有影響呢？ < 合作探究 >基因突變對后代的影響①基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？②生活中應(yīng)該怎樣

10、做才能盡量避免基因突變帶給我們危害呢？學(xué)生討論后得出結(jié)論 【歸納】 配子 中發(fā)生基因突變，可以通過受精作用傳遞給后代。 體細(xì)胞 中發(fā)生基因突變， 一般不傳遞給后代，但植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過無性繁殖傳遞。 <過渡 >有害的基因突變當(dāng)然不希望它遺傳給后代，如果有利的基因突變可以遺傳的話，將 會(huì)帶給人類更大利益。 課件展示圖片：突變而來的南瓜、黃瓜、花 【問題】 這些容易實(shí)現(xiàn)嗎？ 【強(qiáng)調(diào)】基因突變的不定向性 5. 基因突變的意義 【問題 1】基因突變的結(jié)果是什么？突變的基因可以遺傳嗎？ 【問題 2】自然環(huán)境會(huì)選擇哪些個(gè)體生存下

11、來？ 學(xué)生相互討論，大膽發(fā)表自己對這些問題的看法，教師及時(shí)點(diǎn)撥、肯定并總結(jié)。 【歸納】 基因突變的意義： 基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑， 是生物可遺傳變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原材料。 < 課堂小結(jié) >略 <典題檢測 > 例 .下列關(guān)于基因突變的敘述，正確的是 （ ） A ．若體細(xì)胞發(fā)生突變，一定不能傳遞給后代 B．基因突變可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期C．若沒有外界誘發(fā)因素的作用，生物不會(huì)發(fā)生基因突變 D．基因突變是指 mRNA 上的堿基對的替換、增添和缺失 <反饋提升 >見導(dǎo)學(xué)案 【板書設(shè)計(jì)】 第 3 頁

12、 基因突變 1. 概念 DNA分子中發(fā)生堿基對的替換 . 增添 . 缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變 2. 發(fā)生時(shí)期：細(xì)胞分裂間期 3. 原因 4. 特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害少利性 5. 意義 第 4 頁