人教版高中生物必修二第五章第1节基因突变和基因重组教案

1、基因突变和基因重组 一、教学目标 知识方面： 1、举例说明基因突变的特征和原因 2、说出基因突变的意义 3、举例说明基因重组及其意义 情感态度和价值观方面： 通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。 能力目标： 1 通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。 2 通过学生之间相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作一探究的能力。 二、教学重点、难点 重点：1 基因突变的概念及特点 2 基因突变的原因 难点：基因突变和基因重组的意义三、教学与学法方法 教师在教学过程中利用多媒体课件适当补充相关的材料，创设形象生动的教学氛围，让学生从实 例分析入手，教师

2、适当举例以问题形式层层递进引导，按照认知的规律从现象到本质，从宏观到 微观来归纳总结概念；引导学生运用类比推理的方法，从讨论英文句子中发生个别字母改变可能 导致句子意义的变化情况和一本书的文字信息在重新拷贝一份时易发生的错误，进行理解引导联 想和类比，理解基因突变和生物性状改变的关系；以设问、讨论的形式引导学生通过问题探究和 自主合作学习思考基因突变和重组的意义；用填表的形式引导学生进行知识的对比和总结。最后 有效小练进行巩固和加深理解，以达到学生对知识的掌控一次性到位。 四、学情分析 生物的变异现象对于学生而言并不陌生。通过前面对基因结构和功能的学习，学生已经初步认识 到生物的变异与遗传物质

3、有关，也与环境有关。基因突变和基因重组是遗传学中重要的概念，是 学生学习生物遗传、变异和进化的基础，其中的基因突变是生物变异这部分教学内容中的一个重 点知识。由于该部分的知识比较抽象，需要学生具备相当强的抽象、空间思维能力和丰富的想象 力。虽然学生在本模块前面的教学内容中遇到类似的情况，通过学习提高了能力，但要达到从分 子水平上理解和掌握，仍需要教师通过采取适当的教学策略，引导学生在不断地探究、思考、分 析和讨论的过程中实现教学目标。 五、教学过程教师活动学生活动设计意图 页1第 一、引入新课播放投影：一张 是普通的青椒种子在水、肥、光 特别充足的条件下，所结的果实 较大，种子饱满，但种下去的

4、果 实还是原来的大小，没有太大 的改变。另一张是太空椒（普通 种子遨游过太空后培育而成的） 与普通青椒相比，果实明显增 大，种下它的种子，仍是肥大 果实。籽粒饱满的种子提岀问 题1太空椒与普与普通种子相 比,通青椒相比，性状有明显的 差？异，原因何在 子粒大而饱满 的种子种下去长，不出同样好的 种子而是普通种子；把肥大的太 空青椒籽种下去可以结出肥大 的青椒。这些现象说明什么问 题？教师根据学生回答归纳总结 我们知道生物的表现型与基因 型和外界环境条件有关。像普通 青椒这样果实较大，子粒而饱满 是由于水、肥和光充也即由外界 环境条足引起的（这种变异是不 可遗传），件引起宇宙，的。而太 空椒遨游

5、过太空，因而辐射改变 了其遗传物质改变了其性状这 个变异性状，是可遗传的。从上 述可以看出，生物的变异受基因 的和环境的共同影响，而变异有 这样两种可遗传的变异和不遗 传：类型的变异。可遗传的 变异是生物变异的主要类型。它 的来源主要由三个方面基因突 变、基因重组：和染色体变异。 二、基因突变的概念用多媒体展 示镰刀型贫血症患者和正常人 的红细胞图片，组织学生观看关 于正常红细胞的基因突变形成 镰刀型细胞贫血 学生讨论，组织语言，分析可能原 因。学生回答：发生了变异学 生回答：生物的变异有的不能遗传有 的可以遗传。学生小 组合作讨论，完成镰刀型贫血症病因 的图解，并讨论其能否遗 传？尝试总 结

6、基因突变的概念。学生得出结论控 制血红蛋白的基因中的一个碱1 通过问题激发学生 学习兴趣，激活学生思 维，激发学生用所学知 识解决实际问题的热 情，并引入变异的 概 念及类型。利用多 媒体的优势进行直观 性教学，培养学生的观 察能力和比较能力。 创设情境，让学生进行 问题的探究、创造 讨 论与交流机会。 培养学生运用知识解 决问题的能力。理解红 细胞形态不同是因为 血红蛋白质分子不同， 而血红蛋白不同是组 成蛋白质的氨基酸的 种类也不 征的录像以及相关文字资 料。请根据资料利用提岀问题 2 基因控制蛋白质合成的有关知 识分析完成镰刀型贫血症病因 的图解。讨论该病能否遗传？还 有哪些情况也会引起

7、类似的蛋 白质结构的变化？总结基因突 变的概念。 关于概念：如果 学生有困难，教师提示（教师 举例引导：大家请看老师手中的 这本书，书中有文字信息，图片 信息等，其中的信息是不会发生 改变的，若要照它的文字再抄一 份时，就可能发生多抄字、少抄 字和抄错字的现象根据此同学 们请同学们 完成对概念的理 解）学生可以根据基因控制 蛋白质过程来思考完成病因图 解。在此基础上引导学生分析除 了这种碱基改变还有其他情况 会引起基因结构改变吗？进而 总结出基因突变的概念。考 虑这种变化发生在细胞和生 殖细胞有什么差别？通过多媒 体出示幻灯片，组织关于概念的 深入思考：1学生讨论问题： 概 念中谁在变？可不可

8、以说成脱 氧核苷酸在变？ 学生讨论问题 DNA的一条模2GTA板链原来的 碱基组成为，G当它的第一个碱 基由突变成时其决定的氨基酸 有何变A化？如果第三个碱基由 突变A成时其决定的氨基酸有没 有G变化？（密码子：组氨酸 CAU ） UAU酪氨酸CAC或在替 换种类中哪一种变异对生物的 影响大？在增添和缺失的类型 中对生物的影响又如何（增一 对，增两对，增三对，在哪里 基对的改变造成了血红蛋白的一个氨 基酸的改变从而引起了血红蛋白结构 的改变并最终导致镰刀型贫血症的 发生。DNA分子中发生碱基对的替换、 2.增添或缺失，而引起基因结构的改 变叫做基因突变。3 .如果这种变化 发生在体细胞一般不会

9、遗传给后代， 如果发生在生殖细胞则可能遗传给后 代。故基因突变是可遗传的变异，但 不一定都能遗传给后代。 1：学生归纳得岀结论碱基对在变，可 以碱基是脱氧核苷酸的组成，碱基在 这实质上就是脱氧核苷酸在变替换 若发生在学生归纳行岀结论2:决定 密码子的第一和第二碱基上则对氨基 酸的影响较大，若在第三碱 基则有可 能不影响。在增添和缺失的变异中增 或缺一对两对的影响大，在它所增的 位置后面所有的密码子都发生了改 变，若是三对则相比前两种影响相对 较小。也有例外，比如变后正好成了 终止子影响也较大。3 学生归纳 得出结论： 同，而氨基酸的种类是 由密码子来决定的。密 码子的排列是分子决 定的。由DN

10、A密码子发 生改变是因分子发生 了改为DNA变。从而加 深学生对基因控制生 物形状的相关知识的 理解。引导学生归纳和 概括，以把握基因突变 的实质或内涵在于基 因结构的改变，领会基 因突变的外延包括碱 基对的增添、缺失 或 替换。引导学生多角 度分析问题，养成发散 思维习惯，领悟辨证唯 物主义的思想。 培养学生的列举事实 和归纳能力利用生活 中的实例帮助学生理 解基因发生突变的原 因。给予学 增）？基因突变都会引提出 问题3起性状的改变吗？对生 物生存有何影响？基因突变的 结果 是什么？教师提示补充： 基因突变会产有隐，生原因的等 位基因性突变和显性突变，若是 Aa突变成生物基因型有 AA也不

11、 会引起性状改变。三、基因突 变的原因岀示癌症的相关资 料.癌症就是由于基提岀问题4 因突变引起的，请大豕结合生活 实际，讨论总结哪些人容易患 癌症？ 四、基因突变的特点基因突变 有何特5问题 点？个幻灯片， 教师展示：4短腿安引导探究： 残翅果蝇.镰刀型细胞.白化病 病人.康羊 贫血症的患者图片。 教师提示：任何一种生物都是长 期进化过程的产物，它 由于密码子的兼并性，基因发生突变 不一定会引起形状的改变。如果生物 性状没有改变对生物生存没有影响， 如果弓1起生物产生有害的变异，则不 利于生物适应环境，如果产生有利变 异则有利生物不断适应变化的环境。 学生思考、讨论，并举例说明：其中 的细菌

12、1 .经常吃剩饭和剩菜，病毒， 和代谢产物如亚硝酸盐等致癌物质。 处于生长旺盛时期的青少年长时2. 间使用手机，防止手机辐射对大脑等 器官发育的影响。 2怀孕的妇女不 能照X光，高能量的射线对胎儿不利， 还有长时间使用电脑以免辐射对胎儿 的不利影响。.在强日光下暴晒容易 得皮肤癌。34 .前苏联的切尔诺贝利 核电站发生核泄漏时，核电站周围的 居民得癌症的几率大大增加。生活在 进行过豪华装潢的居室中 5 .的儿童 易患白血病。.6长期食用咸菜等腌 制食品过多可能会致癌。一些病毒 能诱发细胞癌变。7学生讨论归纳： 生物因素突变、物理因素和化学因素。 基因可以分为自发突变和诱发突变。 学生自主学习归

13、纳总结出1.基因突 变的特点。.2复制时候容易基因一 般在DNA发生基因突变。 基因突变一 般会产生原基因的.3等位基因。 4 .突变发生的个体、 部位、基因、时 间是随机的。.5表现突变突变发生的 时间越早， 生在健康保健方面的 一些指导建议，引导学 生形成热爱生命珍 爱 生命的价值观。 学生自主学习，归纳概 括能力。通过问题引 领，加深对知识的理 解，加强前后知识之间 的联系，提高学生发 散思维能力。学 生自主学习，教师通过 问题引导学生思考，加 深对各特点的了解。 通过教师指导，提高试 图能力；学生绘图，力卩 深对基因重组的理解； 掌握基因重组的意义。 使课堂教学有延续性 和生成性，促

14、们与环境条件之间已经取得了 高度的协调。如果发生基因突 变，就有可能破坏这种协调关 系，所以基因突变一般是对生 物的生存是有害问题 6基因突 变什么时候容易发生？基因突 变的结果是什么？.如何理解 基因突问题7变的随机性和不定 向性？ 五、基因突变的意义 8 问题基因突变的意义？教师 活动：多媒体呈现多幅图片： “一母生九子，连图片 1母十个 样”：一只母猫和它的 2图片 几个小猫的照片 图片3: 一只白 猪它的8只小猪的体色学生观 察，讨论 教师问：生物子代与 亲 代之间.子代与子代之间的 个体差异又称为什么现象？ 教师导出基因重组 六、基因重 组基因重组的概念、问题9.类 型和意义是什么？

15、为帮助学生 理解和记忆，可提出下列问题 让学生思考：“基因重组”是指 基因1.的重新组合，哪些基因可 以进行重新组合呢？非等位 基因为什么要2.重新组合 呢？非同源染色体在什么3.时 期重新组合？减数分裂第一次 分裂4.后期，同源染色体和等位 基因是怎样变化的？教师引导 学生绘制减数分裂四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体 的交叉互换图解 的部分越多，突变发生的时期越如晚， 表现突变的部分越少。（发生在植物叶 芽和花芽上的突）变学生自学总 结：基因突变是新基因产生的途径， 是生物变异的根本来源，是生物进化 的原始材料。学生回答： 父母的遗传物质的重新组合。学 生绘图，教师纠正，引导学生理 解

16、基 因重组的概念和类型。学生自学总结 基因重组的意义。学生自学并总结： 非等位基因1. 因为非等位基因位 于非同源染色2.体上，非同源染色 体要重新组合.减数分裂第一次分裂 的后期3分离4. 进学生的自主发展。 多角度加深对知识理 解课堂效果反馈，巩 固知识。 利用问题层层递进，习 知生学的认合符惯，同 时锻炼了学生的独立 思考能力。 和减数第一次分裂后期同源染 色体分裂非同源染色体的自由 组合图解。 教师展示：减数分裂的图片。 七、基因重组和基因突变的比 较幻灯片出示表格，学生讨论 完成。八、课堂反馈练习 练习 册典例 九、教师留课下作业 课 时评价作业 学生讨论完成表格 学生独立 完成 附

17、：表格 基因重组基因突变不同基因的重新组合，不产生新基因，基因的分子结构发生改变，产 生了新基 而是产生新的基因型，使不同性状重本质 因，岀现了新的性状。 新组合。减数第一次分裂后 期中，随着同源染由于外界细胞分裂间期 DNA分子复制时，发生时间色体的分开，位于非同源染色体上的 理化因素或自身生理因素引起的碱基对 及原因 非等位基因进行了自由组合。的替换、增添或缺失。有 性生殖过程中进行减数分裂形成生外界环境条件的变化和内部因素的相互条件 殖细胞。作用。生物变 异的来源之一，是形成生物多生物变异的根本来源， 是生物进化的原材 意义 样性的重要原因。料。 有 性生殖中非常普遍。发生可能突变频率低

18、，但普遍存在。七、板书设计 基因突变和基因重组第五 AW* -+H 早第一节 一、变异的类型： 不遗传的变异 i;I 表现型 =1基因型+ i环境条件 , ” _ _: （改变） （改变） （改变） tI 可遗传的变异 、基因突变 可遗传的变异有三种来源：基因突变、基因重组和染色体变异 随机重组（自由组合儿减数第一次分裂后期 交换重组（交叉互换）：减数分裂的四分体时期 、实例：镰刀型细胞贫血症1、基因突变的概念 2 3、基因突变的原因 、基因突变的特点: 普遍性、随机性、不定向性、低频性、少利多害性4 页6 第 、基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径，是变异的根本来源，是生物进化的原5始 材料三、基因重组1 :概念：生物体在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合随 机重组（自由组合）：减数第一次分裂后期 2:类型 交换重组（交叉互换）：减数第一次分裂四分体时期 3:意义 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。 七、教后反思 本节课中如何在前面遗传的物质基础上引导学生对基因突变和基因重组的理解进入一个新的平 台是本次教学思考的主要问题。在对教学资源进行整合的基础上，立足课本，实现对知识的深化 和拓展。在学习基因突变时，带领学生学习基