基因突变和基因重组教案

基因突变和基因重组教案 《基因突变和基因重组》 教案 , 教学目标 , 知识目标 1. 举例说明基因突变的特点和原因。 2. 举例说出基因重组的概念。 3. 说明基因突变和重组的意义。 , 能力目标 1.通过观察正常红细胞与镰刀型红细胞的结构特点，训练学生的观察和比较能力。通过 发挥媒体的直观功效，培养学生的观察、探究能力。 2.通过利用学生生活经验的创设，结合新知识培养学生的类比迁移能力。 3.通过对镰刀型细胞贫血症病因的讨论分析，使学生通过“材料—比较—归纳”的方式来 获得基因突变的概念并培养学生的合作交流能力。 , 情感、态度与价值观目标 1. 在基因突变的学习中懂得生物界在丰富多彩的本质，从而进行辩证唯物主义的思想教 育。 2. 在基因突变的学习中懂得如何确立健康的生活方式。 3. 引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值 观，激发学生的责任感。 , 教学重难点 , 重点:1.基因突变的概念和特点。 2.基因突变的原因。 , 难点:基因突变和基因重组的意义。 , 课时安排:1课时 , 教学过程 , 导入新课 前面我们对遗传问题进行了学习，知道了控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因，性状表现主要由遗传物质决定，那么基因在控制生物性状的遗传时会不会发生差错呢,答案是肯定的，像这种差错就属于基因突变。 新课教学 一、基因突变 (一)基因突变的实例 引导学生阅读P80-81关于镰刀型细胞贫血症的内容。 【展示】:正常红细胞和镰刀型红细胞图片 引导学生观察图片比较它们的区别 讲述:从图片中我们看到正常红细胞是中央微凹的圆饼状，具有运输氧气的功能。镰刀型红细胞呈镰刀状，运氧气能力降低，易破裂溶血造成贫血，严重时会导致死亡。 <过渡设问>:那么又是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞, 【展示】:正常血红蛋白与镰刀型血红蛋白的氨基酸的组成。 引导学生分析图解找出病因 讲述:正常红细胞的血红蛋白分子的多肽链上谷氨酸被替换成了缬氨酸就会导致镰刀型细胞贫血症。 思考:正常血红蛋白分子中的谷氨酸为什么会被缬氨酸取代呢, 引导学生回忆基因指导蛋白质合成的过程，推测氨基酸发生变化，可能是由于控制它合成的基因的碱基顺序发生了变化。指导学生查阅密码子表，写出正常的谷氨酸和异常的缬氨酸的密码子，并由此推出两者对应的DNA分子的碱基序列，完成教材中“思考与讨论”中的图解。 【展示】:病因分析图解 指导学生按图解说明镰刀型细胞贫血症产生的原因 <过渡设问>:正常与异常的DNA，它们的区别在哪里, 讲述:镰刀型细胞贫血症是由于碱基对的替换造成的。 (控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变，使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序——发生了改变，也就是基因结构改变了，最终控制血红蛋白的性状也会发生改变，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。) <过渡设问>:基因结构改变除了碱基对的替换，还有可能出现哪些错误, 【展示】:DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失图 引导学生归纳基因突变的概念 思考:基因突变发生在什么时期, 讲述:在有丝分裂间期和减数分裂形成配子的过程中要进行DNA的复制，因此基因突变就发 生在这个时期。 <过渡>:基因突变这种变异能否遗传给后代呢, 学生阅读教材P81第二自然段 讲述:生物变异的分类 (像基因突变这种导致了遗传物质发生了改变的变异，我们把它称为可遗传的变异，而由外界环境因素引起的生物变异，则称为不可遗传的变异。虽然基因突变属于可遗传的变异，但这种变异并不是都能遗传给后代，若基因突变发生在体细胞中，一般不能遗传给后代，但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递，如植物组织培养技术，若发生在生殖细胞中则可以通过受精作用遗传给后代。) <过渡>:基因突变是如何产生的呢, (二)基因突变的原因 学生阅读教材P81-82基因突变的原因。 分析:外因(诱发突变)---物理因素、化学因素、生物因素 内因(自发突变)---DNA分子复制偶尔发生错误;DNA碱基组成发生改变。 <过渡>:基因突变有什么特点呢, (三)基因突变的特点 学生阅读教材P82归纳基因突变的特点 讲述:基因突变的特点 —— 普遍性 (无论是低等生物还是高等动植物以及人都可以发生基因突变，这说明基因突变在自然界中是普遍存在的。如棉花的短果枝，果蝇的白眼，人的红绿色盲、白化病等。) 讲述:基因突变特点 —— 随机性 (基因突变的随机性又体现在哪些方面呢,基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上;同一DNA分子的不同部位) <过渡>:既然任何生物发育的任何时期任何细胞都可能发生突变，那是不是突变很容易发生呢, 讲述:基因突变特点 —— 低频性 58(宏观方面:据估计，在高等生物中，大约10-10个生殖细胞中，才会有一个生殖细胞发生基因突变。微观方面:DNA分子结构的相对稳定性以及遵循严格的复制机制。) <过渡>:你还能得出基因突变的哪些特点, 讲述:基因突变特点 —— 多害少利性 (总体看来，基因突变绝大多数是有害的，但也有少数有利，因为任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境已经取得了高度协调。如果发生基因突变就可能破坏这种协调关系。因此基因突变对于生物往往有害，但少数是有利的。) <过渡>:因此，有人认为，基因突变的低频性和多害少利性不可能为生物进化提供原材料， 你认为这种说法正确吗,为什么? 讲述:基因突变是生物进化的原材料 (以大肠杆菌培养物为例，引导学生得出虽然基因突变率低，但一个种群内基因突变数量大，能为生物进化提供原材料。) <过渡>:基因突变具有少利多害性，我们能不能只让它进行有利的突变呢, 【展示】:控制小鼠毛色的基因突变图解 讲述:基因突变特点 —— 不定向性 (肯定不行，例如:控制小鼠毛色的灰色基因(A)可以突变成黄色基因(a1)，也可以突变成黑色基因(a2)，甚至突变成白色基因(a3)。一个基因可以向不同的方向发生突变， 产生一个以上的等位基因。) 学生阅读教材P82最后一段，归纳基因突变的意义。 (四)基因突变的意义 讲述:1)对生物产生的影响:有害;有益;既无害也无益。 2)基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了原材料。 <过渡>:基因突变属于可遗传的变异，可遗传的变异还有哪些类型呢, 二、基因重组 (一)基因重组的概念 学生阅读教材P83第一段 讲述:引导学生从概念中得出基因重组的对象、结果 <过渡>:基因重组是怎样产生的呢, (二)基因重组的原因 讲述:基因重组的原因---非同源染色体上的非等位基因自由组合; 同源染色体的非姐妹染色单体的局部交换。 思考:受精作用是否属于基因重组呢, 讲述:从狭义上讲受精作用不是基因重组，在形成配子的过程中已经发生了基因重组，它只是相同基因或等位基因的重新组合。 <过渡>:基因重组会导致怎样的后果呢, 学生阅读教材P83第二段，完成“思考与讨论” (三)基因重组与生物多样性 讲述:除了同卵双胞胎外，同胞兄弟或姊妹在遗传上不完全相同。为什么会出现这种差异呢, 通过计算分析得出基因组合多样化，虽然生物的生存环境在不断变化，必然含有适应环境的 基因组合。因此，基因组合的多样性是生物的多样性的重要原因。 (四)基因重组的意义 讲述: 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。 三、比较基因突变和基因重组 四、课堂小结 五、课堂练习 六、布置作业 P84基础题和拓展题全部 【板书设计】 第1节 基因突变和基因重组 一、基因突变 1.实例 (1)病症 (2)病因 (3)方式 (4)定义 2.时期 3.原因 4.特点 5.意义 二、基因重组 1.定义 2.原因 3.基因重组与生物多样性 4.意义