高中生物第五章基因突变及其他变异5.1基因突变和基因重组教案新人教版必修2
新人教版高中生物必修二5.1《基因突变和基因重组》课程教学设计
基因突变和基因重组
【教学背景】
生活中生物的变异现象对于学生而言并不陌生。通过前面章节的学习,学生已经初步认识到生物的性状不仅由基因控制而且受环境影响。本节在此基础上,进一步引导学生学习遗传物质究竟是如何引起生物的变异的,体会变异的特点和对生物个体和进化的意义。
学生经过近一学年的生物学习,已经初步掌握了科学探究的一般方法,具备了获取信息的能力。其次学生对与生活联系密切的实际问题有着浓厚兴趣,本节课可以通过对生活实际中问题分析,进一步激发学生学习生物的兴趣。
【教材分析】
本节是人教版普通高中标准实验教科书生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。通过前面各章的学习,学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和“基因如何起作用”等问题已有了基本的认识。本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续,又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础,起到了承上启下的重要作用。
本节从实例入手,通过对镰刀型细胞贫血症的分析,引入基因突变的概念,然后详细阐述基因突变的原因和特点。在阐述自然状态下基因突变的频率很低时,教材用实例说明在一个足够大的群体中,即使基因突变频率很低,突变个体仍然会占有一定的数量。这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变”的平衡,有助于学生理解基因突变和基因重组在生物进化中所占有的重要地位。
【课时素养目标】
生命观念
通过举例说明基因突变的特点和原因,说出基因重组类型。理解基因突变和基因重组在生物进化中的意义。
科学思维
1.通过对课本中实例的分析,培养学生分析归纳总结的能力。
人教版高中必修二生物《基因突变和基因重组》教案设计
基因突变和基因重组
●从容说课
本节教学可用1课时,教学重点是基因突变。基因重组的实质,即基因的自由组合定律,已经在孟德尔的豌豆杂交实验中作过详细的介绍,因此在本节教学中不再列为重点内容。
为了让学生更好地理解基因突变的概念,教材不是从概念到概念,而是从实例分析入手,再归纳、总结概念。在教学过程中,教师也应遵循这种符合学生认知规律的呈现方式,从现象到概念,从宏观到微观来开展教学活动。
关于基因突变,教材选用了镰刀型细胞贫血症的实例,从现象开始,追根溯源,让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。这种变化可能会导致生物体的性状发生改变。限于篇幅,教材没有过多地介绍镰刀型细胞贫血症的发现过程(具体过程参见教学案例)。教学中,教师要让学生明确:DNA分子的碱基对发生了变化生物体的性状发生改变这一因果关系。通过讨论,学生能够认识到基因突变的本质是DNA分子的碱基对发生了改变,并且能够进一步理解“基因对性状的控制是通过控制蛋白质合成来实现的”这一基本的生物学原理。
理解DNA分子碱基对的改变可能导致的结果,是不是DNA分子的碱基对发生改变就一定会导致生物性状的变化?为了说明这个问题,教师可以先引导学生阅读“问题探讨”,讨论英语句子中个别字母发生改变后,对于全句所表达的意思的影响情况。通过分析可以看出,英语句子中一个字母的改变,可能导致句子的意思不变、变化不大和完全改变这三种情况。然后,教师再通过联想和类比的方法,结合不同的密码子可以对应相同的氨基酸的知识,引导学生推测基因突变与
生物性状改变之间的关系,从而理解不是所有的基因突变都会导致生物体性状的改变。所以,基因突变对于生物体来说,有的有害,有的有利,有的既无害也无利。
人教版高中生物必修2第五章第1节《基因突变和基因重组》教案
人教版高中生物必修2第五章第1节《基因突变和基因重组》教案
第五章第1节基因突变和基因重组
一、教材分析
《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第5章第1节的教学内容,主要学习基因突变的概念、特点和原因,基因突变和基因重组的意义。
二、教学目标
(一)知识方面
1.举例说明基因突变的概念、原因、特点;
2.举例说出基因重组;
3.说出基因突变和基因重组的意义。
(二)能力方面
1.学会数据处理,类比推理等科学方法;
2.培养学生自学能力,发散思维及综合能力。
(三)情感态度价值方面
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。
三、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。
四、学情分析
生物的变异现象对于学生而言并不陌生,通过初中生物课的学习学生已经初步认识到生物的变异首先与遗传物质有关,其次与环境有关本节在此基础上进一步引导学生学习遗传物质究竟是如何引起生物的变异的。
五、教学方法
1.学案导学:见后面的学案。
2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习本节问题探讨及基因突变的实例。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
5.1基因突变与基因重组教学设计-2022-2023学年高一下学期生物人教版(2019)必修2
高一生物必修二
时间:月日课型:新授课时:1 主备人:王妍
第五章第1节基因突变和基因重组
【教学目标】
1、说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,
而引起的基因碱基序列的改变。
2、分析基因突变的原因,阐明基因突变的意义。
3、分析细胞癌变的原因、阐明基因重组的意义。
【教学重难点】
1.教学重点
(1)基因突变的概念。
(2)基因突变的原因和意义。
2.教学难点:基因突变的意义。
【教学流程】
一、导入新课、板书课题
利用“问题探讨”中的问题情境,引发学生对基因突变的思考。
二、出示目标,明确任务
1、通过基因突变的实例理解基因突变的机理、细胞癌变的原因。
2、归纳总结基因突变的概念、原因及意义。
3、掌握基因重组的类型,理解造成有性生殖后代遗传物质组成多样性的原因。
三、学生自学、独立思考
认真阅读课本P80-P84,独立思考,把知识点、重难点和疑难点作出标记,限时3分钟。
四、自学指导,紧扣教材
自学指导一:阅读P80-P81“基因突变的实例”,回答下列问题,限时3分钟
1、结合P80页图5-1,分析镰刀型细胞贫血症患者的红细胞和正常人红细胞有何不同?直接病因是什么?
2、观察课本P81页图5-2中氨基酸发生了什么变化?氨基酸发生变化的根本原因是什么?
2、基因中发生碱基的增添或者缺失,对应的氨基酸序列是否会发生改变?
3、你能归纳什么是什么基因突变吗?思考碱基对的3种改变方式对性状影响相同吗?
4、基因突变一般会发生在什么时间?有什么样的遗传性?
5、依据课本P82页思考讨论,完成讨论中的几个问题,并总结细胞癌变的原因和癌细胞的特征。
生物②必修51《基因突变和基因重组》教案
第五章基因突变及其他变异
第一节基因突变和基因重组
一、教学目标
1.举例说明基因突变的特点和原因。
2.举例说出基因重组。
3.说出基因突变和基因重组的意义。
二、教学重点和难点
(一)教学重点
1.基因突变的概念及特点。
2.基因突变的原因。
(二)教学难点
基因突变和基因重组的意义。
三、教学方法
讨论法、讲授法。
四、教学课时
2课时。
五、教学过程
引言
前面我们对遗传问题进行了学习、知道了主要的遗传物质是DNA,控制生物性状遗传的遗传物质的结构和功能的基本单位是基因,以及遗传的三个基本定律和伴性遗传。
可见遗传的问题很复杂。那么,变异呢?也同样如此。在丰富多彩的生物界中,蕴含着形形色色的变异现象。今天,我们就来学习这方面的知识。
【介绍】生物的变异可分为两大类:不可遗传的变异和可遗传的变异。可遗传变异有三种来源:基因突变、基因重组和染色体变异。
【强调】可遗传的变异不是由于环境因素的影响而引起的性状改变,而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的,因而能够遗传给后代。
【问】(1)通过美容手术,纹成弯弯的柳叶眉,这种柳叶眉能遗传吗?为什么?
(2)“一猪生九仔,连母十个样”,这种个体的差异,主要是什么原因产生的?
【归纳】
(一)基因突变
【问】(1)镰刀型细胞贫血症是怎样引起的一种遗传病?(教师简介镰刀型细胞贫血症)学生阅书P80~81后回答。是由基因突变引起的一种遗传病,是由于基因的分子结构发生了改变产生的。
(2)大家回顾一下,什么叫基因?基因的分子结构如何?
出示基因结构变化示意图,对图讲解。
基因是有遗传效应的DNA片段,基因中的脱氧核苷酸排列顺序(碱基顺序)就代表遗传信息。不同的基因,脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同。
高中生物必修2第5章第1节《基因突变和基因重组》导学案_教案
高中生物必修2
[备课时间]:2012年5月10日
[授课时间]:
[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。
3、说出基因突变和基因重组的意义。
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,提高学生合作—探究的能力。
3、教师精心设计智能训练和反馈,培养学生理论联系实际的能力。
情感目标:1、通过生物变异的事例,增强学生对生物世界的好奇心及保护意识,
培养学生严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。
2、引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围,让学生真正成为学习的主人。[教学重点]:1、中心法则的基本内容
2、基因控制性状的途径
[教学难点]:基因突变和基因重组的意义。
[教学关键]:通过学生预习和自主学习,理解基因突变和基因重组的概念、特点。
[教学方法]:利用导学案教学
[教具]:多媒体课件
[课型]:新课
[课时按排]:1课时
[教学过程]:
预习案
一、预习目标
指导学生预习什么是基因突变,基因突变的原因和特点,什么是基因重组
二.预习内容
(一)基因突变
1、基因突变:是由于DNA分子发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。
2、基因突变时间:基因突变常发生在 DNA复制时期。
(二)基因重组
1、概念:基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。所以,进行有性生殖的生物会发生基因重组。
2、类型:基因重组有自由组合和交叉互换两类。前者发生在减数第一次分裂后时期;后者发生在
减数第一次分裂联会期。
人教版高中生物必修二第五章第一节基因突变和基因重组
第五章第一节基因突变和基因重组教案
一、教材分析:
《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修2第5 章第1节的内容。《基因突变和基因重组》从基因变化的角度来认识生物发生变异的原因,是基因表达的延续和拓展,也是学习6章和7章的基础。通过本节学习,从实例入手,通过对镰刀型细胞贫血症的分析,引入基因突变的概念,然后详细阐述基因突变的原因和特点。在讲述基因突变的原因和特点时,先大致归纳了引起基因突变的三类原因,然后紧扣原因分析特点。在阐述自然状态下基因突变的频率很低时,教材用实例说明在一个足够大的群体中,即使基因突变频率很低,突变个体仍然会占有一定的数量。这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变”的平衡,有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。在基因重组部分,教材设置了“思考与讨论”的栏目,旨在让学生利用数学方法,通过计算,体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。
学生已经学过基因和染色体关系、基因的本质、基因的表达等知识,为基因突变和基因重组这组新概念的建构奠定了认知基础。为创设问题情景,新旧知识融会贯通,形成完整的认知结构,开展探究性学习提供了可能。
二、教学目标:
(一)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。
3.说出基因突变和基因重组的意义。
(二)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—探究的能力。
3.教师精心设计智能训练和反馈.培养学生理论联系实际的能力。
5.1基因突变和基因重组教案2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2
第5章基因的突变及其他变异
一、核心素养侧重点
1.生命观念
通过本章的学习,可以让学生理解遗传物质在传递过程中发生了哪些变异,这些变异对于生物的生存意味着什么,对于群体(种群)的进化又有什么意义。从而深刻理解变异的本质和意义,认识到遗传伴随着变异,为学生形成生物进化观奠定基础。
2.科学思维
基因突变和染色体变异是遗传中的错误现象,这种错误带来的后果有时是灾难性的,甚至导致生物体死亡;但从适应和进化的角度分析,遗传的错误实际上为生物群体的生存提供了多样性的选择,即基因突变、染色体变异和基因重组为生物的进化提供了丰富的原材料。基于这些认识,可以让学生学会辩证地认识生命活动中的变化,并将辩证思维迁移应用于认识自然和社会。
生物学中的因果关系非常复杂,本节设计了一个“思维训练”,引导学生分析生物学中的相关性,并了解因果关系与相关性之间的区别和联系。
3.科学探究
什么是基因突变?本章并不是直接讲授,而是通过列举镰状细胞贫血和结肠癌发生的原因两个实例,从分子水平和基因水平阐述了基因突变的本质特征。这种由宏观认识(疾病)到微观分析(分子水平和基因水平)的过程,就体现了一种思维上进行的探究。切不可认为只有动手操作才是探究,动手操作的前提往往是思维,没有思维的动
手操作是一种机械的运动,谈不上科学探究。
开展“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的活动,需要探究在4℃时,蒜(或洋葱)的根尖细胞染色体数目发生变化的情况。实验没有给出具体结论,需要学生进行探究寻找答案。该探究活动还可以训练学生制作装片、进行观察、分析和比较的技能。
2020_2021学年高中生物第五章基因突变及其它变异第1节基因突变和基因重组教案5新人教版必修2
基因突变和基因重组
三维目标:
1.知识与技能
(1)举例说明基因突变的特点和原因
(2)举例说明基因重组的种类和原因
(3)说出基因突变和基因重组的意义
2.过程和方法
(1)采用镰刀型贫血症的实例从现象开始追根溯源,让学生理解基因突变的根本原因是DNA 分子的碱基对发生变化。
(2) 同比类别的方法引导学生理解基因突变的类型。
(3) 通过生活中的具体事例理解抽象的理论,归纳哪些因素会导致基因突变。
3.情感态度与价值观
引导学生从生物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
教学重点
1. 基因突变的概念及特点
2. 基因突变的原因
教学难点
基因突变的意义
教具准备
多媒体课件
教学过程
新课导入
前面我们学校过基因型和表现型的关系:
(板书)生物体遗传性状的改变就是生物的变异
课件:举例
不可遗传的变异:普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中,给予充足的阳光和水分,结出的是粒多饱满的种子,但是再把这些种子种下去结出的仍是普通的种子
可遗传的变异:太空椒和普通椒相比,太空椒具有明显的优势,果实肥大,把其种下去后结出的仍是太空椒
板书:生物的变异类型
不遗传的变异:仅仅由环境不同引起,遗传物质没有改变,不能进一步遗传给后代。
遗传的变异:由于生殖细胞中遗传物质发生了改变,其后代将继承这种改变
基因突变的实例
1910年,赫里克医生的诊所来了一位黑人病人,病人脸色苍白,四肢无力,是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物,但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现,红细胞在显微镜不是正常的圆饼形,而是又长又弯的镰刀形,称镰刀状细胞贫血症。
高中生物必修二第五章第一节教案:基因突变和基因重组
第五章基因突变及其他变异
第一节基因突变和重组
一、教材版本
人民教育出版社高中生物(必修二)第五章第一节:基因突变和基因重组二、设计理念
1.从实例分析出发,经历“概念的形成”过程。
2.学会用类比推理的方法理解生物学知识。
3.体现生物教学是学生活动的教学,体验的教学。
三、教材分析
“基因突变和基因重组”是在学生解决了基因是什么,基因在哪里及基因是怎样起作用的等基本问题后,从基因变化的角度来认识生物变异的原因,是第四章《基因的表达》的延续和拓展。本节教学可用1课时,教学重点是基因突变,主要是通过基于常态下的教学教材,实现学生对基因突变基本概念的掌握,加深对基因突变的内涵和外延的理解。基因重组的实质,及基因的自由组合定律,已经在孟德尔的豌豆杂交实验中做过详细的介绍,因此在本节教学中不再列为重点内容。但因其涉及减数分裂过程,这一直是教学的难点,因此在复习过程中教师要注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养,通过实践提高学生的认知能力。
四、学情分析
通过一个学期的学习,高一的学生已经从初中对生物学仅是记忆背诵的认知水平上升到了理解层次,初步具备了生物学的科学素养,另外,通过前面有关遗传知识的学习,学生不但学会了假说—演绎法等科学的研究方法,同时已经具备了一定的分析能力、类比和知识迁移能力。高一学生思维能力开始形成,正在完成了向理论思维的转化,抽象逻辑思维占了优势地位,辩证思维和创造思维有了发展。通过前四章的学习,对基因的结构,基因表达的方式等内容有了一定的了解,对学生理解基因突变做了铺垫。通过第一章基因自由组合规律及第二章减数分裂的学习,为理解基因重组的实质和意义奠定了基础。
高中生物必修2 第5章 基因突变及其他变异 教案
高中生物必修2 第5章基因突变及其他变异教案
基因突变和基因重组
【教学目标】
1.举例说明基因突变的特点和原因
2.举例说明基因重组的概念
3.说出基因突变和基因重组的意义
【教学重难点】
1.教学重点:
(1)基因突变的概念及特点
(2)基因突变的原因
2.教学难点:基因突变的特点
【教学方法】
讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳
【课时安排】
2课时
【教学过程】
引导学生阅读教材“问题探讨”,然后学生分小组讨论。
三位同学在抄写英语句子“THECATSATONTHEMAT.”(猫坐在草席上)时,分别抄成了下图中的句子。
请将抄写的句子与原句进行比较,看看意思发生了哪些变化?
1.THEKATSATONTHEMAT.阿拉伯茶坐在草席上。
2.THE HAT SAT ON THE MAT.帽子坐在草席上。
3.THE CAT ON THE MAT.猫在草席上。
我们发现错误类型为一个字母种类的改变和一个单词的丢失,经翻译可能导致句子的意思不变,变化不大和完全改变三种情况。
如果DNA分子复制时发生类似错误势必会导致DNA的脱氧核苷酸排列顺序发生改变,将改变DNA遗传信息。但由于密码的简并性,DNA编码的氨基酸不一定改变,所以这些变化不一定会对生物体产生影响。
(一)基因突变的实例
介绍基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症
积极思维:正常血红蛋白究竟出了什么问题?
1.从图中我们看到正常红细胞是什么形状,有什么功能?
圆饼形状。运输氧气功能
2.镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状,对功能的完成有没有影响?
有,运输氧气能力降低,易破裂溶血造成贫血,严重时会导致死亡
新教材人教版高中生物必修2第5章基因突变及其他变异 教案教学设计
第5章基因突变及其他变异教学设计
第1节基因突变和基因重组
教学目标的确定
课程标准的要求是:概述概述碱基的插入、替换和缺失会引发基因中碱基序列的改变;阐明基因中基因序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化,甚至带来致命的后果;描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下基因突变的概率可能增高,而某些基因突变能导致细胞分裂失控,甚至癌变,根据上述要求和建议,本节课教学目标确定如下:
1. 举例说明基因突变的特点和原因
2. 举例说出基因重组
3. 说出基因突变和基因重组的意义
4. 关注癌症的产生和预防
教学实际思路
以本节的“问题探讨”中航天育种成果展为例子,因为本节内容,在课件中展示镰刀性细胞贫血症的细胞对比图,引起学生的阅读兴趣,并引入基因突变的概念,以结肠癌为例,引出细胞癌变与基因突变的关系,并讲解细胞癌变的原因以及基因突变的原因和意义,最后利用大家所熟知的家猫的花色,来引出基因重组
教
学
过
程
通过对比图我们可以发现镰刀型细胞贫血症的直接病因是血红蛋白分子中的一个谷氨酸被缬氨酸替换,而根本原因是什么?同学们可以互相讨论,之后教师提问,并纠正答
案的正确性(根本原因:基因突变,碱基对 突变为 )
思考一下,这种疾病是否遗传?如果这个基因发生碱基的增添或缺失,氨基酸序列是否也会改变?所对应的性状呢?(这种疾病能遗传,突变后的DNA 分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因遗传给下一代;碱基序列会改变,所对应的性状也会改变)
从问题讨论中引出基因突变的概念:DNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因序列的改变,叫做基因突变
人教版 高中生物 新教材 必修2 第5章 第1节 基因突变与基因重组
白虎
• 基因突变对生物的生存是有利的还是有害的?
• 除基因突变外,还有哪些变异?
镰状细胞贫血:也叫镰刀型细胞贫血症,是一种遗传病。
基 因
突
正常红细胞是中央微凹 的圆饼状,功能正常
异常红细胞是弯曲镰刀
变 的
状,功能异常,易破裂 实
例
正常红细胞
血红蛋白部分氨基酸序列 脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸
血红蛋白部分氨基酸序列 脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸
基
我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种研究,将作物种子带入太
因 突
空,利用太空中的特殊环境诱导基因发生突变,然后在地面选择优良的品 变
的
种进行培育。
实
例
航天育种的生物学原理是什么?
基
因
突
• 在太空的特殊环境中,细胞分裂进行DNA复制 变
时由于受到高辐射或微重力(或无重力)的影
的 原
响,配对的碱基比较容易出现差错而发生基因 因
• 能够无限增殖; • 形态结构发生显著变化; • 细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着
性显著降低,容易在体内分散和转移等。
基
• 有可靠证据表明癌症的发生一般并不是单一基因突变的结果,而是在一个 因
细胞中至少发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,从而引发
突 变
细胞癌变。
高中生物第二册 5 1 基因突变和基因重组 教学设计-遗传与进化
第五章基因突变和其他变异
第1节基因突变和基因重组
本节内容重点对基因突变进行了讲解,同时加入了细胞癌变的知识,和基因重组的内容,课程容量较大,需要明确重点,突出重点。
生命观念:能举例说明基因突变的特点和原因与基因重组的实例,细胞癌变的原因、特点与预防。
科学思维:采用镰刀型细胞贫血症的实例,从现象开始,追根溯源,让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。
科学探究:说出基因突变与基因重组的意义
社会责任: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。
1.教学重点:基因突变的概念及特点,基因突变的原因,细胞癌变的原因与现象
2.教学难点:基因突变和基因重组的意义
由生物在自然状态下的变异图片导入,引出基因型与表现型的关系,说明可遗传变异与不可遗传变异的区别。
可遗传变异的遗传物质发生了变化,不可遗传变异则是由环境造成的,遗传物质没有改变。可遗传变异包括给基因突变、基因重组和染色体变异。
分析资料:镰刀型细胞贫血症的发生。患者于正常个体氨基酸序列不同,则对应的mRNA 序列不一样,再推算DNA所发生的变话。说明是DNA中发生了碱基的替换。
分析DNA可以发生的变化类型,除了替换还有增添与缺失,而且需要强调,只有引起了基因结构的改变才能称为基因突变。
细胞的癌变:
人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的
增殖。环境中
的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
新教材高中生物第5章第1节基因突变和基因重组学案新人教版必修2
第1节 基因突变和基因重组
课标内容要求
核心素养对接
1.概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变。
2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化。
3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下,基因突变概率可能提高,而某些基因突变能导致细胞分裂失控,甚至发生癌变。
4.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中,染色体所发生的自由组合和交叉互换,会导致基因重组,从而使子代出现变异。
1.生命观念:用结构和功能观,说出基因突变和基因重组的物质基础;运用进化与适应观,理解基因突变和基因重组与生物进化的关系。
2.科学思维:采用概括与归纳,理解基因突变和基因重组的概念。
3.科学探究:基于证据,论证基因突变和基因重组是可遗传的变异。
4.社会责任:认同健康的生活方式,远离致癌因子。
一、基因突变的实例:镰状细胞贫血(也叫镰刀型细胞贫血症) 1.实例(如图)
(1)图示中的a 、b 过程分别代表DNA 的复制和转录,基因突变发生在a(填字母)过程中。 (2)直接原因:组成血红蛋白分子的肽链中的一个谷氨酸被缬氨酸替换。 (3)根本原因:发生了基因突变,碱基对由=====T A ――→替换为=====A
T
。
(4)病理诊断:镰状细胞贫血是由于基因的一个碱基对改变引起的一种遗传病,是基因通过控制蛋白质的结构,直接控制生物体性状的典例。
2.概念
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
3.基因突变对后代的影响
(1)若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代。
5.1基因突变和基因重组学案高一生物人教版必修二
5.1基因突变和基因重组(2)
学习目标
1.说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
2.分析基因突变的原因,阐明基因突变的意义。
3.分析细胞癌变的原因,选择健康的生活方式,远离致癌因子。
4.阐明基因重组的意义。
学习过程
探究新知
探究一:基因重组
1、概念:在生物体进行的过程中,的基因的重新组合。
基因重组也是的来源之一,对具有重要意义。
探究二:判断基因突变和基因重组
(1)一看基因型
①如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色体上B与b不同的原因是。
②如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色体上B与b不同的原因是或的结果。
(2)二看细胞分裂方式
①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,则为的结果。
②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,则可能发生了或的结果。
(3)三看染色体
①如果是有丝分裂后期的示意图,两条子染色体上的两基因不同,则为的结果,如图甲所示。
②如果是减数第二次分裂后期的示意图,两条子染色体(染色一致)上的两基因不同,则为的结果,如图乙所示。
③如果是减数第二次分裂后期的示意图,两条子染色体(染色不一致)上的两基因不同,则为的结果。
【当堂检测】
1、如图是某动物的几个细胞的分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是()
A.该动物性别是雄性的
B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C.1与2的片段互换属于基因重组现象
D.丙细胞不能进行基因重组
2、某自花传粉植物连续几代开红花,一次开出一朵白花,白花的后代开白花,这属于()A.基因突变 B.基因重组 C.基因分离 D.环境影响
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第1节基因突变和基因重组
●从容说课
本节教学可用1课时,教学重点是基因突变。基因重组的实质,即基因的自由组合定律,已经在孟德尔的豌豆杂交实验中作过详细的介绍,因此在本节教学中不再列为重点内容。
为了让学生更好地理解基因突变的概念,教材不是从概念到概念,而是从实例分析入手,再归纳、总结概念。在教学过程中,教师也应遵循这种符合学生认知规律的呈现方式,从现象到概念,从宏观到微观来开展教学活动。
关于基因突变,教材选用了镰刀型细胞贫血症的实例,从现象开始,追根溯源,让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。这种变化可能会导致生物体的性状发生改变。限于篇幅,教材没有过多地介绍镰刀型细胞贫血症的发现过程(具体过程参见教学案例)。教学中,教师要让学生明确:DNA分子的碱基对发生了变化生物体的性状发生改变这一因果关系。通过讨论,学生能够认识到基因突变的本质是DNA分子的碱基对发生了改变,并且能够进一步理解“基因对性状的控制是通过控制蛋白质合成来实现的”这一基本的生物学原理。
在学习基因突变的原因时,教师可以通过先介绍癌症的形成是体细胞发生基因突变的结果,然后让学生列举生活中的事例,归纳哪些因素会导致基因突变。例如,射线(X射线、紫外线、γ射线等)容易引发癌症,在强烈的日光下暴晒,容易导致皮肤癌;据报道,在医院放射室工作的医生容易患癌症;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。变质花生中的黄曲霉素可致癌(化学因素)等。
最后以填表的形式引导学生将基因突变和基因重组进行对比和总结。
●三维目标
1.知识与技能
(1)举例说明基因突变的特点和原因。
(2)举例说出基因重组。
(3)说出基因突变和基因重组的意义。
2.过程与方法
(1)采用镰刀型细胞贫血症的实例,从现象开始,追根溯源,让学生理解基因突变的根本原因是DNA 分子的碱基对发生了变化。
(2)用类比推理的方法引导学生理解基因突变的类型。
(3)通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念,归纳哪些因素会导致基因突变。
(4)以设问和讨论的形式引导学生思考基因突变和基因重组的意义。
3.情感态度与价值观
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。
●教学重点
1.基因突变的概念及特点。
2.基因突变的原因。
●教学难点
基因突变和基因重组的意义。
●教具准备
1.基因突变实例图片。
2.基因突变引起性状改变流程图(即课本P81完整图)。
●课时安排
1课时
●教学过程
[课前准备]
1.制作教具。
2.学生根据课本P 80“本节聚焦”预习课文,思考相应问题。
[情境创设]
学生:阅读课本P 80“问题探讨”,然后分学习小组讨论:
(1)英语句子中一个字母的改变,可能导致句子的意思发生怎样的变化?
(可能导致句子的意思不变、变化不大和完全改变这三种情况)
(2)如果DNA 分子复制时发生了类似的错误,DNA 分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化?可能对生物体产生什么影响?
(这种变化对于生物体来说,有的有害,有的有利,有的既无害也无利)
[师生互动]
教师:我们知道,基因是有遗传效应的DNA 片段,如果DNA 分子中的碱基对发生变化意味着什么? 学生:意味着基因发生了改变。
教师:对,我们称这种变化叫基因突变。
学生:阅读课本P 80“基因突变的实例”,回答镰刀型细胞贫血症的发病机理。
(DNA 分子中的碱基对发生变化−→−
mRNA 分子中的碱基对发生变化相应氨基酸改变−→−相应蛋白质改变相应性状改变)
教师:这种变化是否遗传?怎样遗传?
学生:能够遗传。突变后的DNA 分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传递给下一代。
教师:播放1.基因突变实例图片。2.基因突变引起性状改变流程图(即P 81完整图)。
请同学们总结一下基因突变的概念。
学生:DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。 学生:阅读课本P 81~P 82“基因突变的原因和特点”,回答:引起基因突变的因素有哪些?基因突变有哪些特点?
教师:请同学回答以上两个问题,不完整的请其他同学补充。
教师:通过前面的学习我们已经知道,基因突变有它的特点,请同学们讨论:基因突变产生新的基因吗?这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义(有利还是有害)?自然环境会选择哪些个体生存下来?
(基因突变能产生新的基因,这些新的基因产生的新性状对生物的生存可能有利也可能有害,自然环境会选择那些适应环境的个体生存下来)
教师小结: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:阅读课本P 83“基因重组”内容,思考:基因重组产生了新的基因吗?它的变异性状来源于什么?有何意义?
(基因重组产生了新的基因吗,它的变异性状来源于基因重组产生的新的基因型,是生物变异的来源
之一,它为生物进化提供了可供选择的材料)
[教师精讲]
(一)基因突变
1.基因突变的概念和本质
(1)概念:DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。
(2)本质:是基因内部发生了变化,指组成基因的脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序发生了改变。由于基因发生了改变,性状也发生了改变。
2.基因突变的原因和特点
(1)原因:物理因素、化学因素、生物因素。
(2)特点:
①普遍性:所有生物都可能发生基因突变。
②随机性:可以发生在生物个体发育的任何时期。
③低频性:对于一种生物来说,基因突变的频率是很低的。
④有害性:基因突变多数是有害的,极少数是有利的。
⑤不定向性:一个基因可以朝着不同的方向发生突变。
3.基因突变的意义 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。
4.镰刀型细胞贫血症
由于DNA 分子中的碱基对发生变化(T →A ) −→−
mRNA 分子中的碱基对发生变化 (A →U )−→−
相应氨基酸改变(谷氨酸→缬氨酸)相应蛋白质改变−→−相应性状改变。 (二)基因重组
1.概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合,产生新的基因型的过程。
2.类型
(1)非同源染色体上的非等位基因自由组合,由雌雄配子结合成受精卵,形成不同基因型。
(2)位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重新组合。
3.意义
通过有性生殖的过程实现基因重组,使子代产生变异的来源非常丰富,是形成生物多样性的重要原因,对于生物进化具有十分重要的意义。
[评价反馈]
1.要求学生课堂上完成下表:(基因突变和基因重组的区别)
2.学生做课本P 84练习题,教师检查评讲。
[课堂小结]