《基因突变和基因重组》教学设计

第1节《基因突变和基因重组》教学设计
一、教学目标
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。

过程与方法：
1．理论联系实际的能力训练，进行资料分析，归纳总结基因突变的特征。

情感态度和价值观方面：
1．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。

2．通过基因突变原因的学习，树立事物发展的内因是根本，外因是条件的辨证唯物的思想。

二、教学重点和难点
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
基因突变和基因重组的意义。

三、学情分析
生物的变异现象对于学生并不陌生，通过初中和高一生物课的学习，学生已经初步认识到变异的分类，变异与遗传物质和环境有关。

学生已经学过基因的本质、基因在细胞中的位置、基因的表达等基本问题。

第5章则从生物变异入手，从基因和染色体变化的角度来认识生物发生变异的原因。

本节从对镰刀型细胞贫血症实例的分析入手，让学生观察、思考，由浅入深，建构基因突变基本概念，然后让学生阅读教材了解基因突变的原因和特点。

学生已经学习了自由组合定律和减数分裂知识，对于基因重组已经有了一定的了解，利用粘贴图片的方式引导学生回忆减数第一次分裂过程中，分析基因重组的发生时期和类型，了解其意义。

最后针对本节课进行课堂小结，列表比较基因突变与基因重组。

四、教学过程
【创设情境，导入新课】
通过前面各章的学习，我们已经了解了基因是什么，基因在哪里，基因怎么起作用等问题。

那么，基因在代代相传的过程中，会不会发生变化？怎样发生变化？发生的变化对生物会产生什么影响？今天我们就一起步入第5章基因突变及其他变异的学习。

变异指亲代和子代、子代和子代个间间的差异。

回忆初中的知识变异分为哪几类？可遗传变异和不可遗传变异。

掌握可遗传变异的三种类型，由此导入本节课题《基因突变和基因重组》。

【新知探究】
一、基因突变的实例
镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，哪位同学能对这种病做下简单的介绍。

１.展示资料：同学简介镰刀型细胞贫血病。

设置问题情景：这种病是怎样形成的呢？我们一起来探究。

我们知道，性状是由蛋白质来体现的，我们先来看正常血红蛋白与镰刀型血红蛋白的氨基酸的组成。

多媒体呈现：血红蛋白分子的部分氨基酸顺序
正常……缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—异常……缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—小组活动一：请查阅密码子表，利用基因控制蛋白质合成的有关知识分析完成P81“思考与讨论”，说明镰刀型细胞贫血症的病因。

教师总结：直接原因：蛋白质中氨基酸被替换
根本原因：碱基对替换
进一步设疑：碱基的替换可导致基因结构的改变，观看幻灯片编码蛋白质的DNA的碱基序列还可能发生哪些改变也会导致基因结构的改变？
由一组图片作为情景，师生互动，请学生尝试总结基因突变的概念。

基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起基因结构的改变叫做基因突变。

二、基因突变的原因和特点
设置问题情景：癌细胞就是体细胞发生基因突变的结果，那么生活中哪些因素易引起基因突变？
学生自主学习
学生任务：阅读课本P82相关内容，勾画出基因突变的原因，举例并归纳基因突变的特点。

引导学生认识诱发突变和自发突变。

1、诱变因素的种类
①物理因素：紫外线、X射线、激光等
②化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等
③生物因素：某些病毒、细菌的代谢产物等
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。

教师提示：即使没有外来因素的影响，DNA在复制时也会发生自发的基因突变。

2、学生自主学习举例归纳基因突变的各个特点。

普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性。

学生回答后，教师穿插其中讲解。

教师提示：基因突变而产生的性状对生物生存的有害或有利是相对而言的，应视环境条件而定。

发生时期：细胞分裂间期（有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期）。

三：基因突变的意义？
过渡：基因突变是广泛存在的，这对生物有什么意义？
设置问题情景：基因结构改变之后是否是原来的基因？如果不是，那它空谈成了什么基因？那这个新基因和原有的基因存在什么关系？
由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了原始材料。

小组活动二：
讨论：想一想基因突变是否一定改变生物性状？
基因突变引起的变异是否都能遗传给后代？
教师引导学生分析、交流发生以下情况是否还有引起镰刀型细胞贫血症呢？
学生合作:转录写出密码子并查密码子表得出两种密码子决定的都是谷氨酸，不会引起性状改变。

教师点拨：由于一种氨基酸可能有几种密码子，这一现象称做密码子简并性。

发生隐性突变可能不引起生物性状的改变。

以致基因突变不一定会导致生物性状的变化。

引导学生通过阅读教材、分析基因突变在体细胞和生殖细胞中对后代性状的影响。

如果这种变化发生在体细胞一般不会遗传给后代。

如果发生在生殖细胞则可能遗传给后代。

（二）基因重组
教师活动：多媒体呈现图片1：两对相对性状杂交实验图片，图片2：女儿和我的照片。

【设计意图】通过生动的图片和熟悉的人的照片来导入，学生们非常感兴趣。

提问：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？
学生回答：父母的遗传物质的重新组合。

1、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。

2、基因重组的来源
教师问：那么，基因重组是如何实现的呢？
学生任务：重温基因的自由组合定律及减数分裂的知识，模拟完成减一后期的自由组合过程（学生活动：到黑板上展示）。

归纳基因重组类型和时间：
（1）减数第一次分裂时非同源染色体上的非等位基因的自由组合
（2）减数第一次分裂时非姐妹染色单体上等位基因的交叉互换
3、基因重组的意义：
基因重组虽然没有产生新基因，但是产生了多种多样基因组合的配子，雌雄配子的结合又是随机的，于是就产生了多种多样基因组合的子代，在这么多中总有适应某种环境变化的，有助于物种在一个无法预测的变化中生存。

丰富多彩的变异形成了生物多样性的重要原因之一。

因此对生物进化具有十分重要的意义。

因此，基因重组也是生物变异的来源之一，对生物进化的进化也具有重要意义。

【课堂小结】
我们学习了两种可遗传变异，它们有何异同呢？列表对比：
【课后作业】
1、思考：比较DNA分子中增添、缺失或替换一个碱基对，对性状的影响程度大小。

2、导学案训练案。

五、板书设计
第1节基因突变和基因重组
变异：不遗传变异、可遗传变异
可遗传变异：基因突变、基因重组、染色体变异。