基因突變和基因重組教案

1、基因突變和基因重組 教案u 教學(xué)目標(biāo)² 知識目標(biāo)1. 舉例說明基因突變的特點和原因。2. 舉例說出基因重組的概念。3. 說明基因突變和重組的意義。² 能力目標(biāo)1.通過觀察正常紅細(xì)胞與鐮刀型紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點，訓(xùn)練學(xué)生的觀察和比較能力。通過發(fā)揮媒體的直觀功效，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、探究能力。2.通過利用學(xué)生生活經(jīng)驗的創(chuàng)設(shè)，結(jié)合新知識培養(yǎng)學(xué)生的類比遷移能力。3.通過對鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的討論分析，使學(xué)生通過“材料比較歸納”的方式來獲得基因突變的概念并培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力。² 情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)1. 在基因突變的學(xué)習(xí)中懂得生物界在豐富多彩的本質(zhì)，從而進行辯證唯物主義的思

2、想教育。2. 在基因突變的學(xué)習(xí)中懂得如何確立健康的生活方式。3. 引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)角度對基因突變和基因重組作科學(xué)的了解，形成正確的科學(xué)價值觀，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感。u 教學(xué)重難點² 重點：1.基因突變的概念和特點。2.基因突變的原因。² 難點：基因突變和基因重組的意義。 u 課時安排：1課時u 教學(xué)過程² 導(dǎo)入新課前面我們對遺傳問題進行了學(xué)習(xí)，知道了控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是基因，性狀表現(xiàn)主要由遺傳物質(zhì)決定，那么基因在控制生物性狀的遺傳時會不會發(fā)生差錯呢？答案是肯定的，像這種差錯就屬于基因突變。 新課教學(xué)一、基因突變（一）基因突變的實例引導(dǎo)學(xué)生閱讀

3、教材P80-81關(guān)于鐮刀型細(xì)胞貧血癥的內(nèi)容。【展示】：正常紅細(xì)胞和鐮刀型紅細(xì)胞圖片 引導(dǎo)學(xué)生觀察圖片比較它們的區(qū)別講述：從圖片中我們看到正常紅細(xì)胞是中央微凹的圓餅狀，具有運輸氧氣的功能。鐮刀型紅細(xì)胞呈鐮刀狀，運氧氣能力降低，易破裂溶血造成貧血，嚴(yán)重時會導(dǎo)致死亡。<過渡設(shè)問>：那么又是什么原因使正常紅細(xì)胞變成鐮刀型紅細(xì)胞？【展示】：正常血紅蛋白與鐮刀型血紅蛋白的氨基酸的組成。引導(dǎo)學(xué)生分析圖解找出病因講述：正常紅細(xì)胞的血紅蛋白分子的多肽鏈上谷氨酸被替換成了纈氨酸就會導(dǎo)致鐮刀型細(xì)胞貧血癥。思考：正常血紅蛋白分子中的谷氨酸為什么會被纈氨酸取代呢？引導(dǎo)學(xué)生回憶基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程，推測氨

4、基酸發(fā)生變化，可能是由于控制它合成的基因的堿基順序發(fā)生了變化。指導(dǎo)學(xué)生查閱密碼子表，寫出正常的谷氨酸和異常的纈氨酸的密碼子，并由此推出兩者對應(yīng)的DNA分子的堿基序列，完成教材中“思考與討論”中的圖解。【展示】：病因分析圖解指導(dǎo)學(xué)生按圖解說明鐮刀型細(xì)胞貧血癥產(chǎn)生的原因<過渡設(shè)問>：正常與異常的DNA，它們的區(qū)別在哪里？講述：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于堿基對的替換造成的。（控制血紅蛋白的DNA上一個堿基對改變，使得該基因脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生了改變，也就是基因結(jié)構(gòu)改變了，最終控制血紅蛋白的性狀也會發(fā)生改變，所以紅細(xì)胞就由圓餅狀變?yōu)殓牭稜盍?。?lt;過渡設(shè)問>：基因結(jié)構(gòu)改變除了堿基

5、對的替換，還有可能出現(xiàn)哪些錯誤？【展示】：DNA分子中堿基對的替換、增添、缺失圖 引導(dǎo)學(xué)生歸納基因突變的概念思考：基因突變發(fā)生在什么時期？講述：在有絲分裂間期和減數(shù)分裂形成配子的過程中要進行DNA的復(fù)制，因此基因突變就發(fā)生在這個時期。<過渡>：基因突變這種變異能否遺傳給后代呢？ 學(xué)生閱讀教材P81第二自然段講述：生物變異的分類（像基因突變這種導(dǎo)致了遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變的變異，我們把它稱為可遺傳的變異，而由外界環(huán)境因素引起的生物變異，則稱為不可遺傳的變異。雖然基因突變屬于可遺傳的變異，但這種變異并不是都能遺傳給后代，若基因突變發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳給后代，但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基

6、因突變，可通過無性繁殖傳遞，如植物組織培養(yǎng)技術(shù)，若發(fā)生在生殖細(xì)胞中則可以通過受精作用遺傳給后代。）<過渡>：基因突變是如何產(chǎn)生的呢？（二）基因突變的原因?qū)W生閱讀教材P81-82基因突變的原因。分析：外因（誘發(fā)突變）-物理因素、化學(xué)因素、生物因素 內(nèi)因（自發(fā)突變）-DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤；DNA堿基組成發(fā)生改變。<過渡>：基因突變有什么特點呢？（三)基因突變的特點學(xué)生閱讀教材P82歸納基因突變的特點講述：基因突變的特點 普遍性（無論是低等生物還是高等動植物以及人都可以發(fā)生基因突變，這說明基因突變在自然界中是普遍存在的。如棉花的短果枝，果蠅的白眼，人的紅綠色盲、白化病等

7、。）講述：基因突變特點 隨機性（基因突變的隨機性又體現(xiàn)在哪些方面呢？基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期，可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上；同一DNA分子的不同部位）<過渡>：既然任何生物發(fā)育的任何時期任何細(xì)胞都可能發(fā)生突變，那是不是突變很容易發(fā)生呢？講述：基因突變特點 低頻性（宏觀方面：據(jù)估計，在高等生物中，大約105-108個生殖細(xì)胞中，才會有一個生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。微觀方面：DNA分子結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性以及遵循嚴(yán)格的復(fù)制機制。）<過渡>：你還能得出基因突變的哪些特點？講述：基因突變特點 多害少利性（總體看來，基因突變絕大多數(shù)是有害的，但也有少數(shù)有利，因為任何

8、一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境已經(jīng)取得了高度協(xié)調(diào)。如果發(fā)生基因突變就可能破壞這種協(xié)調(diào)關(guān)系。因此基因突變對于生物往往有害，但少數(shù)是有利的。）<過渡>：因此，有人認(rèn)為，基因突變的低頻性和多害少利性不可能為生物進化提供原材料，你認(rèn)為這種說法正確嗎？為什么?講述：基因突變是生物進化的原材料（以大腸桿菌培養(yǎng)物為例，引導(dǎo)學(xué)生得出雖然基因突變率低，但一個種群內(nèi)基因突變數(shù)量大，能為生物進化提供原材料。）<過渡>：基因突變具有少利多害性，我們能不能只讓它進行有利的突變呢？【展示】：控制小鼠毛色的基因突變圖解講述：基因突變特點 不定向性（肯定不行，例如：控制小鼠毛色的灰色基因（

9、A）可以突變成黃色基因（a1），也可以突變成黑色基因（a2），甚至突變成白色基因（a3）。一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因。）學(xué)生閱讀教材P82最后一段，歸納基因突變的意義。（四）基因突變的意義講述：1）對生物產(chǎn)生的影響：有害；有益；既無害也無益。2）基因突變是生物變異的根本來源，為生物進化提供了原材料。<過渡>：基因突變屬于可遺傳的變異，可遺傳的變異還有哪些類型呢？二、基因重組（一）基因重組的概念學(xué)生閱讀教材P83第一段講述：引導(dǎo)學(xué)生從概念中得出基因重組的對象、結(jié)果 <過渡>：基因重組是怎樣產(chǎn)生的呢？（二）基因重組的原因講述：基因重組的原因-非

10、同源染色體上的非等位基因自由組合；同源染色體的非姐妹染色單體的局部交換。思考：受精作用是否屬于基因重組呢？講述：從狹義上講受精作用不是基因重組，在形成配子的過程中已經(jīng)發(fā)生了基因重組，它只是相同基因或等位基因的重新組合。<過渡>：基因重組會導(dǎo)致怎樣的后果呢？學(xué)生閱讀教材P83第二段，完成“思考與討論”（三）基因重組與生物多樣性講述：除了同卵雙胞胎外，同胞兄弟或姊妹在遺傳上不完全相同。為什么會出現(xiàn)這種差異呢？通過計算分析得出基因組合多樣化，雖然生物的生存環(huán)境在不斷變化，必然含有適應(yīng)環(huán)境的基因組合。因此，基因組合的多樣性是生物的多樣性的重要原因。（四）基因重組的意義講述： 基因重組是生物變異