2022年人教高中生物必修2教案：第五章第一節(jié)基因突變與基因重組1

1、第五章 基因突變與其他變異 第一節(jié) 基因突變 與基因重組 一、學問結(jié)構(gòu)二、教材分析1.本節(jié)在引言部分,指誕生物的變異具有普遍性,變異可以分為 可遺傳變異和不遺傳變異,可遺傳的變異有三種來源；2.本小節(jié)介紹了基因突變的概念、意義和特點,人工誘變在育種 上的應(yīng)用,以及基因重組的概念和意義；教材從實例引入基因突變的概念,是為了便于同學懂得抽象的概 念；在介紹基因突變的普遍性、隨機性、自然突變率低、有害性和不 定向性等特點時,教材也舉了詳細的實例；旁欄設(shè)置的摸索題和小資料,也有助于同學加深對基因突變特點 的懂得；人工誘變在育種上有重要用途,教材通過介紹我國在誘變育種方 面取得的成就,對同學進行愛國主義

2、訓(xùn)練；3.教材在同學已知的學問基礎(chǔ)上,介紹了兩種常見的基因重組；以基因的自由組合引起的基因重組為例,闡述了基因重組對于生物 進化的重要意義；教材仍把重組 DNA 技術(shù)作為小字內(nèi)容,支配在基因重組的正文 之后,以擴展同學的學問面,使同學能夠多明白一些先進的生物技 術(shù)；4.本節(jié)內(nèi)容可為第七章生物的進化中有關(guān)現(xiàn)代生物進化理論 的學習打下基礎(chǔ)；基因重組的內(nèi)容需要本章其次節(jié)中的自由組合定 律與連鎖和交換定律的有關(guān)內(nèi)容作基礎(chǔ)；三、教學目標1.學問目標： 1人工誘變在育種上的應(yīng)用A: 知道；2基因突變的概念、特點和意義 B:識記；3基因重組的概念和意義 B:識記；2.才能目標： 通過對課本中實例的分析,培育

3、同學歸納總結(jié)的規(guī)律推理才能；四、重點 實施方案1 / 10 1.重點： 1基因突變的概念和特點；2基因重組的概念；2.實施方案： 1通過實例加深同學對概念的懂得；2讓同學在 課前搜集有關(guān)在誘變育種上取得的成就,進一步突出重點內(nèi)容；五、難點 突破策略1.難點： 基因突變的概念；2.突破策略： 通過舉例放映有關(guān)的投影和錄像的方法,讓同學 對抽象的概念有一個詳細的懂得；備；六、教具預(yù)備：投影片、錄像片、投影儀、錄像機、多媒體設(shè)七、學法指導(dǎo)：本小節(jié)內(nèi)容為抽象,在教學過程中應(yīng)采納師生互動,通過實例舉證來懂得抽象概念和特點；八、課時支配： 2課時 第一課時 一 教學程序 導(dǎo)言 在前面我們學習了生物的遺傳問

4、題 : 明白了性狀為什么會遺傳以及性狀在向后代遺傳時所要遵循的規(guī) 律特點；知道了性狀是由遺傳物質(zhì)打算的；性狀的表現(xiàn)除了與遺傳物質(zhì)有 關(guān)外,仍與外界條件有關(guān)；而且性狀由親代傳遞給子代時,或多或 少都會存在差異,這就是生物的變異；那么生物的變異又是如何產(chǎn)生的呢.又有什么特點呢 .今日我們就來學習生物的變異的有關(guān)教學內(nèi)容；二 教學目標達成過程 1.播映投影片 : 上圖是一個一般的玉 M 種子在萌發(fā)長成植株的過程中,水、肥、光特殊充分,所結(jié)種子大而飽滿,但這樣的種子種下去,結(jié)出的是 一般種子；下圖是太空椒 一般青椒種子漫游過太空后培育而成 與一般青椒 對比,果實明顯增大,種植下去,仍舊是肥大果實；2.

5、質(zhì)疑: 1籽粒飽滿的種子與一般種子相比,太空椒與一般青椒相比,性狀有明顯的差異,緣由何在.回答:發(fā)生了變異 2把子粒大而飽滿的種子種下去長不出同樣好的種子,而是普 2 / 10 通種子；把肥大的太空青椒籽種下去可以結(jié)出肥大的青椒；這些現(xiàn)象說明什么問題 .回答:生物的變異有的不能遺傳,有的可以遺傳；3.從上述可以看出,生物的變異有這樣兩種類型 :可遺傳的變異和不遺傳的變異；我們知道生物的表現(xiàn)型與基因型和外界環(huán)境條件有關(guān)；像玉 M 這樣,子粒大而飽滿是由于水、肥和光充分引起的也即由外界環(huán)境條件引起 ,這種變異是不行遺傳的；而太空椒漫游過太空,宇宙輻 射轉(zhuǎn)變了其遺傳物質(zhì),因而轉(zhuǎn)變了其性狀,這個變異性

6、狀是可遺傳 的；可遺傳的變異是生物變異的主要類型；它的來源主要由三個方面 : 基因突變、基因重組和染色體變異；4.組織同學觀看關(guān)于正常紅細胞的基因突變形成鐮刀型細胞貧血 征的錄像；明白基因突變的概念、產(chǎn)生過程及導(dǎo)致生物變異的過 程；觀看錄像的同時指導(dǎo)同學摸索以下問題 : 1正常紅細胞是什么外形 .有什么功能 . 答:圓餅狀,運輸氧的功能；2鐮刀型細胞貧血癥 HbS的紅細胞呈鐮刀狀,對功能的完成有 沒有影響 . 答:有；運氧才能降低,易破裂溶血造成貧血,嚴峻時會導(dǎo)致死 亡；5.投影鐮刀型細胞貧血癥 HbS病因的圖解,師生共同探求正常 紅細胞變成鐮刀型紅細胞的緣由；掌握血紅蛋白質(zhì)的 DNA ,上一

7、個堿基對發(fā)生轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致該基因 脫氧核苷酸的排列次序發(fā)生了轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；由于基因 掌握生物的性狀,因此基因結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變最終導(dǎo)致掌握血紅蛋白的性狀3 / 10 發(fā)生轉(zhuǎn)變,紅細胞也就由圓餅狀變?yōu)殓牭稜睿?.組織同學爭論,引起基因結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的緣由除堿基對的替換外,仍有哪些緣由 .從DNA 片斷考慮 指導(dǎo)同學寫一 DNA 片斷,分析說明當 DNA 中堿基對增加或削減 時,也會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,進而影響到性狀的表現(xiàn)；也就是說,DNA 堿基對的替換、增加和缺失均會引起基因結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,即基 因中脫氧核苷酸次序發(fā)生了轉(zhuǎn)變,因而遺傳信息也隨之轉(zhuǎn)變,通過 轉(zhuǎn)錄、翻譯形成的蛋白質(zhì)也就發(fā)生了轉(zhuǎn)變,性狀自然會發(fā)生轉(zhuǎn)

8、變；可見,基因結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變會使生物發(fā)生變異；也即基因突變造成生物 的變異；7.老師指導(dǎo)同學總結(jié)基因突變的概念；指出基因突變是染色的某 一位點上基因的轉(zhuǎn)變；基因突變使一個基因變成它的等位基因,并 且通常會引起肯定的表現(xiàn)型變化；因而會產(chǎn)生一些新性狀；這些新 性狀是生物從未有過的性狀,因此它是生物變異的根原來源,也為 生物進化供應(yīng)了最初的原材料；這就是基因突變的意義所在；8.放映“ 基因突變” 的投影片 一: 玉M高莖矮莖、一般羊短腿羊、正常人白化病、果蠅長翅殘翅、家鴿羽毛白色灰紅色、正常棉花短果枝；放映“ 植物個體發(fā)育過程” 的投影片 二；放映“ 小鼠毛色變化與基因突變關(guān)系” 的投影片 三；組織同學

9、邊看投影片邊爭論總結(jié)基因突變的特點；投影片 一說明植物、動物、人都可能發(fā)生基因突變,也即基因 突變是普遍存在的；這種突變在自然條件下發(fā)生的叫自然突變,在 人為條件下誘發(fā)產(chǎn)生的叫誘發(fā)突變；投影片 二說明基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期和 生物體的任何細胞；而且突變發(fā)生越早,表現(xiàn)部位越多；反之就相反；再有一條是只有生殖細胞的突變才會遺傳給后代；然后老師引導(dǎo)同學閱讀 P49的內(nèi)容,得以結(jié)論 : 1基因突變率很低,且不同生物的基因突變率、同一種生物不 同的基因突變率均不同；2基因突變絕大多數(shù)是有害的,但也有少數(shù)有利；這些涉及到 生物與環(huán)境相適應(yīng)的問題；在此給同學可留一伏筆,為生物與環(huán)境一章打基

10、礎(chǔ)；投影片 三說明基因突變是不定向的,一個基因可以向不同方向4 / 10 發(fā)生突變,產(chǎn)生一個以上的等位基因；但是,每一個基因的突變都 只能限定在其相對性狀的范疇內(nèi),不會超出限制；以上內(nèi)容總結(jié)起來就是基因突變的特點；三 教學目標鞏固指1.生物的變異有兩種 : 和；前者指；后者變異現(xiàn)象是由于生殖細胞內(nèi)；答案:可遺傳的變異不遺傳的變異的遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)變而引起的,能夠遺傳給后代變異現(xiàn)象是由于環(huán)境因素的影響造成的,并沒有引起生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的變化,因而不 能夠遺傳下去2.可遺傳的變異有三種來源: 、；答案:基因突變基因重組染色體變異3.基因突變是指,通過基因突變使一個基因變成它的,并且通常會引起定的；表現(xiàn)

11、型變化答案:染色體的某一位點上基因的轉(zhuǎn)變等位基因；4.基因突變的意義是答案:生物變異的根本和主要來源,為生物進化供應(yīng)了最初的原 材料 5.基因突變有以下特點： 1 ；2 ；3 ；4 ；5 ；答案:普遍性 隨機性低頻性 多害少利性不定向性四 布置作業(yè) * P46復(fù)習題一,二、 1、3,三、1；五 總結(jié) 這節(jié)課我們主要把握的內(nèi)容有“ 基因突變的概念和基因突變的特 點” ；基因突變是由于 DNA 分子中發(fā)生堿基對的增加、缺失或轉(zhuǎn)變而引起的基因結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；基因突變的特點有 率低、多害少利、不定向性；六板書設(shè)計其次 課時 一 教學5 / 10 :普遍性、隨機性、突變程序 導(dǎo)言 上節(jié)課我們學習了“ 基因突變

12、的概念、意義和特點” ；明確“ 性 狀變異是由于基因突變” ；請大家回答基因突變詳細有哪些特 點.回答略 放映投影片 :如棉花短果枝、雞腳葉,水稻矮桿、糯葉,果蠅的 白眼、殘翅,人的白化病、色盲；這些基因突變假如是在自然條件下發(fā)生的叫 條件下誘發(fā)產(chǎn)生的叫 -誘發(fā)突變；-自然突變；在人為那誘發(fā)突變的人為條件是什么 . 我們知道基因突變大多是有害的,為什么要人工誘發(fā)突變. 這有什么用呢 .今日我們接著來學習下面一個內(nèi)容-“ 人工誘變在育種上的應(yīng)用” ；二 教學目標達成過程1.閱讀書 P44,劃出“ 人工誘變的概念”件下誘導(dǎo)基因發(fā)生突變；:人工誘變就是在人工條人工條件有兩種 :物理方法包括 X射線、

13、紫外線、激光等；化學方 法有亞硝酸、硫酸二乙酯等；應(yīng)用這些方法怎樣去處理生物使之發(fā)生基因突變呢 .產(chǎn)生的這些 突變又有什么用呢 . 下面讓我們看一段錄像片,這是我國科學工作者用人工方法處理 農(nóng)作物發(fā)生基因突變的一段內(nèi)容；看了錄像片,大家清晰了怎樣用各種射線和化學物質(zhì)去處理生 物,也看到了生物突變的詳細性狀的表現(xiàn)了；讓同學說明這些方法誘導(dǎo)基因突變有什么好處 . 回答:可提高突變率,制造人類需要的突變類型,從中選育出優(yōu) 良新品種；2.通過人工誘導(dǎo)方法培育出的農(nóng)作物新品種,具抗病力強、產(chǎn)量 高、品質(zhì)好等優(yōu)點；例如,黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆,培育成黑農(nóng)五號大豆品種,含油量比原先的品種提高了2.5

14、,大豆產(chǎn)量提高了 16；大家看書 P52圖,太空椒就是利用宇宙空間劇烈輻射而發(fā)生基因突變培 育的新品種；人工誘變不僅在農(nóng)作物育種上起作用,在微生物育種上也發(fā)揮了6 / 10 重要作用,如青霉素,最初產(chǎn)量為20單位 mL,后經(jīng)人們多次用射線等綜合處理,目前產(chǎn)量已是 5000060000單位 mL了,可見人工 誘變對生物育種起著龐大作用；因此我們爭論基因突變的確有很重 要的應(yīng)用價值；3.生物變異不只是由基因突變引起的,基因重組也會造成生物變 異；基因重組造成的生物變異是在什么情形下發(fā)生的呢 .又有什么特 點呢. 接下來我們就來學習基因重組；什么是基因重組呢 . 基因重組是掌握不同性狀的基因重新組合

15、；關(guān)于基因重組我們在 前面學習自由組合定律和連鎖定律時已經(jīng)接觸過這方面的學問；請 同學們回憶一下,黃色圓粒與綠色皺粒作親本雜交,產(chǎn)生后代的過 程；放映投影片 : 讓同學看投影并分析 :F2中除黃色圓粒、綠色皺粒外,仍有兩種親 本所沒有的新性狀：黃色皺粒、綠色圓粒,這兩種性狀與親本相比 是不是變異性狀 .是它們又是如何產(chǎn)生的呢 .在F1減數(shù)分裂形成配 子時,掌握不同性狀的基因自由組合形成的；讓同學畫出以上過程的染色體圖,總結(jié)出:基因重組可以發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子非同源染色體上的非等位基因的自由組合；接著回憶果蠅的灰身長翅和黑身殘翅雜交,其子一代雌性個體測 交后代的表現(xiàn)型的遺傳過程；放映投影片 :

16、 分析說明 :測交后代有兩種類型是親本所沒有的：灰身殘翅和黑 身長翅；這兩種變異的性狀是由于掌握不同性狀的基因進行交換、重新組合的結(jié)果；這種情形也屬于基因重組,它發(fā)生在減數(shù)分裂的 四分體時期,是由于同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了局部 互換而造成掌握不同性狀的基因重新組合；7 / 10 4.以上是基因重組的兩種類型,我們可以看到這兩種類型的基因 重組都是在有性生殖過程中實現(xiàn)的；在有性生殖過程中,由于父本和母本遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)不同,當兩者 雜交時,基因重新組合,就使子代產(chǎn)生了變異,這就是基因重組造 成的變異；5.閱讀課本 P45,指導(dǎo)同學爭論分析 :由基因重組引起的變異有什 么特點 .特別豐富

17、為什么 .回答：父本和母本遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)不同,自身雜合性越高,二者遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)相差越大,基因重組產(chǎn)生的差 異可能性也就越大； 課本上介紹 :具有10對相對性狀的親本進行雜交時,如只考慮自由組合引起的基因重組,F2就可能顯現(xiàn) 210=1024種表現(xiàn)型；而在生物體內(nèi)特殊是在高等動植物體內(nèi)掌握性狀的基因數(shù)目是特別龐大的,由同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換引起的基因重組在自然界中也特別常見；假如把這些因素都考慮在內(nèi),那么生物通過有性生殖產(chǎn)生的變異就更多了；豐富多彩的變異形成了生物多樣性的重要緣由之一；因此對生物進化具有特別重要的意義；三 教學目標鞏固1.人工誘變是指；答案:在人工條件下誘導(dǎo)基因發(fā)

18、生突變2.人工誘變的條件有哪些 . ；答案:有兩種；物理方法包括 X射線、紫外線、激光等；化學方法有亞硝酸、硫酸二乙酯等；3.基因重組是指,它是通過 過程實現(xiàn)的,主要有 和 兩種類型；答案:掌握不同性狀的基因重組合 有性生殖 自由組合 交叉互換4.舉出幾個基因重組引起生物變異的例子；答案:略；5.玉M 的非糯性、糯性分別由基因W、w掌握,基因型為 WW的玉M經(jīng)輻射處理后,變成為 Ww基因型的玉 M,這種變異屬于,這種培育新品種的方法稱為,其優(yōu)點是；答案:基因突變 誘變育種 提高突變率,制造新類型,培育新品種6.以下變異中,屬于基因突變的是 8 / 10 人類的色盲無籽西瓜果蠅的白眼小黑麥無籽番茄棉花中的短果枝 A. B. C. D. 答案:B 四 布置作業(yè) P46復(fù)習題 :二、2、4 三、2；五 總結(jié) 我們用兩課時學習了可遺傳變異的來源中的兩種 :基因突變和基 因重組；知道了變異的兩種類型及其來源；請大家一起歸納總結(jié)一 下: 基因突變和基因重組引起的變異有