個(gè)人課題教學(xué)案例

1、第五章 基因突變及其他變異 第1節(jié) 基因突變和基因重組一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.舉例說(shuō)明基因突變的特點(diǎn)和原因。2.舉例說(shuō)出基因重組。3.說(shuō)出基因突變和基因重組的意義。4.能獨(dú)立完成本節(jié)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖制作。能力目標(biāo)1.通過(guò)探討分析基因突變的特點(diǎn)和原因，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力。2.通過(guò)學(xué)生讀書(shū)及與教師的討論活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和主動(dòng)理解新知識(shí)的技巧。3.通過(guò)學(xué)生思維導(dǎo)圖制作，培養(yǎng)學(xué)生自我構(gòu)建知識(shí)體系的能力和對(duì)比、歸納的能力。4.適當(dāng)擴(kuò)展認(rèn)知面，培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)踐的能力。情感、態(tài)度和價(jià)值觀1.通過(guò)分析基因突變的特點(diǎn)和原因，滲透生命活動(dòng)不斷發(fā)展變化以及適應(yīng)的特性，從而使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)自覺(jué)用發(fā)展變化的

2、觀點(diǎn)，認(rèn)識(shí)生命。2.通過(guò)聯(lián)系生產(chǎn)、生活等實(shí)際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)生興趣和動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)心社會(huì)生活的意識(shí)和進(jìn)行生命科學(xué)價(jià)值觀的教育.二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）基因突變的概念及特點(diǎn)。（2）基因突變的原因。(3) 思維導(dǎo)圖的制作。2.教學(xué)難點(diǎn)基因突變和基因重組的意義。三、教學(xué)方法討論法、 講授法、思維導(dǎo)圖制作法學(xué)生閱讀討論后,總結(jié)基因突變的特點(diǎn)和意義四、教學(xué)設(shè)計(jì)思路例析基因突變的原因和概念師生回憶本節(jié)主要內(nèi)容設(shè)置情境復(fù)習(xí)導(dǎo)入學(xué)生閱讀回憶基因重組的概念、原因、意義,教師總結(jié)學(xué)生活動(dòng)： 思維導(dǎo)圖的構(gòu)建師生共同總結(jié)和比較基因突變和基因重組典型例題分析 遺傳變異是生物的重要特

3、征，生物的變異有的是由于環(huán)境因素的影響，有的則是由于生殖細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了突變和基因重組而造成的1 / 8通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的復(fù)習(xí),有利于培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維能力，激發(fā)學(xué)生探究生物的興趣，并加強(qiáng)對(duì)生物科技最新發(fā)展的關(guān)注本節(jié)內(nèi)容緊密聯(lián)系遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)、遺傳規(guī)律以及生殖細(xì)胞的減數(shù)分裂，并以它們?yōu)榛A(chǔ)加以深化，同時(shí)又是學(xué)習(xí)下一章的準(zhǔn)備知識(shí)。因此掌握好本節(jié)可起到承上啟下、緊密聯(lián)系的作用，同時(shí)又促進(jìn)學(xué)生緊密聯(lián)系自己的生活實(shí)際，學(xué)以致用，對(duì)身邊的生物變異現(xiàn)象能加以解釋，也有利于對(duì)知識(shí)的更深理解,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)造能力.五、教學(xué)過(guò)程引言: 前面我們對(duì)遺傳問(wèn)題進(jìn)行了復(fù)習(xí)、知道了主要的遺傳物質(zhì)是DNA，控制生物

4、性狀遺傳的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是基因，以及遺傳的三個(gè)基本定律和伴性遺傳?？梢?jiàn)遺傳的問(wèn)題很復(fù)雜。那么，變異呢？也同樣如此。在豐富多彩的生物界中，蘊(yùn)含著形形色色的變異現(xiàn)象。今天，我們就來(lái)復(fù)習(xí)這方面的知識(shí)。教師:生物的變異可分為哪幾大類？可遺傳變異有哪幾種來(lái)源？學(xué)生：回答。教師:可遺傳的變異不是由于環(huán)境因素的影響而引起的性狀改變，而是由于生殖細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)的改變引起的，因而能夠遺傳給后代。通過(guò)美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？為什么？(展示圖片)學(xué)生：不能遺傳，遺傳物質(zhì)未改變。教師：“一豬生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的？學(xué)生：通過(guò)基因重組產(chǎn)生的。

5、【歸納】教學(xué)意圖及效果分析: 簡(jiǎn)單明了的復(fù)習(xí)引入，直奔主題，體現(xiàn)了復(fù)習(xí)課的特征。問(wèn)題引發(fā)思考，聯(lián)系日常生活激發(fā)生興趣。及時(shí)總結(jié)，從總體上暗示出本節(jié)課復(fù)習(xí)的內(nèi)容。一、 基因突變1基因突變的概念教師：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是怎樣引起的一種遺傳??？學(xué)生：閱書(shū)第8081頁(yè)后回答。是由基因突變引起的一種遺傳病，是由于基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變產(chǎn)生的。教師：很好！大家回顧一下，什么叫基因？基因的分子結(jié)構(gòu)如何？學(xué)生：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因中的脫氧核苷酸排列順序（堿基順序）就代表遺傳信息。不同的基因，脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同。教師：出示基因結(jié)構(gòu)變化示意圖，對(duì)圖講解?！緩?qiáng)調(diào)】基因結(jié)構(gòu)不管按以上的

6、哪一種情況變化，歸根結(jié)底都是堿基的排列順序發(fā)生了改變，從而改變了遺傳信息，引起生物性狀的變異由于DNA分子中發(fā)生的堿基對(duì)的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫基因突變?；蛲蛔兪侨旧w的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因，且通常會(huì)引起一定的表現(xiàn)型變化。那么，基因突變是如何產(chǎn)生的呢？教學(xué)意圖及效果分析: 適時(shí)復(fù)習(xí)舊知識(shí)。示意圖直觀明了，有利于學(xué)生的思考和回憶。生物學(xué)中有很多名詞可以通過(guò)“顧名思義”的方式進(jìn)行理解學(xué)習(xí)，以問(wèn)題的形式誘思導(dǎo)學(xué)，有助于避免學(xué)生死記硬背，加深對(duì)知識(shí)的理解。2基因突變的原因教師： （多媒體顯示正常型紅細(xì)胞與鐮刀型細(xì)胞貧血癥的紅細(xì)胞的性狀比較圖

7、。）鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長(zhǎng)鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因圖解。教師：鐮刀型貧血癥病人的紅細(xì)胞和正常人的為什么不一樣？學(xué)生：思考回憶并討論回答。教師：鐮刀型貧血癥病人的血紅蛋白中的谷氨酸為什么被纈氨酸取代學(xué)生：思考回憶并回答。教師：鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)病的根本原因是控制血紅蛋白會(huì)成的基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變，由 變成 ?；蛲蛔冇泻我饬x呢？學(xué)生：思考回答。基因突變是生物變異的根

8、本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供了最初的原材料，是生物進(jìn)化的內(nèi)因，沒(méi)有變異就沒(méi)有進(jìn)化，因而在生物進(jìn)化中具有重要意義。，教學(xué)意圖及效果分析: 利用生活中的實(shí)例幫助學(xué)生理解基因發(fā)生突變的原因。從實(shí)例著手，由一般到特殊，培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力。3基因突變的特點(diǎn)教師： 自然條件下發(fā)生的基因突變叫做自然突變，人為條件下誘發(fā)產(chǎn)生的基因突變叫做誘發(fā)突變。基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞中，也可以發(fā)生在生殖細(xì)胞中。在高等生物里，大約10萬(wàn)到1億個(gè)生殖細(xì)胞中才會(huì)有一個(gè)發(fā)生基因突變?？梢?jiàn)突變其實(shí)也是不容易發(fā)生的?；蛲蛔冏鳛樯镒儺惖闹匾獊?lái)源，它有哪些特點(diǎn)呢？學(xué)生：閱書(shū)第82頁(yè)后，回答教師評(píng)價(jià)并歸納：普遍性隨機(jī)性稀有性有害性

9、 不定向性教學(xué)意圖及效果分析: 以問(wèn)題的形式引起學(xué)生思考。師生共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生閱讀收集信息的能力。4基因突變的意義教師：基因突變的意義是什么呢？（出示基因突變導(dǎo)致的一些影響的圖片。）學(xué)生：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的原材料。教學(xué)意圖及效果分析:直觀的圖片更有利于記憶和理解，為后面的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。在此處恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用圖片比閱讀歸納或教師講解的效果要好的多。二、 基因重組1基因重組的概念教師：什么叫基因重組？學(xué)生：基因重組是指生物進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。教師：【強(qiáng)調(diào)】這里必須注意到，基因重組只是生物個(gè)體的基因型發(fā)生了改變，出現(xiàn)了親代沒(méi)

10、有的新的基因組合，而基因本身的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有改變。（圖片展示實(shí)例）學(xué)生：觀察思考并表示認(rèn)同。教學(xué)意圖及效果分析: 圖片展示實(shí)例，促使學(xué)生對(duì)基因重組的理解從概念的層次提升到理性的認(rèn)識(shí)水平，無(wú)意中與前面的基因突變形成對(duì)比，教學(xué)效果很好。同時(shí)也很好的培養(yǎng)了學(xué)生識(shí)圖閱讀收集信息的能力。2基因重組的原因教師：基因重組產(chǎn)生的根本原因主要有哪些方面？學(xué)生：自由組合和交叉互換。教師：（評(píng)價(jià)后，展示實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生分析）基因重組一方面是由于基因的自由組合，即控制兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的等位基因，位于兩對(duì)或兩對(duì)以上同源染色體上，該生物個(gè)體在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，非同源染色體上的非等位基因間的自由組合。另一方面是由于位于同源

11、染色體上的原來(lái)連鎖在一條染色體的非等位基因，在減數(shù)分裂第一次分裂的前期，復(fù)制后的同源染色體聯(lián)會(huì)后，非姐妹染色單體之間由于交叉而交換，基因也隨著交換。上述二種原因，都能形成基因的重組，而新的重組基因類型又導(dǎo)致了不同相對(duì)性狀的重組，使后代產(chǎn)生變異?；蛑亟M是通過(guò)有性生殖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如果兩個(gè)親本的雜合性越高、遺傳物質(zhì)的差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異也就越多。以豌豆為例，當(dāng)具有10對(duì)相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交時(shí)，如果只考慮基因的自由組合（l0對(duì)等位基因位于10對(duì)同源染色體上）所引起的基因重組， 可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有 種。教學(xué)意圖及效果分析： 引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)例來(lái)分析基因重組的原因，既使知識(shí)能深入

12、淺出，又能與前面學(xué)習(xí)的減數(shù)分裂聯(lián)系起來(lái)。3.基因重組的意義教師：基因重組的意義有何意義呢? 請(qǐng)大家閱讀課本第83頁(yè)，進(jìn)行總結(jié)。學(xué)生： 總結(jié)回答。教學(xué)意圖及效果分析：培養(yǎng)學(xué)生的概括能力和理解能力?；卮疠^好。教師：請(qǐng)同學(xué)們列表比較基因突變和基因重組的異同。學(xué)生：列表比較。教學(xué)意圖及效果分析: 通過(guò)對(duì)比，給學(xué)生以系統(tǒng)和相對(duì)完整的知識(shí)體系，讓學(xué)生學(xué)習(xí)用表格的方式進(jìn)行總結(jié)。為制作思維導(dǎo)圖作準(zhǔn)備。教師總結(jié)：生物的變異，根據(jù)生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)是否改變，分為可遺傳變異和不可遺傳變異兩類?？蛇z傳變異中的基因突變，是基因分子結(jié)構(gòu)的改變。是在一定的外界條件或者生物內(nèi)部因素的作用下，使得DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、

13、缺失或改變，結(jié)果是基因中的脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生改變，最終導(dǎo)致原來(lái)的基因變?yōu)樗牡任换??；蛲蛔儾煌诨蛑亟M，基因重組是基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型，基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，產(chǎn)生了新的基因，產(chǎn)生了新的遺傳物質(zhì)。因而基因突變是生物產(chǎn)生變異的根本原因、為生物進(jìn)化最供了最初的原材料?；蛑亟M是通過(guò)有性生殖過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如果兩個(gè)親本的雜合性越高、遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多。因而基因重組為生物的變異提供了極其豐富的來(lái)源，是形成生物多樣性的重要原因之一，對(duì)生物進(jìn)化具有十分重要的意義。近年來(lái)，應(yīng)用重組DNA技術(shù)，可以把經(jīng)過(guò)改造的基因，通過(guò)載體送入生物細(xì)胞中，并使

14、新的基因在細(xì)胞內(nèi)正確表達(dá)。通過(guò)此種途徑，獲得人類需要的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物或轉(zhuǎn)基因植物。教學(xué)意圖及效果分析:對(duì)本節(jié)知識(shí)作系統(tǒng)的總結(jié)，構(gòu)建知識(shí)體系的完整性。易于學(xué)生的總體把握?；顒?dòng)：思維導(dǎo)圖的構(gòu)建。教師：請(qǐng)同學(xué)們征對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容制作思維導(dǎo)圖。小組交流后，寫(xiě)在小黑板上。每組選舉代表展示成果并作出講解說(shuō)明。學(xué)生：制作思維導(dǎo)圖小組交流代表展示成果并作出講解說(shuō)明完善思維導(dǎo)圖。教師：對(duì)學(xué)生的成果作出評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生完善自己的思維導(dǎo)圖.學(xué)生：完善自己的思維導(dǎo)圖.教學(xué)意圖及效果分析: 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用思維導(dǎo)圖搭建生物學(xué)框架，以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)思維導(dǎo)圖遷移同類知識(shí)的能力，從而提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)和獲取新知識(shí)

15、的能力。同類班級(jí)比較顯示，思維導(dǎo)圖的構(gòu)建，不但能很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且能讓學(xué)生更好的從整體上把握本節(jié)內(nèi)容，同時(shí)提高了學(xué)生思維的深度和廣度。更為重要的是，通過(guò)制作思維導(dǎo)圖，學(xué)生大多已不再局限于被動(dòng)的接受知識(shí)，而是主動(dòng)去獲取知識(shí)。很多學(xué)生為了完善自己的思維導(dǎo)圖不惜查閱大量的資料。典型例題：1將同一品種的小麥分別種在水肥條件不同的農(nóng)田，其株高等性狀表現(xiàn)出很大差異，這種現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為（ ）A遺傳性B遺傳重組引起的變異C基因突變產(chǎn)生的差異D不遺傳的變異解析：生物的變異分為不遺傳的變異和遺傳的變異，前者是由于環(huán)境條件的改變引起生物性狀的變異，后者是由于遺傳物質(zhì)改變引起的生物性狀的變異。同一品

16、種的小麥含有相同的遺傳物質(zhì)，若在相同的環(huán)境條件下，其表現(xiàn)出來(lái)的性狀是一樣的。同一品種的小麥在水肥不同的農(nóng)田，其性狀差異是由于環(huán)境條件不同引起的，而非遺傳物質(zhì)改變引起的。若由基因突變引起的，則只限于極少數(shù)個(gè)體出現(xiàn)性狀差異。因?yàn)槠贩N是純合子，也不存在由基因重組和染色體變異導(dǎo)致性狀變異的問(wèn)題。所以是一種不遺傳的變異。答案：D2基因突變大多數(shù)都有害的原因是（B）A基因突變形成的大多是隱性基因B基因突變破壞了生物與環(huán)境之間形成的均衡體系C基因突變形成的表現(xiàn)效應(yīng)往往比基因重組更為明顯D基因突變對(duì)物種的生存和發(fā)展有顯著的負(fù)作用解析：如果對(duì)基因突變的有害性理解不深刻，易選C和D，因基因突變后，性狀改變確定非常

17、顯著，而且往往對(duì)個(gè)體生存確實(shí)不利；但表現(xiàn)效應(yīng)明顯不一定導(dǎo)致有害，雖然基因突變大多有害，可是對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。故C、D不合題意。A項(xiàng)中的隱性基因不一定就有害，何況基因突變是不定向的。只有B項(xiàng)敘述才是真正導(dǎo)致有害性的原因。該題重在分析供選項(xiàng)之間隱含的微妙關(guān)系，必須應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)作出推理，確定正確答案。3果蠅約有 對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是 ，一個(gè)大約有 個(gè)果蠅的群體，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是（ ）A B C D 解析：自然界中生物的自發(fā)突變的頻率很低，這是對(duì)于單個(gè)基因而言，但種群是由許多個(gè)體所組成，每個(gè)個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞中都含有成千上萬(wàn)個(gè)基因，依據(jù)題干所列出的數(shù)值，這個(gè)果蠅群體每一代出現(xiàn)

18、的基因突變數(shù)目是 （個(gè)）。該題通過(guò)有關(guān)數(shù)據(jù)的分析，說(shuō)明基因突變是生物變異的根本來(lái)源。對(duì)于生物群體而言，基因突變的性狀也是非常巨大的。答案：B 4用一定劑量的秋水仙素處理某種霉菌，誘發(fā)了基因突變，秋水仙素最有可能在下列哪項(xiàng)過(guò)程中起作用？（ ）A有絲分裂間期 B有絲分裂全過(guò)程C受精作用過(guò)程 D減數(shù)分裂第一次分裂間期解析：基因突變最易發(fā)生于DNA分子復(fù)制過(guò)程中，即細(xì)胞有絲分裂間期（導(dǎo)致體細(xì)胞發(fā)生突變）或減數(shù)分裂第一次分裂間期（導(dǎo)致生殖細(xì)胞發(fā)生突變）。當(dāng)然，對(duì)有性生殖的動(dòng)、植物，只有生殖細(xì)胞中的基因突變才能影響到子代性狀的變化。霉菌的繁殖方式是無(wú)性生殖（孢子生殖），它不進(jìn)行減數(shù)分裂。該題是關(guān)于基因突變發(fā)生時(shí)期的應(yīng)用題，屬于化學(xué)誘變的范圍?？疾閷W(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力。答案：A5根據(jù)圖示分析人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，并回答：（1）請(qǐng)給予圖中以特定的含義：_；_；_。（2）患鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是，控制_合成的_，從而改變了遺傳信息。（3）鐮刀型細(xì)胞貧血癥是常染色體上隱性遺傳病，該隱性致病基因在圖中對(duì)應(yīng)的堿基組成為_(kāi)；正?；蛟趫D中對(duì)應(yīng)的組成為_(kāi)。（4）根據(jù)鐮刀型細(xì)胞貧血