第四節(jié)基因突變和基因重組教學設計教案

1、   教學準備 1.   教學目標 1.知識目標：( 1)舉例說明基因突變的特點和原因。(2) 舉例說出基因重組。(3)說出基因突變和基因重組的意義。(4)舉例說明基因與性狀的關系。（5）簡述基因工程的基本原理及其應用。 2.能力目標：（1）通過對課本中實例的分析，培養(yǎng)學生分析歸納總結(jié)的邏輯推理能力。 （2）通過學生之間相互啟發(fā)、相互補充、激發(fā)靈感，提高學生合作探究的能力。 （3）教師精心設計智能訓練和反饋培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。3.情感、態(tài)度和價值觀目標：（1）通過引導學生對鐮刀型細胞貧血癥病因的分析，讓學生體驗基因突變概念的形成過程。 （2）通過

2、對基因突變原因及特點的邏輯論證過程，不但可以使學生懂得生物界豐富多彩的本質(zhì)，還可以對學生進行辯證唯物主義的思想教育。（3）通過基因突變與生活的聯(lián)系，使學生能形成關愛生命，熱愛生命的態(tài)度。2.   教學重點/難點 重點：（1）基因突變的概念、時間、發(fā)生原因、特點及意義。（2）基因重 組的概念、發(fā)生時期及意義。（3）說明重組DNA技術(shù)的一般過程。難點：（1）基因突變的 原因及特點。（2）基因突變和基因重組的意義。（3）說明重組DNA技術(shù)的一般過程。3.   教學用具 多媒體4.   標簽 教案,生物,必修1   教學過

3、程 (一)預習檢查、總結(jié)疑惑檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。（二）情景導入、展示目標。教師：前面我們對遺傳問題進行了學習、知道了主要的遺傳物質(zhì)是DNA，控制生物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，以及遺傳的三個基本定律和伴性遺傳。  可見遺傳的問題很復雜。學生討論：1、通過美容手術(shù)，紋成彎彎的柳葉眉，這種柳葉眉能遺傳嗎？為什么？2、“一豬生九仔，連母十個樣”，這種個體的差異，主要是什么原因產(chǎn)生的？ 教師：性狀受遺傳影響，但也會發(fā)生變異，引起變異的原因可能有內(nèi)因也有環(huán)境影響。生物的變異可分為兩大類：不可遺傳的變異和可遺傳的變異，可遺

4、傳的變異不是由于環(huán)境因素的影響而引起的性狀改變，而是由于生殖細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)的改變引起的，因而能夠遺傳給后代。那么，變異呢？也同樣如此。在豐富多彩的生物界中，蘊含著形形色色的變異現(xiàn)象。今天，我們就來學習這方面的知識。 （三）合作探究、精講點撥。  探究一 基因突變閱讀課本P76-P78邊做邊學相關內(nèi)容，并結(jié)合圖416、圖417和圖418，思考并小組討論下列問題：問1大腸桿菌、煙草花葉病毒可遺傳變異的來源是什么？【講述】由于大腸桿菌、煙草花葉病毒都不含有染色體，因此其可遺傳變異就只有一個來源就是基因突變。問2基因突變后對生物性狀有什么影響？ &#

5、160;     【講述】基因突變一定會導致基因結(jié)構(gòu)的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變。基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的改變，基因的數(shù)目和位置并未改變?；蛲蛔円话惆l(fā)生于DNA分子復制過程中。        問3分析教材中的積極思維，回答正常血紅蛋白究竟出了什么問題？       【講述】正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。      &#

6、160;  問4基因堿基對還有哪幾種變化，從而導致蛋白質(zhì)的改變？【講述】堿基對的增添、缺失或替換，改變了基因的結(jié)構(gòu)。問5基因突變都會引起性狀的改變嗎？對生物生存有何影響？【講述】不一定。基因突變與性狀的關系：（1）由于密碼子的兼并性，基因發(fā)生突變不一定會引起形狀的改變。 （2）如果生物性狀沒有改變對生物生存沒有影響，如果引起生物產(chǎn)生有害的變異，則不利于生物適應環(huán)境，如果產(chǎn)生有利變異則有利生物不斷適應變化的環(huán)境。問6基因突變作為生物變異的重要來源，它有哪些特點呢？【講述】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?；蛲蛔兛梢园l(fā)生

7、在體細胞中，也可以發(fā)生在生殖細胞中。在高等生物里，大約10萬到1億個生殖細胞中才會有一個發(fā)生基因突變?？梢娡蛔兤鋵嵰彩遣蝗菀装l(fā)生的。特點：普遍性；隨機性；稀有性；有害性；不定向性。問7能否用顯微鏡檢測出21三體綜合征和鐮刀型細胞貧血癥？請說明原因?！局v述】能。染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化在顯微鏡下是可以觀察到的，而基因突變無法在顯微鏡下觀察，但是由于基因突變導致紅細胞形態(tài)改變，因而可以通過觀察紅細胞形態(tài)是否發(fā)生變化，進而判斷是否發(fā)生了鐮刀型細胞貧血癥。探究二  基因重組閱讀課本P79P80的相關內(nèi)容，并結(jié)合圖圖419和圖420，思考并小組討論下列問題：問8進行有絲分裂的細胞和進行無性生殖的

8、生物是否存在基因重組？【講述】不存在。原因是基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂中。【講述】遺傳學上，將遺傳信息的流動方向稱為信息流 。問9產(chǎn)生可遺傳變異的重要來源是什么？【講述】基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來源，是形成生物多樣性的重要原因。問10基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？有無新的基因型和表現(xiàn)型形成？【講述】基因重組沒有產(chǎn)生新基因。而新的重組基因類型又導致了不同相對性狀的重組，使后代產(chǎn)生變異。問11不同生物的可遺傳變異來源是否相同？【講述】不同。病毒基因突變；原核生物基因突變；真核生物基因突變、基因重組、染色體變異。問12基因重組可以發(fā)生在什么情況下？ 【講述】減數(shù)分裂

9、形成配子時非同源染色體上的非等位基因自由組合。基因重組還可以發(fā)生在減數(shù)分裂四分體時期，由于同源染色體的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生局部互換，而造成控制不同性狀的基因重新組合探究三  重組DNA技術(shù)閱讀課本P79P80的相關內(nèi)容，并結(jié)合圖圖419和圖420，思考并小組討論下列問題：問13基因工程的操作工具有哪些?【講述】操作工具有三種，但工具酶只有兩種，另一種工具運載體的化學本質(zhì)為DNA。問14重組DNA技術(shù)的操作水平及操作環(huán)境怎樣？【講述】重組DNA技術(shù)操作水平分子水平；操作環(huán)境體外。問15具備什么條件能做運載體？【講述】能在宿主細胞內(nèi)復制并穩(wěn)定地保存；具有多個限制酶切點；具有某些標記

10、基因。問16作為運載體的質(zhì)粒具有哪些特點？【講述】 質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體；最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒；是細胞染色體外能自我復制的小型環(huán)狀DNA分子；質(zhì)粒的大小只有普通細菌染色體的1% 左右；存在于許多細菌及酵母菌等微生物中；質(zhì)粒的存在對宿主細胞生存沒有決定性的作用；  質(zhì)粒的復制只能在宿主細胞內(nèi)完成。問17在基因工程培育抗蟲棉的過程中，關鍵步驟或難點是什么？【講述】抗蟲棉從蘇云金孢桿菌細胞內(nèi)提??；抗蟲基因與運載體DNA拼接；抗蟲基因進入棉花細胞。   課堂小結(jié) 本節(jié)從實例入手，把重點難點突破分解成一個個較小的問題，深入淺出，通過對鐮刀型細胞貧血癥的分析

11、，引入基因突變的概念，然后詳細闡述基因突變的原因和特點，調(diào)動了學生思維的積極性，在尋求問題答案的同時，既獲得了知識，又提高了能力。在講述基因突變的原因和特點時，先大致歸納了引起基因突變的三類原因，然后緊扣原因分析特點。這個實例體現(xiàn)了生物在進化教程中“變”與“不變”的平衡，有助于學生理解基因突變在生物進化中所占有的重要地位。在基因重組部分，教材設置了層次遞進提問的欄目，旨在讓學生利用數(shù)學方法，通過計算，體會基因重組機制提供的極其多樣的基因組合方式。   課后習題 1人類鐮刀型細胞貧血癥發(fā)生的根本原因是() A基因突變    &

12、#160;           B染色體結(jié)構(gòu)變異C基因重組                                     

13、0;     D染色體數(shù)目變異2某個嬰兒不能消化乳類，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)他的乳糖酶分子有一個氨基酸改變而導致乳糖酶失活，發(fā)生這種現(xiàn)象的根本原因是()A缺乏吸收某種氨基酸的能力B不能攝取足夠的乳糖酶C乳糖酶基因有一個堿基對被替換了D乳糖酶基因有一個堿基對缺失了3人體下列細胞中不容易發(fā)生基因突變的是()神經(jīng)細胞皮膚生發(fā)層細胞精原細胞次級精母細胞骨髓造血干細胞A                  &#

14、160;                               BC                   

15、0;                              D4某基因的一個片段CGTAGGCATC中的DNA鏈在復制時一個堿基由GC，該基因復制3次后，發(fā)生突變的基因占該基因總數(shù)的()A100%          

16、                                       B50%C25%           &#

17、160;                                      D12.5%5神七飛天承擔著許多科研任務，將萌發(fā)的種子帶入太空，利用太空中的強輻射進行太空育種。下列說法正確的是()A太空育種產(chǎn)生的突變總是有益的

18、B太空育種產(chǎn)生的性狀是定向的C太空育種培育的植物是地球上原本不存在的D太空育種與其他誘變方法在本質(zhì)上是一樣的6下列情況引起的變異屬于基因重組的是()非同源染色體上非等位基因的自由組合一條染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失和改變A                         

19、;                         BC                                                  D1.解析：人類鐮刀型細胞貧血癥發(fā)生的根本原因是控制合成血紅蛋白的DNA分子的堿基序列發(fā)生了改變，其中的一個堿基由T變成了A，這種變化稱為基因突變。其染色體的數(shù)目沒有發(fā)生變化，染色體的結(jié)構(gòu)也沒有改變，自然條件下基因重組主要發(fā)生在有性生殖的過程中。