基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計(jì)

1、基因突變與基因重組得教學(xué)設(shè)計(jì)、教材與學(xué)情分析本節(jié)課內(nèi)容包含了兩種可遺傳變異基因突變與基因重組 , 而基于前面已經(jīng)學(xué) 習(xí)了自由組合定律與減數(shù)分裂知識 , 學(xué)生們對于基因重組已經(jīng)有了一定得了解， 在這個(gè)知識點(diǎn)處理上應(yīng)注重對學(xué)生實(shí)際理解能力與圖形分析能力得培養(yǎng)， 通過實(shí) 踐提高學(xué)生得認(rèn)知能力。這節(jié)課得重點(diǎn)與難點(diǎn)就集中于基因突變這個(gè)知識點(diǎn) , 要 通過多種途徑來加深對基因突變得內(nèi)涵與外延得理解。、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)知識目標(biāo)1、結(jié)合實(shí)例、模型、游戲等方法從分子水平 （ 堿基對替換、增添、缺失 ） 分 析基因突變發(fā)生得時(shí)間 , 內(nèi)因,推導(dǎo)出基因突變概念。2、分析基因突變發(fā)生在體細(xì)胞與生殖細(xì)胞時(shí)對其控制合成得

2、蛋白質(zhì)、對性 狀與子代得影響。、基因突變得產(chǎn)生外在原因、特點(diǎn)及意義 .4、掌握基因重組得概念、來源、意義 , 會辨別不同情況下得基因重組。能力目標(biāo)1、結(jié)合減數(shù)分裂過程，學(xué)會用圖示形式表示發(fā)生基因重組得原因, 培養(yǎng)學(xué)生得作圖與識圖能力。2、借助示意圖得觀察與對問題得思考 , 提高學(xué)生判斷、推理等能力3、通過游戲、模型演示推出基因突變概念得過程 , 鍛煉學(xué)生們合作探究得能 力。情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)、通過分析引起基因突變得外部原因培養(yǎng)學(xué)生正確得生活態(tài)度 , 珍惜愛護(hù) 生命.、認(rèn)同基因簡并性保持生物性狀穩(wěn)定性得意義 , 以及基因突變、基因重組 對生物多樣性形成得積極意義重點(diǎn)1、基因突變發(fā)生得概念、原因及

3、特點(diǎn)2、基因重組得來源以及減數(shù)第一次分裂后期與交叉互換后對應(yīng)得得基因變 化圖。難點(diǎn)基因突變及基因重組得意義三、教學(xué)方法及教具針對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo) , 選擇得教學(xué)方法為 : 情境教學(xué)法、問題教學(xué)法、小 組討論法、學(xué)生分析歸納法 .教學(xué)流程大體為 : 提出問題觀察現(xiàn)象分析探索得出結(jié)論。針對學(xué)生得認(rèn)知規(guī)律 ,由熟悉到陌生，我對教材做了調(diào)整 ,先學(xué)習(xí)基因重組 , 再進(jìn)行 基因突變得學(xué)習(xí) .教具: 多媒體、游戲紙條、磁條 （制成基因堿基對 ）四、課時(shí)安排 1 課時(shí)五、教學(xué)過程導(dǎo)入：（ 呈現(xiàn)水毛茛圖片 ） ，為什么在水中與空氣中，葉片得形狀差距這么大 呢?這種變異可以遺傳么？如果就是遺傳物質(zhì)改變 , 會

4、不會遺傳給后代呢？學(xué)生活動(dòng) :學(xué)生觀察分析，說出環(huán)境引起得就是不可以遺傳得變異，而遺傳 物質(zhì)得改變一般可以遺傳得變異 .教師點(diǎn)撥總結(jié) : 變異分為不可遺傳得變異與可遺傳得變異 ,（ 教師點(diǎn)撥 ） ：可遺 傳得變異包括基因重組、 基因突變與染色體變異。 這節(jié)課我們來探討基因突變與 基因重組這兩種變異。（一） 基因重組教師活動(dòng) : 多媒體呈現(xiàn)多幅圖片圖片 1：“一母生九子 , 連母十個(gè)樣”圖片 2： 美國一對夫婦與 6 個(gè)孩子得照片圖片 3: 我們一家三口（丈夫、兒子與我）得照片學(xué)生觀察，討論教師問: 生物子代與親代之間、 子代與子代之間得個(gè)體差異又稱為什么現(xiàn)象 ?學(xué)生回答：父母得遺傳物質(zhì)得重新組

5、合。教師導(dǎo)出基因重組概念1、基因重組 : 就是指在生物體進(jìn)行有性生殖得過程中， 控制不同性狀得基因 得重新組合。圖片 4：本班中得兩個(gè)雙胞胎 （王晶與王瑩 ）得照片學(xué)生們很感興趣，教師順勢指出同卵雙胞胎性狀非常相似，基本相同 .教師問：那么 , 基因重組就是如何實(shí)現(xiàn)得呢？（出示減數(shù)分裂得圖片與學(xué)案 上設(shè)計(jì)得交叉互換圖 ）學(xué)生任務(wù) :重溫基因得自由組合定律及減數(shù)分裂得知識 , 完成學(xué)案上交叉互 換后得基因重新組合情況 , 歸納產(chǎn)生基因重組原因。2、基因重組得來源（1）減數(shù)第一次分裂時(shí)非同源染色體上得非等位基因得自由組合（）減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體上等位基因得交叉互換設(shè)置問題情景 : 如何理

6、解人群中個(gè)體性狀就是多種多樣得 ?（多媒體出示擁擠 得人群）人得體細(xì)胞中有 23對染色體 , 請您根據(jù)自由組合定律計(jì)算， 一位父親可能產(chǎn) 生多少種染色體組成不同得精子， 一位母親可能產(chǎn)生多少子種染色體組成不同得 卵細(xì)胞?學(xué)生任務(wù) :計(jì)算、分析后得到都就是 2 23 種。指導(dǎo)學(xué)生通過計(jì)算總結(jié) :、基因重組得意義 : 可以產(chǎn)生多種多樣得基因組合得子代 , 其中有一些子代 有含有適應(yīng)某種環(huán)境變化得基因組合。因此 , 基因重組就是形成生物多樣性得來 源之一, 對生物進(jìn)化具有重要意義?！驹O(shè)計(jì)意圖】 通過生動(dòng)得圖片與身邊得人 （我與本班同學(xué)得照片 ）得真實(shí)照片 來導(dǎo)入新課得學(xué)習(xí)，學(xué)生們非常感興趣并且我做了

7、大膽地內(nèi)容調(diào)整 , 把同學(xué)們 已經(jīng)有一定知識基礎(chǔ)得可遺傳變異基因重組放到基因突變這個(gè)知識點(diǎn)之前進(jìn)行 學(xué)習(xí)，學(xué)生們由自由組合定律與減數(shù)分裂得熟悉得知識入手， 可以迅速地理解掌 握基因重組這個(gè)知識 , 然后就可以集中花大部分時(shí)間在基因突變這個(gè)知識得學(xué)習(xí) 上了。二 ） 基因突變游戲?qū)牖蛲蛔儗W(xué)習(xí) :教師帶領(lǐng)學(xué)生做了一個(gè)游戲 , 把學(xué)生分成 5排, 給每 排第一個(gè)學(xué)生發(fā)一個(gè)紙條 , 上面都寫了一句英文句子 THEC ATS T ONT HEM AT。 由每排第一個(gè)同學(xué)瞧完句子記住后口頭往后傳 ,每次只說一遍 , 每排最后一個(gè)同 學(xué)回報(bào)結(jié)果 , 出來得結(jié)果千奇百怪 ,有得同學(xué)丟了一個(gè)單詞或一個(gè)字母 ,

8、有得增添 了字母, 我又讓學(xué)生來當(dāng)評委給這幾個(gè)句子找毛病，學(xué)生們利用了英語上學(xué)得知 識找出了錯(cuò)誤順勢，教師導(dǎo)出 :字母好比就是堿基對 , 句子好比就是 A片段， 那么堿基對得增添、缺少或替換會不會影響句子本來得意思呀？學(xué)生異口同聲得說：會 .教師又問 :那么剛才我們傳遞句子得過程就是指什么過程呀？學(xué)生思考回答： DNA復(fù)制過程教師又問：那么堿基對得增添、缺少或替換從根本上改變了什么呀？學(xué)生思考回答 : 基因得堿基對排列順序。 （教師點(diǎn)撥：基因結(jié)構(gòu)改變。）1、基因突變得概念 :DNA 分子中發(fā)生堿基對得替換、 增添與缺失 ,而引起得基 因結(jié)構(gòu)得改變。2、實(shí)質(zhì) :基因結(jié)構(gòu)得改變3、發(fā)生時(shí)期 :細(xì)胞

9、分裂間期 （有絲分裂、減數(shù)第一次分裂前得間期 ）【設(shè)計(jì)意圖】通過游戲來導(dǎo)入 , 充分發(fā)揮了直觀教學(xué)得作用，學(xué)生們在親身 實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了基因突變這個(gè)抽象得概念就類似英語學(xué)習(xí)中句子中單詞得拼寫出 了問題,并能發(fā)現(xiàn)基因突變發(fā)生得時(shí)期就是 A復(fù)制過程 , 也就就是分裂間期教師發(fā)問過渡 : 那么基因突變又分為什么樣得類型呢 ?一定可以遺傳給后代 么?突變后一定會引起生物性狀得改變么？資料呈現(xiàn) :191 年, 一位美國黑人青年由于發(fā)燒與肌肉疼痛到醫(yī)院瞧病 ,醫(yī) 生檢查發(fā)現(xiàn)，她患得就是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識得一種特殊得貧血病鐮刀型細(xì)胞 貧血癥。（附正常紅細(xì)胞與異常紅細(xì)胞得圖片）教師闡述：我們知道 , 正常人得紅細(xì)胞

10、就是圓餅狀得 ,而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患 者得紅細(xì)胞卻就是彎曲鐮刀狀得。這樣得紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血 嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致死亡。這種病就是怎樣形成得呢？我們一起來探究。教師多媒體呈現(xiàn)：血紅蛋白分子得部分氨基酸順序正常纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸 -脯氨酸谷氨酸 - 谷氨酸賴 氨酸-異常纈氨酸組氨酸亮氨酸 - 蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴 氨酸學(xué)習(xí)任務(wù) :找出鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白分子異常得原因?qū)W生對比回答 : 谷氨酸被纈氨酸替換學(xué)生借助學(xué)案與密碼子表分析推測相應(yīng)得 DN分子得堿基片段發(fā)生了什么 變化？學(xué)生分析后回答 :/A 被 A/ T取代。教師總結(jié) :直接原因 : 蛋白質(zhì)中氨基酸被替換根本原因

11、 : 堿基對替換教師設(shè)計(jì)模型 , 利用磁條構(gòu)建得脫氧核苷酸在磁性黑板上排成一個(gè)含有 8個(gè) 堿基對得 DN片段學(xué)生活動(dòng) :以小組為單位展開活動(dòng)，隨機(jī)在這個(gè)基因片段中增添、缺失或替 換一個(gè)堿基對， 并分別記錄下轉(zhuǎn)錄后得 mN, 推測出這三種情況下對性狀得影 響情況并對比影響程度得大小。得出：一般情況下 , 增添或缺失一個(gè)堿基對引起 得基因突變影響大于替換引起得基因突變 .教師布置課下進(jìn)一步探究任務(wù) : 就是不就是增添或缺失得堿基對越多對性狀 影響越大呢？【設(shè)計(jì)意圖】通過模型得構(gòu)建過程，充分發(fā)揮了直觀教學(xué)得作用，學(xué)生們在 親身實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了基因突變發(fā)生得幾種情況， 突破了這個(gè)抽象得概念， 并利用了 前

12、面轉(zhuǎn)錄與翻譯得知識來解決分析了基因突變得幾種情況對性狀得影響 .思考：基因突變一定可以遺傳給后代么 ?學(xué)生結(jié)合有性生殖知識總結(jié)出： 基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中， 將會遺傳給后代 , 發(fā)生在體細(xì)胞中得基因突變 ,一般就是不能夠遺傳得 . （教師補(bǔ)充 :發(fā)生在植物體 細(xì)胞中得基因突變 ,如何能夠遺傳？ - 無性繁殖、營養(yǎng)繁殖 ）教師引出：突變后一定會引起生物性狀得改變么 ?學(xué)生分析學(xué)案中發(fā)生以下情況就是否還有引起鐮刀型細(xì)胞貧血癥呢？學(xué)生合作 :轉(zhuǎn)錄寫出密碼子并查密碼子表得出兩種密碼子決定得都就是谷氨 酸, 不會引起性狀改變。教師點(diǎn)撥 :由于一種氨基酸可能有幾種密碼子 , 這一現(xiàn)象稱做密碼子簡并， 以

13、致 DNA分子堿基對得替換不一定會導(dǎo)致生物性狀得變化?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過小組討論與分析 , 讓學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問題并結(jié)合以前得知識來 解決現(xiàn)在得問題 , 提高了學(xué)生分析解決問題得能力與自我獲取知識得能力。引入下一知識內(nèi)容 : 如果人體某些細(xì)胞基因突變 , 有可能發(fā)展為癌細(xì)胞 . 癌癥 就就是原癌基因與抑癌基因得突變逐漸積累得結(jié)果 .設(shè)置問題情境：在生活中有什么因素容易引發(fā)癌癥 , 從而發(fā)生基因突變呢 ?學(xué)生思考、討論、舉例說明 :物理因素 :在強(qiáng)日光照射下容易得皮膚癌；在醫(yī)院放射室工作得醫(yī)生容易得 癌癥等化學(xué)因素：咸菜等腌制食品必須檢測亞硝酸鹽得含量 , 亞硝酸鹽含量過多可 能會致癌等 )教師總結(jié)誘發(fā)

14、基因突變得因素 :4、外因： 物理因素 :紫外線、 X 射線、激光等 化學(xué)因素：亞硝酸鹽、堿基類似物等 生物因素：某些病毒、細(xì)菌得代謝產(chǎn)物等內(nèi)因 : NA復(fù)制過程中出錯(cuò) .【設(shè)計(jì)意圖】通過分析引起基因突變得外部原因培養(yǎng)學(xué)生正確得生活態(tài)度 珍惜愛護(hù)生命。教師提問 :基因突變得特點(diǎn)有哪些 ?學(xué)生閱讀學(xué)案上資料：資料:自然界中，流感病毒可分為甲、乙、丙三型 ; 肺炎雙球菌得種類有有莢膜與 無莢膜類型 ; 豌豆種子得圓滑與皺縮；番茄得紅果與黃果；小麥得高桿與矮桿 果蠅得白眼與紅眼；雞得玫瑰冠與單冠 ; 兔得白毛與黑毛；正常綿羊與短腿安康 羊; 正常人與白化病病人等。用幻燈片展示 10 幅各種生物相對性

15、狀得圖片教師提示 :注意觀察以上展示得相對性狀發(fā)生在什么生物上 ?例子中列舉了 病毒、細(xì)菌、動(dòng)植物與人得一些相對性狀 , 說明以上得生物體都有可能發(fā)生基因 突變, 基因突變在生物界中就是廣泛存在得。師生共同總結(jié) : 基因突變得第一個(gè)特征 :普遍性資料 2:基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育得任何時(shí)期 ; 可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同得 NA分子上; 同一 DNA分子得不同部位學(xué)生閱讀材料 , 總結(jié)出基因突變得第二個(gè)特征：隨機(jī)性資料:以基因 A為例, 它不但可以突變成為 a1,而且還可能突變?yōu)?a2、a3等一系列得 等位基因 . 如:控制小鼠毛色得基因可以突變成黃色基因 , 也可以突變成黑色基 因。學(xué)生分析

16、、討論 ,教師總結(jié)、拓展：基因得突變方向并不確定 , 基因與其一系 列得等位基因之間得關(guān)系，就是可以相互轉(zhuǎn)化得。教師畫出黑板圖 :師生共同小結(jié)基因突變得第二個(gè)特點(diǎn)：不定向性資料 4: 幾種生物不同基因得自然突變率生物名稱突變類型突變頻率單位大腸桿菌組氨酸缺陷 型2×1 -6每個(gè)配子得突 變頻率玉米皺縮種子1× 0 5每個(gè)配子得突 變頻率果蠅白眼 5×10 5每個(gè)配子得突 變頻率小鼠粉紅色眼3× 10 -6每個(gè)配子得突 變頻率人軟骨發(fā)育不全5×10 每個(gè)配子得突 變頻率教師提示：以上表格中各種生物得突變頻率得數(shù)量級在什么范圍？學(xué)生分析:各種生物得

17、突變頻率得數(shù)量級別在 105到 106,說明頻率極低師生共同歸納：基因突變得第三個(gè)特征 : 低頻性設(shè)置問題情景，引導(dǎo)學(xué)生思考、分析 : 生物發(fā)生基因突變以后得性狀對生物 得生存有何影響 ?展示 4 個(gè)幻燈片，引導(dǎo)探究：殘翅果蠅 、短腿安康羊、白化病病人、鐮刀 型細(xì)胞貧血癥得患者圖片。教師提示 :任何一種生物都就是長期進(jìn)化過程得產(chǎn)物，它們與環(huán)境條件之間 已經(jīng)取得了高度得協(xié)調(diào)。 如果發(fā)生基因突變 ,就有可能破壞這種協(xié)調(diào)關(guān)系 , 所以基 因突變一般就是對生物得生存就是有害得 .師生共同歸納 : 基因突變多害少利性。設(shè)置問題情景 ,引導(dǎo)學(xué)生思考、 分析:生物發(fā)生得基因突變一般就是利少害多 這就是絕對得

18、嗎 ?學(xué)生拓展思維訓(xùn)練，閱讀資料，分析問題：材料：非洲就是瘧疾猖獗得地區(qū)。瘧疾就是一種經(jīng)按蚊傳播而引起得寄生 蟲病，惡性瘧疾發(fā)病常侵犯內(nèi)臟 , 嚴(yán)重者或醫(yī)治不及時(shí)會引起病人得死亡 . 鐮刀型 貧血癥就是一種溶血性貧血癥 , 嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致死亡 ,在非洲黑人中發(fā)病率最高 ,就 是一種在 20 世紀(jì)才被人們發(fā)現(xiàn)得常染色體隱性遺傳病 .在非洲具有鐮刀型細(xì)胞 貧血癥突變基因得個(gè)體 （ 即雜合體）不表現(xiàn)鐮刀型貧血癥得癥狀，因?yàn)樵搨€(gè)體能 同時(shí)合成正常與異常得血紅蛋白 , 但卻對瘧疾具有較強(qiáng)得抵抗力。師生共同總結(jié)歸納 : 基因突變而產(chǎn)生得性狀對生物生存得有害或有利就是相 對而言得，應(yīng)視環(huán)境條件而定。提出思考題

19、 :既然突變一般利少害多 , 自然條件下基因突變得頻率很低， 基因 突變能否成為生物得進(jìn)化提供原材料呢 ?資料 6：在適宜得條件下，生長 1天得大腸桿菌培養(yǎng)物得濃度約為每毫 升0 9個(gè)細(xì)胞， NA復(fù)制得錯(cuò)誤率約為 1 9 ，也就就是每連接 10 9 個(gè)核苷 酸才可能發(fā)生一個(gè)錯(cuò)誤。 在含有 1 9 個(gè)細(xì)胞得培養(yǎng)物中， 由于 DNA得差錯(cuò)就可 能發(fā)生幾百萬個(gè)突變 , 可能包含大腸桿菌基因得上千種變異形式。學(xué)生分析:基因突變頻率低就是針對個(gè)體水平而言 ,但在進(jìn)化時(shí) ,并不就是考 慮生物個(gè)體 .教師總結(jié)：一個(gè)物種在漫長得進(jìn)化歷程中 , 由許多個(gè)體構(gòu)成物種，在物種這 個(gè)水平上 , 生物發(fā)生得基因突變就是

20、不少得 ,其中也有不少得有利變異 ,這對于生 物得進(jìn)化就是很有意義得。教師提問 : 普遍發(fā)生得基因突變有何意義？引導(dǎo)學(xué)生思考、分析 : 基因突變能產(chǎn)生新基因嗎 ? 新基因得產(chǎn)生對生物生存有意義嗎 ? 自然環(huán)境會選擇哪個(gè)個(gè)體留存下來？ 基因突變對生物進(jìn)化有何意義 ?學(xué)生思考回答 :6、基因突變得意義 :基因突變就是新基因產(chǎn)生得途徑 ,就是生物變異得根本來 源,就是生物進(jìn)化得原始材料。教師點(diǎn)撥:基因突變就是 新基因產(chǎn)生得途徑這個(gè)意義?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過閱讀資料獲取有用得信息，創(chuàng)設(shè)問題情境引導(dǎo)學(xué)生通過自 主學(xué)習(xí)與小組合作來總結(jié)歸納出基因突變得特點(diǎn)與意義。課堂總結(jié) :我們學(xué)習(xí)了兩種可遺傳變異 , 它們有

21、何異同呢？列表對比 :基因突變與基因重組得比較項(xiàng)目基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時(shí)期發(fā)生原因意義六、板書設(shè)計(jì)5。1 基因突變與基因重組一、基因重組1、概念: 在生物體進(jìn)行有性生殖得過程中 , 控制不同性狀得基因得重新組合2、產(chǎn)生得原因(1)減數(shù)第一次分裂時(shí)非同源染色體上得非等位基因得自由組合(2 )減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體上等位基因得交叉互換、基因重組得意義基因重組就是生物變異得來源之一 , 對生物得進(jìn)化具有重要得意義。、基因突變1、基因突變得概念DN分子中發(fā)生堿基對得替換、增添、缺失 , 而引起得基因結(jié)構(gòu)得改變 , 叫做 基因突變2、實(shí)質(zhì)：基因結(jié)構(gòu)得改變3、發(fā)生時(shí)期：細(xì)胞分裂間期 （ 有絲分裂、減數(shù)第一次分裂前得間期）、基因突變得原因誘變因素得種類 物理因素 : 紫外線、 X 射線、激光等 化學(xué)因素 : 亞硝酸鹽、堿基類似物等 生物因素：某些病毒、細(xì)菌得代謝產(chǎn)物等、基因突變得特點(diǎn)普遍性、隨機(jī)性、不定向性自然狀態(tài)下基因突變得頻率很低多害少利性6、基因突變得意義基因突變就是新基因產(chǎn)生得途徑 , 就是生物變異得根本來源 , 就是生物進(jìn)化 得原始材料。七、教學(xué)反思建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為 : 在學(xué)習(xí)得過程中，獲得知識得多少取決于學(xué)習(xí)者根 據(jù)經(jīng)驗(yàn)去建構(gòu)有關(guān)知識得能力， 而不取決于學(xué)習(xí)者記憶與背誦教師講授內(nèi)容得能 力。對知識得真正理解只能就是學(xué)習(xí)者自身基于