“基因突變和基因重組”教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“基因突變”教學(xué)設(shè)計(jì)西安市第十九中學(xué)王靜華1 教學(xué)設(shè)計(jì)思路本節(jié)在引言部分指出生物的變異具有普遍性，變異可以分為可遺傳的變異和不遺傳的變異，可遺傳的變異有三種來(lái)源，即基因突變、基因重組和染色體變異。本小節(jié)介紹了基因突變的概念、意義和特點(diǎn)，人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用，以及基因重組的概念和意義，教材從實(shí)例引入基因突變的概念，是為了學(xué)生便于理解抽象的概念。在介紹基因突變的普遍性、隨機(jī)性、自然突變率低、有害性和不定向性時(shí)，教材也舉了具體的實(shí)例。設(shè)計(jì)的旁欄思考題和小資料，也有利于學(xué)生加深對(duì)基因突變特點(diǎn)的理解。人工誘變?cè)谟N上有重要用途，可通過(guò)教材介紹的我國(guó)在誘變育種方面所取得的成就，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。本

2、小節(jié)內(nèi)容與其他章節(jié)的聯(lián)系：（1）基因突變與DNA勺復(fù)制有關(guān)；（2）基因重組與生物的生殖和發(fā)育中的減數(shù)分裂有關(guān)。2 教學(xué)目標(biāo)的確定1 知識(shí)目標(biāo)基因突變的概念、特點(diǎn)和意義；2能力目標(biāo)通過(guò)對(duì)課本引言的學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會(huì)由“總”到“分”的分析問(wèn)題的方法；通過(guò)實(shí)例的分析，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的邏輯推理能力。2 3情感目標(biāo)（1）初步學(xué)會(huì)用辯證唯物主義觀點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)生物體和生物界的多樣性。（2）通過(guò)教材介紹的我國(guó)在誘變育種方面所取得的成就，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。3 教學(xué)重點(diǎn)及落實(shí)方案4 1教學(xué)重點(diǎn)（1）基因突變的概念和特點(diǎn)（2）基因重組的概念32落實(shí)方案（1）使用ppt進(jìn)行直觀教學(xué)。（2）圖文對(duì)照閱讀，加深對(duì)知識(shí)的理

3、解4教學(xué)難點(diǎn)基因突變的概念5教學(xué)方法教授法、討論法、PPT6課時(shí)安排1課時(shí)7教學(xué)過(guò)程（見下表教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)PPT展示圖片，什么是性狀？性狀是由什么決定的？學(xué)生回答復(fù)習(xí)鞏固引入性狀表現(xiàn)除與遺傳物質(zhì)有關(guān)外，還與什么有關(guān)？性狀由親代傳遞到子代時(shí)，會(huì)不會(huì)一成不變呢？當(dāng)然不會(huì)，或多或少都會(huì)存在差異，這又為什么呢？那么生物的變異又是如何產(chǎn)生的呢？又有什么特點(diǎn)呢？學(xué)生思考后回答：?jiǎn)栴}探究，激發(fā)學(xué)生積極思維和求知欲望基因突變1.變異的類型運(yùn)用多媒體（幻燈片）展示讓一個(gè)圖片。上圖是一個(gè)普通的玉米種子在萌發(fā)長(zhǎng)成植株的過(guò)程中，水、肥、光特別充足，所結(jié)種子大而飽滿，但這樣的種子種下去，結(jié)出的卻是

4、普通種子；下圖是太空椒（普通青椒種子邀游過(guò)太空后培育而成）與普通青椒對(duì)比，果實(shí)明顯增大，種植下去，仍然是肥大果實(shí)。提問(wèn)：籽粒飽滿的種子與普通種子相比，太空椒與普通青椒相比，形狀有明顯的差異，這是為什么？提問(wèn)：把子粒飽滿的種子種下去，長(zhǎng)出的種子是不是粒大飽滿？提問(wèn)：把肥大的青椒種下去，長(zhǎng)出的是不是肥大青椒？學(xué)生思考后回答學(xué)生反思進(jìn)入新課以學(xué)生身邊的生產(chǎn)實(shí)例和熟悉的事例，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，引導(dǎo)學(xué)生思考教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖提問(wèn)：這兩個(gè)問(wèn)題說(shuō)明了什么？可見生物的變異有這樣兩種類型。那什么情況下的變異不遺傳，什么情況下的變異可遺傳？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)。像玉米這樣，子粒

5、飽滿是由于水、肥和光充足引起，也就是外界環(huán)境條件引起的，這種變異是不遺傳的。而太空椒邀游過(guò)太空，宇宙輻射改變了遺傳物質(zhì)，因此這個(gè)變異性狀就是可遺傳的?？蛇z傳的變異是生物變異的主要類型。它的來(lái)源主要有三方面：基因突變、基因重組和染色體變異。設(shè)問(wèn)：那么，什么是基因突變？基因突變是怎么產(chǎn)生的？又怎么導(dǎo)致生物變異呢？學(xué)生對(duì)應(yīng)教材作記號(hào)設(shè)置懸念新課2.基因突變學(xué)生觀看承接下一知識(shí)下面一段圖片是關(guān)于正常的紅細(xì)胞基因突變形成鐮刀型細(xì)胞貧血癥的內(nèi)容，我們先來(lái)看一下提問(wèn)：從片子中我們看到正常紅細(xì)胞是什么形狀？有什么功能？提問(wèn)：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的紅細(xì)胞呈鐮刀狀，對(duì)功能的完成有沒(méi)有影響？是什么原因使正常紅細(xì)胞變成鐮

6、刀型紅學(xué)生對(duì)應(yīng)教材創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞？講述：分子生物學(xué)研究表明：是基因突變的結(jié)果讓我們來(lái)看鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解大家知道，性狀是由蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)的，我們先來(lái)看正常學(xué)生看作書回答教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖血紅蛋白與鐮刀型血紅蛋白的氨基酸的組成。提問(wèn)：兩者有什么區(qū)別？（回答：正常的是谷氨酸，異常的是繳氨酸）提問(wèn)：氨基酸是由什么決定的？（回答：由信使RNA上的密碼子決定的。）提問(wèn)：構(gòu)成信使RNA上的密碼子的那些堿基又是由什么決定的呢？（回答：由DNA上的堿基決定的。）提問(wèn)：大家來(lái)比較一下正常與異常的DNA它們的區(qū)別在哪里？（回答：一個(gè)堿基對(duì)的改變。）提問(wèn)：DNA上一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了

7、改變，最終導(dǎo)致了鐮刀型細(xì)胞貧血癥。我們知道性狀是由基因控制的，基因是怎么來(lái)決定性狀的？（回答：基因是由脫氧核昔酸組成的，脫氧核昔酸的排列順序代表了遺傳信息，基因控制生物性狀就是要把特定的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯反映到具體的蛋自質(zhì)結(jié)構(gòu)上。）講述：我們看控制血紅蛋白的DNA上一個(gè)堿基對(duì)改變，使得該基因脫氧核甘酸的排列順序一一發(fā)生了改變（教師引導(dǎo)學(xué)生回答），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(huì)發(fā)生改變，所以紅細(xì)胞就由圓餅狀變?yōu)殓牭稜盍恕ＴO(shè)問(wèn)：基因結(jié)構(gòu)改變除了堿基對(duì)的替換，還會(huì)不會(huì)有其它可能？學(xué)生分析后答出DNA分子中堿基對(duì)數(shù)目的改變也會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。當(dāng)DNM堿基對(duì)增加或減少時(shí)，對(duì)性狀

8、的表現(xiàn)有沒(méi)有影響。要求學(xué)生寫出此過(guò)程?，F(xiàn)在大家來(lái)總結(jié)基因結(jié)構(gòu)的改變包括哪些變化？對(duì)照課件做好筆記完善圖解學(xué)生練習(xí)，要求學(xué)生自己寫一段DN片段加以考慮落實(shí)教材分析聯(lián)系前面所學(xué)知識(shí)構(gòu)建完善體系引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，培養(yǎng)歸納能力A教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖（回答：DNAM基對(duì)替換、增添和缺失。）教師作總結(jié)：基因脫氧核甘酸順序代表了遺傳信息，順序變學(xué)生活動(dòng)：給特定設(shè)置問(wèn)題，引導(dǎo)了，遺傳信息也變了，通過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯形成的蛋白質(zhì)也就發(fā)的DNAt段，學(xué)生思考新課生了改變，性狀自然會(huì)發(fā)生改變?？梢?，基因結(jié)構(gòu)改自己根據(jù)可能性使之發(fā)生基因突變會(huì)使生物發(fā)生變異?，F(xiàn)在請(qǐng)大家自己來(lái)總結(jié)出基因突變的概念。講述：基因突變

9、是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變變并投影展示講解基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因，并且不一定會(huì)引起學(xué)生總結(jié)：基因培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手表現(xiàn)型變化。突變不一定會(huì)引能力和歸納總結(jié)起生物性狀的改能力下面讓我們來(lái)看幾個(gè)基因突變的圖片（ppt展示）。玉米高莖-矮莖、普通羊-短腿羊、正常人-白化病提問(wèn)：基因突變往往產(chǎn)生了一些新性狀，這對(duì)生物有什么意變義？由于基因突變產(chǎn)生的新性狀是生物從未有過(guò)的性狀，因此它是生物變異的根本來(lái)源，也為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。但生物的變異不只是由基因突變引起的，我們?cè)鯓尤フJ(rèn)識(shí)由于基因突變而引起的變異？下面我們就來(lái)了解基因突變的特點(diǎn)。先來(lái)看幾幅圖片（ppt展示）：（正常棉花-短果枝

10、；水稻高桿-矮桿；果蠅長(zhǎng)翅-殘翅；家鴿羽毛白色-灰紅色；人正常色覺(jué)-色盲；正常人-白化?。?，這些圖片，有植物，學(xué)生觀察、思考形成概念動(dòng)物，還有人的例子，你們認(rèn)為突變有什么特點(diǎn)？講述：植物、動(dòng)物和人都可能發(fā)生基因突變。這也說(shuō)明基因突變?cè)谏锝缡瞧毡榇嬖诘?。無(wú)論是低等生物，還是高等動(dòng)植物以及人，都可以發(fā)生基因突變。這種突變學(xué)生總結(jié)基因突變的特點(diǎn)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?；蛲蛔兪前l(fā)生在什么時(shí)期？哪些細(xì)胞能發(fā)生基因突變？其實(shí)基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和生物體的任何細(xì)胞。我們以植物個(gè)體發(fā)育過(guò)程為例（展示ppt）,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景引導(dǎo)學(xué)生思考教學(xué)環(huán)節(jié)教師活

11、動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵，經(jīng)過(guò)分裂形成胚，種子萌發(fā)長(zhǎng)成一個(gè)新個(gè)體，其間任何時(shí)期任何細(xì)胞都可能發(fā)生突變，大家特別注意看，葉芽和花芽部位突變以及引起突變性狀的表現(xiàn)部位。提問(wèn)：基因突變發(fā)生的時(shí)期與突變性狀的表現(xiàn)有什么關(guān)系？學(xué)生觀看、討論思考并具體事例歸納特點(diǎn)（回答：突變發(fā)生的時(shí)期越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。）提問(wèn)：如果突變發(fā)生在體細(xì)胞，該性狀會(huì)不會(huì)遺傳給后代？講述：既然任何生物發(fā)育的任何時(shí)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)生也會(huì)很多呢？請(qǐng)大家閱讀教材內(nèi)容。講述：基因突變率很低，高等生物中大約有十萬(wàn)個(gè)到一億個(gè)生殖細(xì)胞中才會(huì)有一個(gè)生殖細(xì)胞

12、發(fā)生基因突變，低等生物，細(xì)菌、噬菌體突變頻率更低，同一種生物不同的基因突變率也不一樣。設(shè)問(wèn)：基因突變對(duì)生物體究竟好不好呢？教師總結(jié)：絕大多數(shù)是有害的，但也有少數(shù)有利，為什么呢？因?yàn)槿魏我环N生物都是長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)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(duì)于生物往往有害，但少數(shù)是有利的。學(xué)生分析引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系已學(xué)過(guò)的知識(shí)，分析理解，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景我們能不能只讓它進(jìn)行有利的突變呢？學(xué)生分析、比較回這不行。因?yàn)榛蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?。一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。例如（ppt展示），控制小鼠毛色的灰色基因（A+）可以突變成黃色基因（A

13、Y）,也可以突變成黑色基因（a）。但是，每一個(gè)基因的突變，都不是沒(méi)有任何限制的。例如，小鼠毛色基因的突變能不能突變成毛的長(zhǎng)短呢？不能（回答），只限定在色素的范圍內(nèi)，不會(huì)超出這個(gè)范圍。答（以上五點(diǎn)是基因突變的特點(diǎn)，在進(jìn)行討論時(shí)，教師要適時(shí)根據(jù)具體情況引導(dǎo)，正確了解基因突變的特點(diǎn)，就能正確地教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課認(rèn)識(shí)基因突變引起的變異）學(xué)生閱讀教材學(xué)生討論，思考后回答學(xué)生認(rèn)真觀看、分析學(xué)生討論、正確理解參閱教材，引導(dǎo)學(xué)生思考創(chuàng)設(shè)情景引導(dǎo)學(xué)生歸納課堂練習(xí)Ppt展示課堂練習(xí)，要求學(xué)生當(dāng)堂完成學(xué)生課堂練習(xí)知識(shí)理解運(yùn)用結(jié)課師生共同總結(jié)：這節(jié)課我們主要掌握的內(nèi)容有基因突變的概念和基因突變的特點(diǎn)?；蛲蛔兪怯捎贒NA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添，缺失或改變而引形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)總結(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)教