教案《基因突變》的教學(xué)設(shè)計(jì)

1、永順生物名師工作室永順二中彭繼云一、教材和學(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和基因重組，而基于前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由組合定律和減數(shù)分裂知識(shí)，學(xué)生們對(duì)于基因重組已經(jīng)有了一定的了解，在這個(gè)知識(shí)點(diǎn)處理上應(yīng)注重對(duì)學(xué)生實(shí)際理解能力和圖形分析能力的培養(yǎng)，通過(guò)實(shí)踐提高學(xué)生的認(rèn)知能力。這節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)就集中于基因突變這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，要通過(guò)多種途徑來(lái)加深對(duì)基因突變的內(nèi)涵和外延的理解。二、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)【知識(shí)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(duì)替換.增添.缺失）分析基因突變發(fā)生的時(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)胞和生殖細(xì)胞時(shí)對(duì)其控制合成的蛋白質(zhì).對(duì)性狀與子代

2、的影響。3. 基因突變的產(chǎn)生外在原因.特點(diǎn)及意義?！灸芰δ繕?biāo)】1. 借助示意圖的觀察和對(duì)問(wèn)題的思考，提高學(xué)生判斷.推理等能力。2. 通過(guò)實(shí)例、模型演示推出基因突變概念的過(guò)程，鍛煉學(xué)生們合作探究的能力?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】1.通過(guò)分析引起基因突變的外部原因培養(yǎng)學(xué)生正確的生活態(tài)度，珍惜愛(ài)護(hù)生命。2.認(rèn)同基因簡(jiǎn)并性保持生物性狀穩(wěn)定性的意義，以及基因突變.基因重組對(duì)生物多樣性形成的積極意義。【重點(diǎn)、難點(diǎn)】基因突變發(fā)生的概念.原因及特點(diǎn)?；蛲蛔兗盎蛑亟M的意義。三、教學(xué)方法及教具針對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，選擇的教學(xué)方法為：情境教學(xué)法.問(wèn)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(wèn)題一一

3、觀察現(xiàn)象一一分析探索一一得出結(jié)論。針對(duì)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由熟悉到陌生，引導(dǎo)學(xué)生逐漸掌握所學(xué)知識(shí)。教具：多媒體.大白紙.染色體卡片四、課時(shí)安排1課時(shí)五、教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入：（呈現(xiàn)大S和小S圖片及不同花的形狀、顏色圖片）提出問(wèn)題：為什么花的顏色和形狀差距這么大呢？姐妹兩個(gè)為什么性狀差異也很大？先提出變異的概念。然后思考這種變異可以遺傳么？如果是遺傳物質(zhì)改變，會(huì)不會(huì)遺傳給后代呢？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生通過(guò)兩個(gè)素材觀察分析，說(shuō)出環(huán)境引起的是不可以遺傳的變異，而遺傳物質(zhì)的改變一般可以遺傳的變異。教師點(diǎn)撥總結(jié)：變異分為不可遺傳的變異和可遺傳的變異，可遺傳的變異包括基因重組.基因突變和染色體變異。這節(jié)課我們來(lái)探討基因突變和

4、基因重組這兩種變異。先導(dǎo)入“變異”的學(xué)習(xí)：課件展示兩幅圖片（柳葉眉和太空椒），引領(lǐng)學(xué)生了解“變異”現(xiàn)象。1/4教師提問(wèn)：兩種情況分別是什么變異變異？能遺傳嗎？教師歸納：可遺傳變異和不可遺傳變異。掌握可遺傳變異的三種類(lèi)型，由此導(dǎo)入本節(jié)課題基因突變和基因重組。課件展示本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。（一）基因突變資料呈現(xiàn)：1910年，一位美國(guó)黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛到醫(yī)院看病，醫(yī)生檢查發(fā)現(xiàn)，他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)的一種特殊的貧血病鐮刀型細(xì)胞貧血癥。（附正常紅細(xì)胞和異常紅細(xì)胞的圖片）教師闡述:我們知道，正常人的紅細(xì)胞是圓餅狀的，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻是彎曲鐮刀狀的。這樣的紅細(xì)胞容易破裂，使人患

5、溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。這種病是怎樣形成的呢？我們一起來(lái)探究。教師多媒體呈現(xiàn)：血紅蛋白分子的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的原因。學(xué)生對(duì)比回答:谷氨酸被纈氨酸替換。學(xué)生借助學(xué)案中“思考與討論”和密碼子表分析推測(cè)相應(yīng)的DNA分子的堿基片段發(fā)生了什么變化？學(xué)生分析后回答：T/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：堿基對(duì)替換。教師設(shè)計(jì)一個(gè)DNA片段。課件展示DNA片段中堿基對(duì)的三種變化，引導(dǎo)學(xué)生歸納出基因突變的概念1. 基因突變

6、的概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換.增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。2. 實(shí)質(zhì)：基因結(jié)構(gòu)的改變教師提供DNA分子中增添.缺失或替換一個(gè)堿基對(duì)的4中情況。學(xué)生活動(dòng)：以小組為單位展開(kāi)活動(dòng)，分別記錄下轉(zhuǎn)錄后的mRNA及翻譯后的氨基酸序列。讓各組學(xué)生派代表到黑板上展示4種情況。教師進(jìn)一步提問(wèn)：這些種情況對(duì)性狀的影響程度大小。分析得出：一般情況下，增添或缺失一個(gè)堿基對(duì)引起的基因突變影響大于替換引起的基因突變?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過(guò)模型的構(gòu)建過(guò)程，充分發(fā)揮了直觀教學(xué)的作用，學(xué)生們?cè)谟H身實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了基因突變發(fā)生的幾種情況，突破了這個(gè)抽象的概念，并利用了前面轉(zhuǎn)錄和翻譯的知識(shí)來(lái)解決分析了基因突變的幾種情況對(duì)性狀

7、的影響。教師提問(wèn)：回想DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)（雙螺旋結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性），思考DNA分子在什么時(shí)候不太穩(wěn)定？（DNA分子復(fù)制解旋時(shí)）引出基因突變的時(shí)期？即DNA分子復(fù)制時(shí)容易發(fā)生基因突變。3. 發(fā)生時(shí)期：細(xì)胞分裂間期（有絲分裂.減數(shù)第一次分裂前的間期）引入下一知識(shí)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。癌癥就是原癌基因與抑癌基因的突變逐漸積累的結(jié)果。設(shè)置問(wèn)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(shuō)明：物理因素：在強(qiáng)日光照射下容易得皮膚癌；在醫(yī)院放射室工作的醫(yī)生容易得癌癥等化學(xué)因素:咸菜等腌制食品必須檢測(cè)亞硝酸鹽的含量,亞硝酸鹽含量過(guò)多可能會(huì)致癌等）教

8、師總結(jié)誘發(fā)基因突變的因素：4. 基因突變的原因：外因： 物理因素：紫外線.X射線.激光 化學(xué)因素：亞硝酸鹽.堿基類(lèi)似物等 生物因素：某些病毒.細(xì)菌的代謝產(chǎn)物等內(nèi)因：DNA復(fù)制過(guò)程中出錯(cuò)?！驹O(shè)計(jì)意圖】通過(guò)分析引起基因突變的外部原因培養(yǎng)學(xué)生正確的生活態(tài)度，珍惜愛(ài)護(hù)生命。教師提問(wèn)：基因突變的特點(diǎn)有哪些？學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)課本能很快回答出有關(guān)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上教師在進(jìn)行補(bǔ)充完善。5. 基因突變的特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害少利性。教師搜集多種資料，讓學(xué)生進(jìn)一步理解基因突變的各個(gè)特點(diǎn)。第一個(gè)特征：普遍性綿羊：正常綿羊一一短腿安康羊玉米：正常苗一一白化苗人：正常膚色一一白化病細(xì)菌：無(wú)抗藥性一一抗藥

9、性第二個(gè)特征：隨機(jī)性基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上;同一DNA分子的不同部位。第三個(gè)特征：不定向性如:小鼠的多種毛色。控制小鼠毛色的基因可以突變成黃色基因，也可以突變成黑色基因。教師畫(huà)出黑板圖:第四個(gè)特征：低頻性：幾種生物不同基因的自然突變率基因突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因2X10-6果蠅的白眼基因4X10-5果蠅的褐眼基因3X10-5玉米的皺縮基因1X10-6小鼠的白化基因1X10-5人類(lèi)色盲基因3X10-5第五個(gè)特征：多害少利性。展示4個(gè)幻燈片：畸形雛雞、白化玉米苗、人的多指、白化病病人引入下一個(gè)問(wèn)題：普遍發(fā)生的基因突變有何意義？引導(dǎo)學(xué)生思考

10、.分析：基因突變能產(chǎn)生新基因嗎?新基因的產(chǎn)生對(duì)生物生存有意義嗎？自然環(huán)境會(huì)選擇哪個(gè)個(gè)體留存下來(lái)？基因突變對(duì)生物進(jìn)化有何意義？學(xué)生思考回答：6. 基因突變的意義：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)化的原始材料。教師點(diǎn)撥：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑這個(gè)意義。教師可再補(bǔ)充基因突變的類(lèi)型（顯性突變和隱性突變），幫助學(xué)生理解基因突變是如何產(chǎn)生新基因的。【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)閱讀資料獲取有用的信息，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)和小組合作來(lái)總結(jié)歸納出基因突變的特點(diǎn)和意義。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(shí)總結(jié)出：基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將會(huì)遺傳給后代，發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變，一般是不能夠遺傳的。（教師補(bǔ)充：發(fā)生在植物體細(xì)胞中的基因突變?nèi)绾文軌蜻z傳？-無(wú)性繁殖.營(yíng)養(yǎng)繁殖）教師引出：突變后一定會(huì)引起生物性