基因突變參考教案

第五章基因突變及其他變異第一節(jié)基因突變和基因重組（第一課時）一、設計思想核心概念是反映學科本質的、構成學科骨架的概念。幫助學生掌握核心概念，將有助于學生對知識的深入理解和遷移應用。本節(jié)的教學內(nèi)容“基因突變”就是生物學的核心概念之一。對核心概念的教學，高中生物課程標準提出了明確的要求“倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念”。所以教學活動圍繞著對基因突變概念的理解展開，精心地選擇了游戲、實例、圖片、資料、討論等多種教學內(nèi)容，將核心概念進行細化，通過學生積極參與認知活動，從大量事實中概括基因突變的概念，理解基因突變的內(nèi)涵，把握基因突變的外延、特點以及與生物變異和進化的關系。評價是教學過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。要考查學生對核心概念掌握狀況，著重是要考查學生對核心概念的理解，即概念之間的關聯(lián)和新的情境下對概念的應用。所以在教學中設計安排了繪制概念圖和含有一定情境的作業(yè)題這樣的開放式評價方式。二、教學分析本節(jié)內(nèi)容要落實的高中生物學課程內(nèi)容標準是：“遺傳與進化”模塊中“生物的變異”主題下的“舉例說明基因突變的特征和原因”。基因突變是遺傳學的核心概念之一，教材通過對鐮刀型細胞貧血癥的分析，引入基因突變的概念，然后詳細闡述了基因突變的原因和特點，這部分內(nèi)容是教學的重點；基因突變是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料，所以本節(jié)課又是學習第六章《從雜交育種到基因工程》和第七章《現(xiàn)代生物進化理論》的重要基礎?；蛲蛔兊囊饬x這部分知識比較抽象，是本節(jié)課的教學難點。在本節(jié)課之前，學生對基因的本質及基因是如何起作用等問題已經(jīng)有了基本的認識，對于生物的變異現(xiàn)象，學生在初中生物課中也學習過，所以并不陌生，但對于可遺傳變異的本質，需要進一步的學習。通過對本節(jié)知識的學習，學生將能夠理解基因在傳遞過程中為什么會發(fā)生變化？怎樣變化？發(fā)生的變化對生物會產(chǎn)生什么影響？由于所教班級學生思維比較活躍，但往往思維深度不夠、表達的準確性稍微欠缺，所以通過設計遞進的問題，引導學生分析與討論，提升學生的思維水平，培養(yǎng)他們的表達能力。三、教學目標知識目標．概述基因突變的實質是基因結構的改變；.闡明增添、缺失或替換分子中堿基對都會改變基因結構;3．舉例說明基因突變可以自發(fā)產(chǎn)生，也可以誘發(fā)產(chǎn)生；4．舉例說明基因突變有普遍性、隨機性、不定向性、自然突變頻率低等特點；；5．說出基因突變與生物進化的關系。能力目標1．通過對資料的探究和討論，實現(xiàn)學習中概念的自我建構和自我生成。2．通過前后知識的聯(lián)系、概念圖，拓展學生思維的廣闊性，構建知識的系統(tǒng)性。情感態(tài)度與價值觀目標1．探討誘發(fā)生物發(fā)生基因突變的因素，積極預防遺傳病的發(fā)生；2．通過理解基因突變與生物多樣性的關系，培養(yǎng)學生的科學世界觀。四、教學策略與手段要幫助學生形成正確的生物學概念,必然需要提供大量生物學事實以支撐。對于基因突變的學習，由于學生頭腦中沒有用以同化新概念的相關知識，該部分的知識又比較抽象，學生對這一概念的理解會有一定的難度，所以教學中通過設置一些引起學生興趣的情境，讓學生從實例分析入手，按照認知的規(guī)律從現(xiàn)象到概念，從宏觀到微觀來歸納總結出基因突變的概念；利用環(huán)環(huán)相扣的問題，引導學生在不斷地探究、思考、分析和討論，理解基因突變概念和基因突變的結果。最后通過概念圖的形式將所學內(nèi)容進行整合。五、教學過程教學內(nèi)容教師的組織和引導學生活動教學意圖布置小游戲：“傳悄悄話”。小結引入新課：顯然要將一個信息傳播多次而不出一點錯誤是不可能的。如果我們把這句話比作是一段，從前到后的傳話比作一次次的繁殖；那么傳話中出現(xiàn)的錯誤就是基進行游戲。通過游戲激活課堂，引導學生類比思考，體會基因突變的必然性及遺傳和

因突變。什么是基因突變？為什么會發(fā)生？變異的對立對生物體會有什么影響呢？統(tǒng)一。介紹鐮刀型細胞貧血癥的癥狀。通過問題激一、基因發(fā)學生學習突變的實用幻燈的形式展示正常紅細胞和鐮刀型細胞新知識的愿例一鐮貧血癥紅細胞圖片。望。刀型細胞貧血癥年，英格拉姆等人用酶將正常的血紅蛋白和鐮刀型細胞的血紅蛋白在相同條件下切成肽段，通過電泳對二者進行分析，發(fā)現(xiàn)有一個肽段的位置不同?；脽粽故菊：彤惓Ｑt蛋白分子的部分氨基酸順序。問題：哪一個氨基酸發(fā)生了改變？氨基酸的種類和排列順序由什么決定？③密碼子的堿基排列順序又是由什么決定的？學生結合轉錄和翻布置任務：譯相關知識，回答問題。引導學生回任務一：完成鐮刀型細胞貧血癥病因的分析顧前面所學圖解。知識解決問題。任務二：按圖解說明鐮刀型細胞貧血癥的病學生查閱密碼子因。表，完成圖解。說明鐮刀型細胞貧血小結：鐮刀型細胞貧血癥是由于血紅蛋白基因中一個堿基對的替換導致基因結構的改變，引起了性狀的改變。進一步說明基因對癥的病因。性狀的控制是通過控制蛋白質合成來實現(xiàn)的。學生思考爭論。質疑：除了堿基對的替換外，還有哪些變化會引起基因結構的改變？基因結構改變一定會導致性狀改變嗎？學生完成練習。分設置真實、有具體問題的教師不點評學生回答，幻燈展示練習：析得出：教學情境，拓展學生思維，下面已經(jīng)給出正常的分子的堿基序列，①分子中發(fā)生獲得學習的

當堿基分別發(fā)生如下變化時，翻譯成的氨基堿基對的替換、增二、基因突變的概念酸序列將如何變化①第個位點上的堿基被堿基或堿基所替代；②第個位點上的發(fā)生了缺失；第、兩個堿基發(fā)生缺失；第、、三個堿基都發(fā)生缺失；③第個位點和第個位點之間插入一個堿基；插入兩個堿基、；插入三個堿基、添或缺失，都能引起基因結構的改變。②堿基對的替換不一定會引起氨基酸排列順序的改變。成功感。學生通過歸納和概括，把握基因突變概念的內(nèi)涵，領會概念的外延。正常當堿基分別發(fā)生如下變化時，翻譯成的氨基堿基對的替換、增二、基因突變的概念酸序列將如何變化①第個位點上的堿基被堿基或堿基所替代；②第個位點上的發(fā)生了缺失；第、兩個堿基發(fā)生缺失；第、、三個堿基都發(fā)生缺失；③第個位點和第個位點之間插入一個堿基；插入兩個堿基、；插入三個堿基、添或缺失，都能引起基因結構的改變。②堿基對的替換不一定會引起氨基酸排列順序的改變。成功感。學生通過歸納和概括，把握基因突變概念的內(nèi)涵，領會概念的外延。異常DNh③缺失或增加個堿基或個堿基比缺失個堿基的影響大。氨基酸序列。ooooo③缺失或增加個堿基或個堿基比缺失個堿基的影響大。問題：從中你能得出哪些結論?小結：基因中堿基對的替換、增添和缺失都會引起基因結構改變。基因突變的實質就是基因結構的改變。三、基因突變的原因提出質疑：基因是有遺傳效應的分子片段，其結構應具有相對穩(wěn)定性，為什么會發(fā)生突變呢在什么時候容易發(fā)生突變呢提示學生可結合細胞癌變的原因去考慮。學生思考、討論。在復制時，由于解旋而使的雙螺旋結構變得不穩(wěn)定，易受外界各種因素的影響而出現(xiàn)差錯。設置問題情景，引發(fā)學生深入思考，形成知識間的聯(lián)系。指導學生閱讀教材相關內(nèi)容，列出基因學生閱讀分析：誘發(fā)突變提高了突變培養(yǎng)學生閱讀和提取信突變的原因并思考誘發(fā)突變和自發(fā)突變有何異同。頻率；但二者并無本質上的區(qū)別。息的能力。討論：如果發(fā)生了基因突變，如鐮刀型細胞貧血癥和植物的芽變會遺傳給后代嗎？怎樣遺傳？學生爭論，領悟。通過學生之間的爭論提高課堂效率，達到資源共享。四、基因展示資料，探討基因突變的特征。學生思考、討論。通過資料激

?竄口?小tw■已■11*?n?*/?一■?巴■?tnb^fr*-ir-M*wv?/wf資料一：體現(xiàn)基因突變的普遍性和低頻性。發(fā)學生探究新知的欲望，發(fā)揮學生的自主性和主體性，實現(xiàn)學■?1資料一：年，美國科學家聯(lián)合英國科學家在非洲大陸對種植物進行了檢查，結果發(fā)現(xiàn)在過去的年間，8的植物都曾發(fā)生過突變；但就其中任何一種資料二：體現(xiàn)基因突變的不定向性，突變的結果是產(chǎn)生原基因的等位基因。習的自我生成。植物而言，在自然狀態(tài)下，發(fā)生一次變異的幾率為。資料二：果蠅紅眼基因的突變圖。資料三：基因突變的頻率很低，但是當一個種群中有多個個體時，就可能產(chǎn)生多種變異。資料三：在適宜的條件下，生長?天的大腸桿菌培養(yǎng)物的濃度約為每毫升個細胞，復制的錯誤率約為一，也就是每連接個核頻才可能發(fā)生一個錯誤。在含有個細胞的培養(yǎng)物中，由于的差錯就可能發(fā)生幾百萬個突變，可能包含大腸桿菌基因的上千種變異形式。教師小結并進一步提問：對生物體而言，基因突變是有利的，還是有害的？對生物界而言，基因突變是有利的，還是有害的，利與害的本質是什么？學生分組討論，作出合乎邏輯的科學解釋。教師傾聽小組的討論發(fā)言，并適時地參與討論，關注各組的討論情況。資料四：一種果蠅的℃氣溫下，生活能力很差，但當溫度上升到℃時，生學生討論認同基因突變的利與害都是相對的，是針對具體環(huán)境而言的。只有基因突變才能占改變基因本身而產(chǎn)生新的基因，形成新的基因型，產(chǎn)生新的表現(xiàn)型，因此基因突變是生物變異的根本來源。活能力大大提高。資料五：基因型為的豌豆自交，后代只有一種表現(xiàn)型。如果其中的一個突變?yōu)?，則自交后代有兩種表現(xiàn)型；如果其中的再突變?yōu)?，則自交后代有四種表現(xiàn)型。小結：一個物種在漫長的進化歷程中，因為具有較多的個體，基因突變盡管是隨機的、不定向的，在自然條件下突變頻率很低，但卻是普遍存在的，不同的環(huán)境條件下生存的突變的特占八、、五、基因突變的意義

變異個體是不同的，環(huán)境總是選擇保留了有利變異的個體。由于基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，所以是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。課堂小結師生共同回顧本節(jié)課內(nèi)容，建構概念圖。學生參與總結，繪制概念圖。檢測學生對基因突變概念的理解情況建構概念圖是一種有效方法。六、問題研討（1）在引入新課時，采用了“傳悄悄話”游戲，一方面是想激