教學(xué)設(shè)計4：基因突變和基因重組

第5章第1節(jié)基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計第2課時[一]教學(xué)程序?qū)а陨瞎?jié)課我們學(xué)習(xí)了“基因突變的概念、意義和特點(diǎn)”。明確“性狀變異是由于基因突變”。請大家回答基因突變具體有哪些特點(diǎn)?(回答略)放映投影片:如棉花短果枝、雞腳葉，水稻矮桿、糯葉，果蠅的白眼、殘翅，人的白化病、色盲。這些基因突變?nèi)绻窃谧匀粭l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。那誘發(fā)突變的人為條件是什么?我們知道基因突變大多是有害的，為什么要人工誘發(fā)突變?這有什么用呢?今天我們接著來學(xué)習(xí)下面一個內(nèi)容---“人工誘變在育種上的應(yīng)用”。[二]教學(xué)目標(biāo)達(dá)成過程1.閱讀書P44，劃出“人工誘變的概念”:人工誘變就是在人工條件下誘導(dǎo)基因發(fā)生突變。人工條件有兩種:物理方法包括X射線、紫外線、激光等；化學(xué)方法有亞硝酸、硫酸二乙酯等。應(yīng)用這些方法怎樣去處理生物使之發(fā)生基因突變呢?產(chǎn)生的這些突變又有什么用呢?下面讓我們看一段錄像片，這是我國科學(xué)工作者用人工方法處理農(nóng)作物發(fā)生基因突變的一段內(nèi)容?？戳虽浵衿?，大家清楚了怎樣用各種射線和化學(xué)物質(zhì)去處理生物，也看到了生物突變的具體性狀的表現(xiàn)了。讓學(xué)生說明這些方法誘導(dǎo)基因突變有什么好處?回答:可提高突變率，創(chuàng)造人類需要的突變類型，從中選育出優(yōu)良新品種。2.通過人工誘導(dǎo)方法培育出的農(nóng)作物新品種，具抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。例如，黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成黑農(nóng)五號大豆品種，含油量比原來的品種提高了％，大豆產(chǎn)量提高了16％。大家看書P52圖，太空椒就是利用宇宙空間強(qiáng)烈輻射而發(fā)生基因突變培育的新品種。人工誘變不僅在農(nóng)作物育種上起作用，在微生物育種上也發(fā)揮了重要作用，如青霉素，最初產(chǎn)量為20單位／mL，后經(jīng)人們多次用射線等綜合處理，目前產(chǎn)量已是50000～60000單位／mL了，可見人工誘變對生物育種起著巨大作用。因此我們研究基因突變確實(shí)有很重要的應(yīng)用價值。3.生物變異不只是由基因突變引起的，基因重組也會造成生物變異。基因重組造成的生物變異是在什么情況下發(fā)生的呢?又有什么特點(diǎn)呢?接下來我們就來學(xué)習(xí)基因重組。什么是基因重組呢?基因重組是控制不同性狀的基因重新組合。關(guān)于基因重組我們在前面學(xué)習(xí)自由組合定律和連鎖定律時已經(jīng)接觸過這方面的知識。請同學(xué)們回憶一下，黃色圓粒與綠色皺粒作親本雜交，產(chǎn)生后代的過程。放映投影片:讓學(xué)生看投影并分析:F2中除黃色圓粒、綠色皺粒外，還有兩種親本所沒有的新性狀：黃色皺粒、綠色圓粒，這兩種性狀與親本相比是不是變異性狀?(是)它們又是如何產(chǎn)生的呢?(在F1減數(shù)分裂形成配子時，控制不同性狀的基因自由組合形成的。)讓學(xué)生畫出以上過程的染色體圖，總結(jié)出:基因重組可以發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子非同源染色體上的非等位基因的自由組合。接著回憶果蠅的灰身長翅和黑身殘翅雜交，其子一代雌性個體測交后代的表現(xiàn)型的遺傳過程。放映投影片:分析說明:測交后代有兩種類型是親本所沒有的：灰身殘翅和黑身長翅。這兩種變異的性狀是由于控制不同性狀的基因進(jìn)行交換、重新組合的結(jié)果。這種情況也屬于基因重組，它發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期，是由于同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了局部互換而造成控制不同性狀的基因重新組合。4.以上是基因重組的兩種類型，我們可以看到這兩種類型的基因重組都是在有性生殖過程中實(shí)現(xiàn)的。在有性生殖過程中，由于父本和母本遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)不同，當(dāng)兩者雜交時，基因重新組合，就使子代產(chǎn)生了變異，這就是基因重組造成的變異。5.閱讀課本P45，指導(dǎo)學(xué)生討論分析:由基因重組引起的變異有什么特點(diǎn)?(非常豐富)為什么?(回答：父本和母本遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)不同，自身雜合性越高，二者遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)相差越大，基因重組產(chǎn)生的差異可能性也就越大。)課本上介紹:具有10對相對性狀的親本進(jìn)行雜交時，如只考慮自由組合引起的基因重組，F(xiàn)2就可能出現(xiàn)210=1024種表現(xiàn)型。而在生物體內(nèi)尤其是在高等動植物體內(nèi)控制性狀的基因數(shù)目是非常巨大的，由同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換引起的基因重組在自然界中也十分常見。如果把這些因素都考慮在內(nèi)，那么生物通過有性生殖產(chǎn)生的變異就更多了。豐富多彩的變異形成了生物多樣性的重要原因之一。因此對生物進(jìn)化具有十分重要的意義。[三]教學(xué)目標(biāo)鞏固1.人工誘變是指。答案:在人工條件下誘導(dǎo)基因發(fā)生突變2.人工誘變的條件有哪些?。答案:有兩種。物理方法包括X射線、紫外線、激光等；化學(xué)方法有亞硝酸、硫酸二乙酯等。3.基因重組是指，它是通過過程實(shí)現(xiàn)的，主要有和兩種類型。答案:控制不同性狀的基因重組合有性生殖自由組合交叉互換4.舉出幾個基因重組引起生物變異的例子。答案:略。5.玉米的非糯性、糯性分別由基因W、w控制，基因型為WW的玉米經(jīng)輻射處理后，變成為Ww基因型的玉米，這種變異屬于，這種培育新品種的方法稱為，其優(yōu)點(diǎn)是。答案:基因突變誘變育種提高突變率，創(chuàng)造新類型，培育新品種6.下列變異中，屬于基因突變的是()①人類的色盲②無籽西瓜③果蠅的白眼④小黑麥⑤無籽番茄⑥棉花中的短果枝A.①②④B.①③⑥C.②④⑤D.②④⑥答案:B[四]布置作業(yè)P46復(fù)習(xí)題:二、2、4三、2。[五]總結(jié)我們用兩課時學(xué)習(xí)了可遺傳變異的來源中的兩種:基因突變和基因重組。知道了變異的兩種類型及其來源。請大家一起歸納總結(jié)一下:基因突變和基因重組引起的變異有什么區(qū)別?(1)基因突變是基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，它能產(chǎn)生新的基因,是生物變異的根本來源。其過程發(fā)生于:DNA復(fù)制時；特點(diǎn)是:普遍性、隨機(jī)性、低頻性、多害少利性、不定向性。(2)基因重組是控制不同性狀的基因重新組合，