高中生物《基因突变和基因重组》教案14 新人教版必修2

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1、第5章基因的突变和其他变异第1节基因突变和基因重组一、教学目标1.举例说明基因突变的特点和原因。2.举例说出基因重组。3.说出基因突变和基因重组的意义。二、教学重点和难点1.教学重点(1)基因突变的概念及特点。(2)基因突变的原因。2.教学难点基因突变和基因重组的意义。三、教学策略本模块的第1章至第4章,从分子水平阐述了基因的本质、基因在细胞中的存在位置、基因的结构和作用等基本问题,第5章则从生物变异入手,从基因和染色体变化的角度来认识生物发生变异的原因,是第4章《基因的表达》的延续和拓展。本节教学可用1课时,教学重点是基因突变。基因重组的实质,即基因的自由组合定律,

2、已经在孟德尔的豌豆杂交实验中作过详细的介绍,因此在本节教学中不再列为重点内容。本节在教学上可以采取以下策略。1.从科学发现的过程切入,设置问题情境,引导学生探究。为了让学生更好地理解基因突变的概念,教材不是从概念到概念,而是从实例分析入手,再归纳总结概念。在教学过程中,教师也应遵循这种符合学生认知规律的呈现方式,从现象到概念,从宏观到微观来开展教学活动。关于基因突变,教材选用了镰刀型细胞贫血症的实例,从现象开始,追根溯源,让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。这种变化可能会导致生物体的性状发生改变。限于篇幅,教材没有过多地介绍镰刀型细胞贫血症的发

3、现过程(具体过程参见教学案例)。教学中,教师可以给学生适当补充一些相关材料,并结合“思考与讨论”中的问题,让学生讨论和探究。通过讨论,学生能够认识到基因突变的本质是DNA分子的碱基对发生了改变,并且能够进一步理解“基因对性状的控制是通过控制蛋白质合成来实现的”这一基本的生物学原理。2.用类比推理的方法引导学生理解基因突变的类型。怎样全面理解DNA分子碱基对的改变可能导致的结果呢?是不是DNA分子的碱基对发生改变就一定会导致生物性状的变化?为了说明这个问题,教师可以先引导学生阅读“问题探讨”,讨论英文句子中个别字母发生改变后,对于全句所表达的意思的影响情况。通过分析可以

4、看出,英语句子中一个字母的改变,可能导致句子的意思不变、变化不大和完全改变这三种情况。然后,教师再通过联想和类比的方法,结合不同的密码子可以对应相同的氨基酸的知识,引导学生推测基因突变与生物性状改变之间的关系,从而理解不是所有的基因突变都会导致生物体性状的改变。所以,基因突变对于生物体来说,有的有害,有的有利,有的既无害也无利。3.通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念。在学习基因突变的原因时,教师可以引用癌症的病例,介绍癌症的形成是体细胞发生基因突变的结果,然后让学生列举生活中的事例,归纳哪些因素会导致基因突变。例如,射线(X射线、紫外线、γ射线等)容易引发癌症

5、,在强烈的日光下暴晒,容易导致皮肤癌;据报道,在医院放射室工作的医生容易患癌症;前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏时,核电站周围的居民得癌症的几率大大增加。4.以设问和讨论的形式引导学生思考基因突变和基因重组的意义。基因突变和基因重组的意义是教学中的难点。为了理解基因突变是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料,教师可以引导学生思考下列问题。基因突变能产生新的基因吗?这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义(有利还是有害)?自然环境会选择哪些个体生存下来?通过这些设问,使学生理解基因突变最重要的特点是产生了新的基因,原来的基因和新的基因所表达的性状为自然环境提

6、供了选择的材料。基因重组尽管不能产生新的基因,但可以产生不同的生物性状组合,产生新的基因型。所以说,基因重组为生物的进化提供了可供选择的材料。5.以填表的形式引导学生对比和总结。教师在教学结束时,可将基因突变和基因重组进行列表总结,其中的总结内容可由学生讨论回答。基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变,产生了新基因,出现了新的性状。不同基因的重新组合,不产生新基因,而是产生新的基因型,使不同性状重新组合。发生时间及原因细胞分裂间期DNA分子复制时,由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。减数第一次分裂后期中,随着同源染色体的分开,位于非同源染

7、色体上的非等位基因进行了自由组合。条件外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。意义生物变异的根本来源,是生物进化的原材料。生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要原因。发生可能突变频率低,但普遍存在。有性生殖中非常普遍。四、答案和提示(一)问题探讨提示:DNA分子携带的遗传信息发生了改变。但由于密码的简并性,DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变,生物体的性状可能发生改变。改变的性状对生物体的生存可能有害,可能有利,也有可能既无害也无利。(二)思考与讨论一1.图中谷氨酸发生了改变,变成了缬氨酸。2

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