《基因突變及基因重組》的教學(xué)設(shè)計(jì)

黃艷艷

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2017）01-075-02

一、教材分析

1、在教材中的地位

本節(jié)是必修二第五章第一節(jié)的內(nèi)容，通過前面各章的學(xué)習(xí)對于基因是什么，基因在哪里，基因是如何起作用的相關(guān)知識已經(jīng)有了整體的認(rèn)識。那么基因在代代相傳中會不會變化？怎么變化？發(fā)生的變化會對生物的生存產(chǎn)生什么影響？本節(jié)從遺傳物質(zhì)變化的角度出發(fā)分析基因突變和基因重組對生物的影響，以及在生物進(jìn)化過程中所起的作用，同時，也是學(xué)習(xí)第六章《從雜交育種到基因工程育種》和第七章《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論》的基礎(chǔ)。

2、重、難點(diǎn)分析

重點(diǎn)：基因突變的實(shí)例；基因突變及基因重組的概念；基因突變的原因；基因突變特點(diǎn)及意義；基因重組的類型及意義。

難點(diǎn)：基因突變的概念；基因突變的結(jié)果形成原基因的等位基因；基因突變的特點(diǎn)；交叉互換。

3、教學(xué)目標(biāo)

（1）知識目標(biāo)。通過對鐮刀型貧血癥病因的分析認(rèn)識基因突變的概念并分析基因突變的幾種類型；不同器官發(fā)生基因突變的遺傳情況；舉例基因突變的原因和特點(diǎn)；識記基因突變的意義；舉例說明基因重組的概念，類型；說出基因重組的意義。（2）能力目標(biāo)。通過實(shí)例分析入手培養(yǎng)學(xué)生分析歸納總結(jié)能力；設(shè)置問題讓學(xué)生分組討論，培養(yǎng)學(xué)生合作探究能力。（3）情感態(tài)度與價值觀。列舉基因突變引起的遺傳病實(shí)例讓學(xué)生更加珍愛生命，遠(yuǎn)離不健康的生活方式。

4、教學(xué)方法

通過實(shí)例分析入手，設(shè)置問題情境引導(dǎo)學(xué)生探究，再歸納總結(jié)概念，從現(xiàn)象到概念，這種教學(xué)更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；通過聯(lián)想和類比推理讓學(xué)生得出基因突變的類型；基因突變的原因部分通過癌變的具體實(shí)例歸納哪些因素引起基因突變，讓學(xué)生在興趣中掌握了抽象的概念；通過討論的形式引導(dǎo)學(xué)生掌握基因突變和基因重組的意義，最后通過比較法掌握基因突變和基因重組的區(qū)別。

5、教具準(zhǔn)備

多媒體課件

6、課時安排：1課時

二、教學(xué)過程

導(dǎo)課：簡單復(fù)習(xí)下變異的概念，舉例：一美女單眼皮，國字臉，去了韓國一趟變成雙眼皮瓜子臉，她的這種改變從生物學(xué)角度來說就屬于變異，問，如果該美女結(jié)婚了，她的雙眼皮瓜子臉能遺傳嗎？學(xué)生答：不能。教師追問：什么樣的變異才能遺傳給下一代呢？學(xué)生答：遺傳物質(zhì)改變引起的變異才能遺傳給子代。教師和學(xué)生一起歸納變異的類型：可遺傳變異，遺傳物質(zhì)改變引起的變異，有三種來源，基因突變、基因重組、染色體變異；不可遺傳變異，由環(huán)境變化引起的，遺傳物質(zhì)沒有改變，所以不能遺傳給下一代。本節(jié)課學(xué)習(xí)可遺傳變異的兩大來源，基因突變和基因重組。

基因突變

1、基因突變的實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥

學(xué)生閱讀課本的有關(guān)內(nèi)容，注意以下幾個問題： （1）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的癥狀？（細(xì)胞呈鐮刀狀，容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時會導(dǎo)致死亡。）（2）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接病因？（血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常）科學(xué)家為什么先從蛋白質(zhì)入手？（蛋白質(zhì)是生命活動的直接體現(xiàn)者）（3）異常血紅蛋白與正常血紅蛋白相比氨基酸序列有什么不同？（一個氨基酸被替換）（4）氨基酸被替換的根本原因是什么？

學(xué)生回答每一個問題后播放括號內(nèi)的內(nèi)容，然后再展示第四個問題，引導(dǎo)學(xué)生回顧基因表達(dá)過程讓學(xué)生認(rèn)識到蛋白質(zhì)的氨基酸序列取決于DNA中的堿基序列，所以，血紅蛋白氨基酸被替換應(yīng)該是DNA中的堿基序列改變的結(jié)果。多媒體展示圖片和學(xué)生一起通過圖片分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥的原因：

DNA中的一個堿基對被替換→信使RNA堿基對改變→蛋白質(zhì)中氨基酸改變→蛋白質(zhì)改變→性狀改變

教師闡述：像這種氨基酸DNA中堿基對的改變引起基因結(jié)構(gòu)的改變就是基因突變。堿基對改變的類型，除了替換外，還有增添和缺失。

問：這種改變能否遺傳？能的話怎樣遺傳？（能，通過DNA復(fù)制后，經(jīng)減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞遺傳給后代，無性繁殖的生物還可以通過體細(xì)胞遺傳。）

2、基因突變的誘因

學(xué)生閱讀課本后，請一個同學(xué)回答引起基因突變的原因，不完整的教師補(bǔ)充，通過多媒體展示：物理因素、化學(xué)因素和生物因素

3、基因突變的特點(diǎn)

學(xué)生閱讀課本后和學(xué)生一起歸納：普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻率性、多害少利性。

4、基因突變的意義

教師問：基因突變能產(chǎn)生新的基因，新的基因所控制產(chǎn)生的新性狀對生物的生存產(chǎn)生什么影響？突變是多害少利的，什么個體更容易在自然選擇中生存下來？

（基因突變產(chǎn)生新的基因，進(jìn)而出現(xiàn)新的性狀，而這種性狀對生物的生存大多數(shù)是有害的少數(shù)是有利的，只有那些適應(yīng)環(huán)境的有利變異個體才能在自然選擇中生存下來）

基因突變能產(chǎn)生新的基因，是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供可選擇的原材料。

基因重組

請學(xué)生閱讀基因重組部分內(nèi)容，并思考以下問題：

1、基因重組的概念？（生物體在有性生殖過程中，控制不同性狀的基因發(fā)生重新組合的過程。）哪些生物能發(fā)生基因重組？（有性生殖的生物）有沒有產(chǎn)生新的基因？（沒有，原有基因發(fā)生重新組合形成新的基因型出現(xiàn)新的表現(xiàn)型。）

2、基因重組的類型有幾種？（兩種，四分體時期，四分體中的菲姐妹染色單

體發(fā)生交叉互換，引起染色單體上的非等位基因重新組合；減數(shù)第一次分裂后期非等位基因隨著非同源染色體的自由組合發(fā)生重組。）

3、基因重組發(fā)生的時期？（減數(shù)分裂形成配子過程。）

比較項(xiàng)目

4、基因重組的意義？

（有性生殖的過程通過基因重組產(chǎn)生更多新的基因型出現(xiàn)更多表現(xiàn)型，是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對生物進(jìn)化具有十分重要的意義，也是生物進(jìn)化原材料的重要來源之一。）

小結(jié)：讓學(xué)生完成基因突變和基因重組的比較