2019-2020年高中生物 《基因突變和基因重組》教案14 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中生物 基因突變和基因重組教案14 新人教版必修2一、教材分析基因突變和基因重組是人教版高中生物必修二遺傳與進(jìn)化第5章第1節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)基因突變的概念、特點和原因，基因突變和基因重組的意義。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識方面1.舉例說明基因突變的概念、原因、特點；2.舉例說出基因重組；3.說出基因突變和基因重組的意義。（二）能力方面1.學(xué)會數(shù)據(jù)處理，類比推理等科學(xué)方法；2.培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，發(fā)散思維及綜合能力。（三）情感態(tài)度價值方面1.在基因突變的學(xué)習(xí)中懂得生物界在豐富多彩的本質(zhì)，從而進(jìn)行辯證唯物主義的思想教育；2.在基因突變的學(xué)習(xí)中懂得如何確立健康的生活方式。3引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)角度對基因突變和基因重組作科學(xué)的了解，形成正確的科學(xué)價值觀，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感。三、教學(xué)重點難點重點：1基因突變的概念及特點。2基因突變的原因。難點： 基因突變和基因重組的意義。四、學(xué)情分析 生物的變異現(xiàn)象對于學(xué)生而言并不陌生，通過初中生物課的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識到生物的變異首先與遺傳物質(zhì)有關(guān)，其次與環(huán)境有關(guān)本節(jié)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳物質(zhì)究竟是如何引起生物的變異的。五、教學(xué)方法1學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見后面的學(xué)案。2新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)合作探究、精講點撥反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)六、課前準(zhǔn)備1學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)本節(jié)問題探討及基因突變的實例。2教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。七、課時安排：1課時八、教學(xué)過程(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。引言：前面我們對遺傳問題進(jìn)行了學(xué)習(xí),知道了主要的遺傳物質(zhì)是DNA，控制生物性狀遺傳的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是基因，以及遺傳的二個基本定律和伴性遺傳。生物性狀是由什么決定的呢？（答：由遺傳物質(zhì)決定的。）性狀表現(xiàn)除與遺傳物質(zhì)有關(guān)外，還與什么有關(guān)？（答：與外界條件有關(guān)）性狀由親代傳遞到子代時，會不會一成不變呢？當(dāng)然不會，或多或少都會存在差異，這又為什么呢？（答：這是因為生物體不僅具有遺傳還具有變異。）在豐富多彩的生物界中，蘊含著形形色色的變異現(xiàn)象。那么生物的變異又是如何產(chǎn)生的呢？又有什么特點呢？今天，我們就來學(xué)習(xí)這方面的知識。檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況并讓學(xué)生把預(yù)習(xí)過程中的疑惑說出來。設(shè)計意圖：步步導(dǎo)入，吸引學(xué)生的注意力，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。 （三）合作探究、精講點撥。探究1.基因突變的實例講述：生物的變異有兩種類型。那什么情況下的變異不遺傳，什么情況下的變異可遺傳？我們知道生物的表現(xiàn)型與基因型和外界環(huán)境條件有關(guān)。像玉米這樣，子粒飽滿是由于水、肥和光充足引起，也就是外界環(huán)境條件引起的，這種變異是不遺傳的。而太空椒邀游過太空，宇宙輻射改變了遺傳物質(zhì)，因此這個變異性狀就是可遺傳的?？蛇z傳的變異是生物變異的主要類型。它的來源主要有三方面：基因突變、基因重組和染色體變異。那么，什么是基因突變？基因突變是怎么產(chǎn)生的？又怎么導(dǎo)致生物變異呢？下面一些圖片是關(guān)于正常的紅細(xì)胞基因突變形成鐮刀型細(xì)胞貧血癥的內(nèi)容，我們先來看一下（學(xué)生閱書第8081頁后回答鐮刀型細(xì)胞貧血癥是怎樣引起的一種遺傳??？討論并回答問題）。問：從片子中我們看到正常紅細(xì)胞是什么形狀？有什么功能？（答：圓餅形狀，運輸氧氣功能。）問：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的紅細(xì)胞呈鐮刀狀，對功能的完成有沒有影響？（答：有，運氧氣能力降低，易破裂溶血造成貧血，嚴(yán)重時會導(dǎo)致死亡。）講述：那么又是什么原因使正常紅細(xì)胞變成鐮刀型紅細(xì)胞？分子生物學(xué)研究表明是基因突變的結(jié)果。讓我們來看鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解。大家知道，性狀是由蛋白質(zhì)來體現(xiàn)的，我們先來看正常血紅蛋白與鐮刀型血紅蛋白的氨基酸的組成（學(xué)生看課文81頁討論并回答問題）。問：兩者有什么區(qū)別？（答：正常的是谷氨酸，異常的是纈氨酸）問：氨基酸是由什么決定的？（答：由信使RNA上的密碼子決定的。）問：構(gòu)成信使RNA上的密碼子的那些堿基又是由什么決定的呢？（答：由DNA上的堿基決定的。）問：大家來比較一下正常與異常的DNA，它們的區(qū)別在哪里？（答：一個堿基對的改變。）問：DNA上一個堿基對發(fā)生了改變，最終導(dǎo)致了鐮刀型細(xì)胞貧血癥。我們知道性狀是由基因控制的，基因是怎么來決定性狀的？（答：基因是由脫氧核苷酸組成的，脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息，基因控制生物性狀就是要把特定的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄和翻譯反映到具體的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上。）講述：我們看控制血紅蛋白的DNA上一個堿基對改變，使得該基因脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生了改變（教師引導(dǎo)學(xué)生回答），也就是基因結(jié)構(gòu)改變了，最終控制血紅蛋白的性狀也會發(fā)生改變，所以紅細(xì)胞就由圓餅狀變?yōu)殓牭稜盍恕；蚪Y(jié)構(gòu)改變除了堿基對的替換，還會不會有其它可能？大家回顧一下，什么叫基因？基因的分子結(jié)構(gòu)如何？出示基因結(jié)構(gòu)變化示意圖，對圖講解?，F(xiàn)在請大家自己來總結(jié)出基因突變的概念。（答：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變叫基因突變。）講述：基因突變是染色體的某一個位點上基因的改變，基因突變使一個基因變成它的等位基因，并且通常會引起一定的表現(xiàn)型變化。如棉花正常枝短果枝、普通羊短腿羊、正常人白化病、水稻高桿矮桿、果蠅的紅眼白眼等。那么基因突變是如何產(chǎn)生的呢？探究2.基因突變的原因?qū)W生閱讀書本81頁自己總結(jié)易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高基因突變頻率的因素有三類：（1）物理因素：包括X射線、紫外線、激光等；（2）化學(xué)因素：有亞硝酸、堿基類似物等。（3）生物因素：如病毒和某些細(xì)菌等生物的變異不只是由基因突變引起的，我們怎樣去認(rèn)識由于基因突變而引起的變異？下面我們就來了解基因突變的特點。探究3.基因突變的特點出示圖片：棉花正常枝短果枝；水稻高桿矮桿；果蠅長翅殘翅；雞的直羽卷羽；人正常色覺色盲；正常人白化病。這些圖片，有植物，動物，還有人的例子，你們認(rèn)為突變有什么特點？（可讓學(xué)生進(jìn)行討論，用具體實例來說出各特點。）（答：植物、動物和人都可能發(fā)生基因突變。）基因突變是發(fā)生在什么時期？哪些細(xì)胞能發(fā)生基因突變？（答：其實基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期和生物體的任何細(xì)胞。）問：如果突變發(fā)生在體細(xì)胞，該性狀會不會遺傳給后代？（答：不會，只有生殖細(xì)胞的突變才會遺傳給后代）既然任何生物發(fā)育的任何時期任何細(xì)胞都可能發(fā)生突變，那是不是突變很容易發(fā)生呢？請大家閱讀書本第82頁第4段的內(nèi)容。（通過一問一答的形式明確）基因突變率很低，高等生物中大約有十萬個到一億個生殖細(xì)胞中才會有一個生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變，低等生物，細(xì)菌、噬菌體突變頻率更低，同一種生物不同的基因突變率也不一樣?；蛲蛔儗ι矬w究竟好不好呢？大家討論一下。我們能不能只讓它進(jìn)行有利的突變呢？這不行。因為基因突變是不定向的。一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因?；蛲蛔兊奶攸c有：普遍性、隨機性、低頻性（突變率低）、多數(shù)有害性、不定向性。（在進(jìn)行討論時，教師要適時根據(jù)具體情況引導(dǎo)，正確了解基因突變的特點，就能正確地認(rèn)識基因突變引起的變異）基因突變往往產(chǎn)生了一些新性狀，這對生物有什么意義？探究4基因突變的意義學(xué)生閱讀書本82頁第5段思考討論基因突變的意義。 探究5.基因重組其實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。那么基因重組造成的生物變異又是在什么情況下發(fā)生的呢？又有什么特點呢？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)自由組合定律時已經(jīng)接觸過這方面的知識。大家先回顧一下，黃色圓粒與綠色皺粒作親本雜交，產(chǎn)生后代的過程。問：F除了黃色圓粒、綠色皺粒以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？（答：是。）問：它們又是如何產(chǎn)生的呢？（答：在F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。）問：基因重組可以發(fā)生在什么情況下？（答：減數(shù)分裂形成配子時非同源染色體上的非等位基因自由組合）基因重組還可以發(fā)生在減數(shù)分裂四分體時期，由于同源染色體的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生局部互換，而造成控制不同性狀的基因重新組合（教師引導(dǎo)回答。）請大家舉出基因重組的例子。（回答：略）大家舉出的例子有好多，要強調(diào)的是這些基因重組的變異必須通過有性生殖過程實現(xiàn)。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。（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。教師列表總結(jié)基因突變和基因重組的本質(zhì)、發(fā)生時間及原因、條件和意義等。基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。發(fā)生時間及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時，由于外界理化因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開，位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合。條件外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。意義生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原材料。生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。發(fā)生可能突變頻率低，但普遍存在。有性生殖中非常普遍。設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。（課堂實錄）（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了基因突變和基因重組，那么，可遺傳的變異還有染色體變異，在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)染色體變異。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分，著重分析染色體變異的類型。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。設(shè)計意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。九、板書設(shè)計第五章基因突變和其他變異 第一節(jié)基因突變和基因重組一基因突變：1基因突變的實例： 2基因突變的概念：3基因突變的原因：4基因突變的特點：5基因突變的意義：二.基因重組：1概念： 2類型： 3意義： 三.基因突變與基因重組的區(qū)別十、教學(xué)反思1本節(jié)根據(jù)具體的事例和學(xué)生已掌握的知識來設(shè)置問題，符合學(xué)生特點，調(diào)動了學(xué)生思維的積極性，在尋求問題答案的同時，既獲得了知識，又提高了能力；2.把重點難點突破分解成一個個較小的問題，深入淺出，事半功倍，較好地完成了本節(jié)的教學(xué)任務(wù)。3基因突變的時間分配比基因重組的時間需要的多些 在后面的教學(xué)過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課，爭取設(shè)計的更科學(xué)，更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，也希望大家提出寶貴意見，共同完善，共同進(jìn)步!