基因突變和基因重組教案

第1節(jié) 基因突變和基因重組一、教學(xué)目標(biāo)1.知識方面：掌握突變和基因重組的概念，理解基因突變的原因、特點及意義。2.情感態(tài)度與價值觀方面：使學(xué)生懂得生物界豐富多彩的本質(zhì)。3.能力方面：培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力及綜合能力。二、教材分析教學(xué)重點：1、基因突變的概念和特征2、基因突變的原因教學(xué)難點：1、基因突變的概念2、基因突變與生物性狀改變之間的關(guān)系三、教學(xué)對象分析基因突變和基因重組是遺傳學(xué)中重要的概念，是學(xué)生學(xué)習(xí)生物的遺傳、變異和進(jìn)化的基礎(chǔ)，其中的基因突變是生物變異這部分教學(xué)內(nèi)容中的一個重點知識。由于該部分的知識比較抽象，需要學(xué)生具備相當(dāng)強(qiáng)的抽象、空間思維能力和豐富的想象力。雖然學(xué)生在本模塊前面的教學(xué)內(nèi)容中遇到類似的情況，通過學(xué)習(xí)提高了能力，但要達(dá)到從分子水平上理解和掌握，仍需要教師通過采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生在不斷地探究、思考、分析和討論的過程中實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。四、學(xué)法指導(dǎo)教師在教學(xué)過程中適當(dāng)補(bǔ)充相關(guān)的材料，讓學(xué)生從實例分析入手，按照認(rèn)知的規(guī)律從現(xiàn)象到概念，從宏觀到微觀來歸納總結(jié)概念；引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類比推理的方法，通過聯(lián)想和類比，理解基因突變和生物性狀改變的關(guān)系；以設(shè)問、討論的形式引導(dǎo)學(xué)生思考基因突變和重組的意義；用填表的形式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的對比和總結(jié)。五、媒體使用電腦、投影六、課前準(zhǔn)備教師：1、制作學(xué)案2、制作教學(xué)課件 3、鐮刀型細(xì)胞貧血癥及其相關(guān)的圖文資料 4、有關(guān)各種生物基因突變的圖文資料 5、基因重組的圖文資料學(xué)生：回顧DNA分子的復(fù)制，中心法則相關(guān)的內(nèi)容七、課時：二八、教學(xué)過程一、電影導(dǎo)入、激發(fā)激情PPT展示山楂樹之戀從影片中山楂樹開紅花的，以及老三因為長期接觸當(dāng)?shù)氐V物質(zhì)最后總得了白血病這兩個例子入手。創(chuàng)設(shè)問題情景：有人說山楂樹之戀其實應(yīng)該叫做山楂樹之變這里的變到底是指什么在變呢？從而導(dǎo)入本節(jié)課。二、實例講解、引入概念提供以下的學(xué)習(xí)任務(wù)：1、觀察教材“圖5-1正常紅細(xì)胞和鐮刀型紅細(xì)胞”，思考：（1）正常人的紅細(xì)胞與患者的紅細(xì)胞有什么區(qū)別？（2）紅細(xì)胞內(nèi)含有什么物質(zhì)？此物質(zhì)的主要生理功能是什么？（3）血紅蛋白的基本組成單位是什么？2觀察下圖中血紅蛋白分子的部分氨基酸順序，找出發(fā)生改變的氨基酸。氨基酸順序：1號 2號 3號 4號 5 號 6號 7號 8號正常纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸異常纈氨酸組氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸纈氨酸谷氨酸賴氨酸3、完成下列圖解。血紅蛋白 正常 異常氨基酸 谷氨酸 纈氨酸mRNA G A G ADNA C T T C T G A A G A最終歸納：鐮刀型細(xì)胞貧血癥的產(chǎn)生原因。從細(xì)胞水平看：紅細(xì)胞是鐮刀狀，容易破裂；從分子水平看：直接原因：血紅蛋白多肽鏈上一個氨基酸被替換；根本原因：控制合成血紅蛋白分子的DNA上一個堿基對的替換。在通過前面一節(jié)課所講解的皺粒豌豆（堿基對的增添）和囊性纖維?。▔A基對的缺失）的形成機(jī)理最終引出基因突變的概念。、三、激發(fā)思維、突破難點提出問題：基因突變一定引發(fā)生物性狀發(fā)生改變嗎學(xué)生通過討論得出結(jié)論1、密碼字的簡并性2、顯性純合子突變成雜合子在這兩種情況下基因突變并不引發(fā)生物性狀發(fā)生改變。通過例題1和例題2鞏固基因突變的概念。例題1、由于基因突變，細(xì)胞中有一種蛋白質(zhì)在賴氨酸位置上發(fā)生了變化。已知賴氨酸的密碼子為AAA或AAG；天冬氨酸的密碼子為GAU或GAC；甲硫氨酸的密碼子為AUG。根據(jù)已知條件，你認(rèn)為基因模板鏈上突變前的脫氧核苷酸和替代賴氨酸的氨基酸分別是選項ABCD基因模板鏈上突變前的脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸替代賴氨酸的氨基酸天冬氨酸天冬氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸例題2、下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）A.第6位的C被替換為T B.第9位與第10位之間插入1個TC.第100、101、102位被替換為TTT D.第103至105位被替換為1個T四、引發(fā)基因突變的原因和特點通過一系列資料分析找出基因突變的外因1.基因突變的原因（1）外因（誘發(fā)突變） 物理因素 （如紫外線，X射線以及其他輻射） 化學(xué)因素 （如亞硝酸、堿基類似物） 生物因素 （如某些病毒的遺傳物質(zhì)）（2）內(nèi)因（自發(fā)突變）DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變。思考：什么時候DNA最容易發(fā)生差錯？小結(jié)：基因突變發(fā)生時期： 減I前的間期、有絲分裂間期 。2.基因突變的特點普遍性；隨機(jī)性；不定向性：一個基因可以向 多個方向 發(fā)生突變，產(chǎn)生一個以上的等位基因；低頻性；多害少利性。例題3、基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在（ ）無論是低等生物還是高等生物都發(fā)生 在生物個體發(fā)育的任何時期都可發(fā)生細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上均可發(fā)生 一個基因可以向不同方向發(fā)生突變A. B. C. D.例題4、一種果蠅的突變體在21的氣溫下，生活能力很差，但是當(dāng)氣溫上升到25.5時，其生活能力大大提高，這說明（ ）A.基因突變常常是有利的 B.環(huán)境條件的變化對突變體是有利的C.突變體的體質(zhì)增強(qiáng) D.突變的有利或有害取決于環(huán)境條件五、基因突變的意義、基因重組的概念和類型基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原材料。例題5、下列關(guān)于基因突變的敘述中，錯誤的是（ ）A.基因突變既可以發(fā)生在體細(xì)胞中，也可以發(fā)生在配子中B.自然條件下，基因突變頻率很低，且一定引起生物性狀改變C.基因突變可以在一定的外來因素或生物內(nèi)部因素的作用下引起D.基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源基因重組1.概念：基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2.類型：基因重組有隨機(jī)重組和交換重組兩類。前者發(fā)生在減I后時期；后者發(fā)生在 四分體 時期。3.意義：基因重組是_生物變異_的來源之一，對_生物的進(jìn)化_具有重要的意義。例題6、下列有關(guān)基因重組的說法，不正確的是A.基因重組是生物變異的根本來源 B.基因重組一般發(fā)生在有性生殖的過程中C.基因重組能夠產(chǎn)生多種基因型 D.非同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組