高中生物教师竞赛作品《基因突变和基因重组》教学案新人教版必修1.doc

《基因突变和基因重组》 教学案
课程分析：（本课的作用和学习本课的意义）
《基因突变和基因重组》是高中生物必修2第5 章第1节的内容。《基因突变和基因重组》从基因变化的角度来认识生物发生变异的原因，是基因表达的延续和拓展，也是学习6章和7章的基础。通过本节学习，从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点。在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变”的平衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。在基因重组部分，教材设置了“思考与讨论”的栏目，旨在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。
问题设计
问题:
1、我们班哪个同学身高最高？请他来分析自己身高比较高的原因？大家自己身高跟父母比是高了还是矮了？你分析可能原因是什么？
2、请根据资料利用基因控制蛋白质合成的有关知识分析完成镰刀型贫血症病因的图解。讨论该病能否遗传？还有哪些情况也会引起类似的蛋白质结构的变化？总结基因突变的概念。
3、 基因突变都会引起生物性状的改变吗？对生物生存有何影响？
4、癌症就是由于基因突变引起的，请大家结合生活实际，讨论总结哪些人容易患癌症？
5、 基因突变有何特点？何时发生？结果是什么？如何理解基因突变的随机性和不定向性？
6、基因重组的概念、类型和意义是什么？
7、 列表比较基因突变和基因重组。
教学构想及目标:
知识目标：
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。
能力目标：
1．通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。
2．通过学生之间相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作—探究的能力。
3．教师精心设计智能训练和反馈．培养学生理论联系实际的能力。
情感目标：
1 ．通过引导学生对镰刀型细胞贫血症病因的分析，让学生体验基因突变概念的形成过程。
2．通过对基因突变原因及特点的逻辑论证过程，不但可以使学生懂得生物界丰富多彩的本质，还可以对学生进行辩证唯物主义的思想教育。
3．通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。
教学重点：
1．基因突变的概念及特点
2．基因突变的原因
教学难点：
基因突变和基因重组的意义
教学方法：
1．利用多媒体课件，创设形象生动的教学氛围。
2．通过问题引导学生探究和自主合作学习。
所需设备：
实物投影仪、电脑演示教学软件
教师活动
学生活动
设计意图
一、引入新课
提出问题1．班级内哪个同学身高最高？请他来分析自己身高比较高的原因？大家自己身高跟父母比是高了还是矮了？你分析可能原因是什么？
教师根据学生回答归纳总结
性状受遗传影响，但也会发生变异，引起变异的原因可能有内因也有环境影响。讲解变异的概念和类型。
二、基因突变的概念
用多媒体展示镰刀型贫血症患者和正常人的红细胞图片，以及相关文字资料。
提出问题2．请根据资料利用基因控制蛋白质合成的有关知识分析完成镰刀型贫血症病因的图解。讨论该病能否遗传？还有哪些情况也会引起类似的蛋白质结构的变化？总结基因突变的概念。
如果学生有困难，教师提示
①．学生可以根据基因控制蛋白质过程来思考完成病因图解。在此基础上引导学生分析除了这种碱基改变还有其他情况会引起基因结构改变吗？进而总结出基因突变的概念。
②．考虑这种变化发生在细胞和生殖细胞有什么差别？

通过多媒体出示幻灯片，组织学生讨论例题1例：DNA的一条模板链原来的碱基组成为GTA，当它的第一个碱基由G突变成A时其决定的氨基酸有何变化？如果第三个碱基由A突变成G时其决定的氨基酸有没有变化？（密码子：组氨酸CAU或CAC；酪氨酸UAU）
提出问题3． 基因突变都会引
引起性状的改变吗？对生物生
存有何影响？
教师补充：生物基因型有AA突
变成Aa也不会引起性状改变。
三、基因突变的原因
出示癌症的相关资料
提出问题4．癌症就是由于基因突变引起的，请大家结合生活实际，讨论总结哪些人容易患癌症？

四、基因突变的特点
学生自主学习，教师通过问题引导学生思考，加深对各特点的了解。
问题5．基因突变有何特点？
问题6．基因突变什么时候容易发生？基因突变的结果是什么？
问题7．如何理解基因突变的随机性和不定向性？

五、基因突变的意义
问题8．基因突变的意义？

六、基因重组
问题9．基因重组的概念、类型和意义是什么？
教师引导学生绘制减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换图解和减数第一次分裂后期同源染色体分裂非同源染色体的自由组合图解。
七、基因重组和基因突变的比较
幻灯片出示表格，学生讨论完成。
八、课堂发馈练习
幻灯片展示课堂练习题。
学生讨论，组织语言，分析可能原因。

学生小组合作讨论，完成镰刀型贫血症病因的图解，并讨论其能否遗传？尝试总结基因突变的概念。
学生得出结论
1．控制血红蛋白的基因中的一个碱基对的改变造成了血红蛋白的一个氨基酸的改变从而引起了血红蛋白结构的改变并最终导致镰刀型贫血症的发生。
2．DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起基因结构的改变叫做基因突变。
 3．如果这种变化发生在体细胞一般不会遗传给后代，如果发生在生殖细胞则可能遗传给后代。故基因突变是可遗传的变异，但不一定都能遗传给后代。

学生归纳得出结论：
1．由于密码子的兼并性，基因发生突变不一定会引起形状的改变。
2．如果生物性状没有改变对生物生存没有影响，如果引起生物产生有害的变异，则不利于生物适应环境，如果产生有利变异则有利生物不断适应变化的环境。

学生思考、讨论，并举例说明：
1．处于生长旺盛时期的青少年不宜长时间使用手机，防止手机辐射对大脑等器官发育的影响。
2．怀孕的妇女不宜长时间使用电脑以免电脑辐射对胎儿的不利影响。
3．在强日光下暴晒容易得皮肤癌。
4．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。
5．生活在进行过豪华装潢的居室中的儿童易患白血病。
6．长期食用咸菜等腌制食品过多可能会致癌。
7．一些肿瘤病毒能诱发细胞癌变。
 学生讨论归纳：生物因素突变、物理因素和化学因素。基因可以分为自发突变和诱发突变。

学生自主学习归纳总结出
1． 基因突变的特点。
2． 基因一般在DNA复制时候容易发生基因突变。
3． 基因突变一般会产生原基因的等位基因。
4． 突变发生的个体、部位、基因、时间是随机的。
5． 突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。(如发生在植物叶芽和花芽上的突变)

学生自学总结：
基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。

学生绘图，教师纠正，引导学生理解基因重组的概念和类型。
学生自学总结基因重组的意义。

学生讨论完成表格

学生独立完成
通过问题激发学生学习兴趣，激活学生思维，激发学生用所学知识解决实际问题的热情，并引入变异的概念及类型。

利用多媒体的优势进行直观性教学，培养学生的观察能力和比较能力。
创设情境，让学生进行问题的探究、创造讨论与交流机会。
培养学生运用知识解决问题的能力。
理解红细胞形态不同是因为血红蛋白质分子不同，而血红蛋白不同是组成蛋白质的氨基酸的种类也不同，而氨基酸的种类是由密码子来决定的。密码子的排列是由DNA分子决定的。密码子发生改变是因为DNA分子发生了改变。从而加深学生对基因控制生物形状的相关知识的理解。
引导学生归纳和概括，以把握基因突变的实质或内涵在于基因结构的改变，领会基因突变的外延包括碱基对的增添、缺失或替换。

引导学生多角度分析问题，养成发散思维习惯，领悟辨证唯物主义的思想。

培养学生的列举事实和归纳能力
利用生活中的实例帮助学生理解基因发生突变的原因。给予学生在健康保健方面的一些指导建议，引导学生形成热爱生命珍爱生命的价值观。

培养学生自主学习，归纳概括能力。通过问题引领，加深对知识的理解，加强前后知识之间的联系，提高学生发散思维能力。

通过教师指导，提高学生绘图，试图能力；加深对基因重组的理解；掌握基因重组的意义。使课堂教学有延续性和生成性，促进学生的自主发展。

多角度加深对知识理解

课堂效果反馈，巩固知识。

七、板书设计
第四节 基因突变和基因重组
一、变异的类型：
可遗传的变异有三种来源：基因突变、基因重组和染色体变异
二、基因突变
1、实例分析：镰刀型细胞贫血症的病因是什么？
板书概念图
2、基因突变的概念
3、基因突变的原因
4、基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性、少利多害性
5、基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径，是变异的根本来源，是生物进化的原始材料
三、基因重组
1：概念：生物体在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合
2：类型

3：意义 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。
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用心 爱心 专心