基因突变和基因重组教案-高一下学期生物人教版必修2
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基因突变和基因重组教学设计
一、设计思路
1、学习内容分析
本节课主要讲解了可遗传变异中的基因突变和基因重组。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。又从多个角度分析了基因突变的影响因素,进而分析了基因突变的特点以及意义。关于基因重组,教材简单的解释了两种类型,这与减数分裂有一定联系,较为简单。对于基因重组的意义,可以通过举例子让学生体会并掌握。
2、学习者分析
前面第一章第二节和第二章第一节已经分别学习了自由组合定律减数分裂的相关知识,学生们对于基因重组已经有了一定的了解,这个知识点处理上可以通过展示基因重组两种类型让学生们体会到基因重组的过程。这节课的重点和难点集中于基因突变,要通过多种途径来加深对基因突变的理解。
二、教学目标
1、生命观念:通过学习基因突变和重组及探究过程,有助于学生形成相应的生命信息观、结构功能观和对立统一观。
2、科学思维:通过了解基因突变与重组,认同生物学中因果关系的复杂性,学习和研究生物学需要摈弃简单机械的线性决定论的思维模式,尝试对复杂事物进行多角度、多因素的分析,发展学生的科学思维和方法。
3、科学探究:通过“思考讨论”教学,学生在科学探究的过程和方法方面会获得丰富的启示,还会在科学态度、探索精神、合作精神、创新精神等方面多有感情,于潜移默化中受到照陶和感染。
4、社会责任:理解基因突变与重组的重要意义,并把这些科学知识应用到农业生产、医学领域中,为预防和治疗某些疾病做贡献,增强为人类的发展作贡献的社会责任感。
三、教学重难点
1、重点
(1)基因突变发生的概念原因及特点。
(2)基因重组的来源以及减数第一次分裂后期和交叉互换后对应的的基因变化图。
2、难点:基因突变及基因重组的意义。
四、方法和策略
讲授法、演示法、讨论法、示范模仿法、发现法
五、媒体使用
用多媒体展示教学图片与PPT
六、教学过程
教学环节 教师的组织和指导 学生行为 教学意图
(课前准备) 发给学生导学案,让学生提前预习 学生预习导学案 有助于学生更好的理解所学知识
导入 (呈现水毛茛图片) ,为什么在水中和空气中,叶片的形状差距这么大呢?这种变异可以遗传么?如果是遗传物质改变,会不会遗传给后代呢?
教师点拨总结:变异分为不可遗传的变异和可遗传的变异,可遗传的变异又包括基因重组、基因突变和染色体变异。
这节课我们一起来探讨基因突变和基因重组这两种变异。 学生观察分析,说出环境引起的是不可以遗传的变异,而遗传物质的改变一般引起的是可以遗传的变异。 引发学生思考,激起学生兴趣,导入新课 知识点1、基因突变 游戏导入基因突变学习:教师带领学生做了一个游戏,把学生分成5排,给每排第一个学生发一个纸条,上面都写了一句英文句子THE CAT SAT ON THE MAT。由每排第-个同学看完句子记住后口头往后传,每次只说一遍,每排最后一个同学回报结果,出来的结果千奇百怪,有的同学丢了一个单词或一个字母,有的增添了字母,之后又让学生来当评委给这几个句子找毛病,学生们利用了英语上学的知识找出了错误。之后教师导出:字母好比是碱基对,句子好比是DNA片段,那么碱基对的增添缺少或替换会不会影响句子本来的意思呀?
教师又问:那么刚才我们传递句子的过程是指什么过程呀?
师又问:那么碱基对的增添缺少或替换从根本上改变了什么呀?
资料呈现: 1910年,一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病,医生检查发现,他患的是当时人们尚未认识的一种.特殊的贫血病——镰刀型细胞贫血症。
(附正常红细胞和异常红细胞的图片)教师阐述:我们知道,正常人的红细胞是圆饼状的,而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。这种病是怎样形成的呢?我们一起来探究。
教师多媒体呈现:血红蛋白分子的部分氨基酸顺序
教师总结:
直接原因:蛋白质中氨基酸被替换
根本原因:碱基对替换
教师引出概念:
基因突变的概念:DNA分子中发生碱基对的替换增添和缺失,而引起学生回答:会
学生思考回答: DNA复制过程。
学生思考回答:基因的碱基对排列顺序。(教师点拨:基因结构改变。)
学生思考
尝试找出镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子异常的原因。学生分析后回答:T//A被A//T取代。
通过游戏来导入,充分发挥了直观教学的作用,学生们在亲身实践中发现了基因突变这个抽象的概念就类似英语学习中句子中单词的拼写出了问题,并能发现基因突变发生的时期是DNA复制过程,也就是分裂间期。
的基因结构的改变。
2.实质:基因结构的改变
3.发生时期:细胞分裂间期(有丝分裂减数、第一次分裂前的间期)
教师发问过渡:那么基因突变又分为什么样的类型呢?一定可以遗传给后代么?突变后一定会引起生物性状的改变么?
教师设计模型,利用磁条构建的脱氧核苷酸在磁性黑板上排成一个含有8个碱基对的DNA片段。
教师布置课下进一步探究任务:是不是增添或缺失的碱基对越多对性状影响越大呢?
思考:基因突变一定可以遗传给后代么?
教师补充:发生在植物体细胞中的基因突变,如何能够遗传?—无性繁殖、营养繁殖
教师引出:突变后一定会引起生物性状的改变么?
教师点拨:由于一种氨基酸可能有几种密码子,这一现象称做密码子
学生思考
学生活动:以小组为单位展开活动,随机在这个基因片段中增添、缺失或替换一个碱基对,并分别记录下转录后的mRNA,推
测出这三种情况下对性状的影响情况并对
比影响程度的大小得出:一般情况下,增添或缺失一个碱基对引起的基因突变影响大于替换引起的基因突变。
学生结合有性生殖知识总结出:基因突变若发生在配子中,将会遗传给后代,发生在体细胞中的基因突变,一般是不能够遗传的。
学生合作:转录写出密码子并查密码子表得出两种密码子决定的都是谷氨酸,不会引起性状改变。
通过模型的构建过程,充分发挥了直观教学的作用,学生们在亲身实践中发现了基因突变发生的几种情况,突破了这个抽象的概念,并利用了前面转录和翻译的知识来解决分析了基因突变的几种情况对性状的影响。
通过小组讨论和分析,让学生们发现问题并结合以前的知识来解决现在的问题,提高了学生分析解决问题的能力和自我获取知识的能力。
简并,以致DNA分子碱基对的替换不一定会导致生物性状的变化。
引入下一知识内容:如果人体某些细胞基因突变,有可能发展为癌细胞。癌症就是原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
设置问题情境:在生活中有什么因素容易引发癌症,从而发生基因突变呢?
教师总结诱发基因突变的因素:
外因:①物理因素:紫外线、X射线、激光等②化学因素:亚硝酸盐碱基类似物等③生物因素:某些病毒.细菌的代谢产物等
内因:DNA复制过程中出错。
教师提问:基因突变的特点有哪些?
材料1、用幻灯片展示10幅各种生物相对性状的图片
教师提示:注意观察以上展示的相
学生思考.讨论举例说明:
物理因素:在强日光照射下容易得皮肤癌;在医院放射室工作的医生容易得癌症等
化学因素:咸菜等腌制食品必须检测亚硝酸盐的含量,亚硝酸盐含量过多可能会致癌等
学生总结出基因突变的第二个特征:随机性
学生讨论分析
通过分析引起基因突变的外部原因培养学生正确的生活态度,珍惜爱护生命。