基因重组教案和学案内容

“基因重组”教学设计

1 教学设计思路

本节在引言部分指出生物的变异具有普遍性，变异可以分为可遗传的变异和不遗传的变异，可遗传的变异有三种来源，即基因突变、基因重组和染色体变异。

本小节介绍了基因突变的概念、意义和特点，人工诱变在育种上的应用，以及基因重组的概念和意义，教材从实例引入基因突变的概念，是为了学生便于理解抽象的概念。在介绍基因突变的普遍性、随机性、自然突变率低、有害性和不定向性时，教材也举了具体的实例。设计的旁栏思考题和小资料，也有利于学生加深对基因突变特点的理解。人工诱变在育种上有重要用途，可通过教材介绍的我国在诱变育种方面所取得的成就，对学生进行爱国主义教育。

本小节内容与其他章节的联系：（1）基因突变与DNA的复制有关；（2）基因重组与《生物的生殖和发育》中的减数分裂有关。

2 教学目标的确定

2．1知识目标

知道：人工诱变在育种上的应用。

识记：（1）基因重组的概念和意义。

2．2 能力目标

通过对课本引言的学习使学生学会由“总”到“分”的分析问题的方法；通过实例的分析，培养学生归纳总结的逻辑推理能力。

2．3 情感目标

（1）初步学会用辩证唯物主义观点来认识生物体和生物界的多样性。

（2）通过教材介绍的我国在诱变育种方面所取得的成就，对学生进行爱国主义教育。

3

教学重点及落实方案

3．1 教学重点

（1）基因重组的概念

3．2

落实方案

（1）使用ppt进行直观教学。

（2）图文对照阅读，加深对知识的理解

4 教学难点 基因突变的概念

5 教学方法

教授法、讨论法

6 课时安排 1课时

7 教学过程（见下表）

教学环节

教师活动

提问：上节课我们学习了基因突变的概念和特点。这是几幅基因突变的图片（ppt展示）（棉花短果枝、鸡脚叶、水稻矮杆、糯性，果蝇的白眼、残翅，人的白化病、色盲），为什么说它们的变异性状都是基因突变造成复习

的？

（回答：这些性状是因为正常基因结构改变了，包括DNA碱基对增添、缺失或改变，使基因携带的遗传信息发生了改变，因此性状就发生了变异，这就是基因突变引起的变异。）

提问：从这些正常表现到突变表现，谁能回答基因突变具有哪些特点？

引言：这些基因突变如果是在自然条件下发生的叫——自然

突变，在人为条件下诱发产生的叫——诱发突变（回答）。

引入

有害的，为什么要人工诱发突变？这有什么用呢？今天我们考回答提问

接着来学习下面一个内容——人工诱变在育种上的应用。

新课

讲述：什么是人工诱变？其实就是在人工条件下诱导基

因发生突变，那人工条件是什么？同学看书后回答：有两种

亚硝酸、硫酸二乙酯等。

进入新课

产实例和熟悉的事例，创设问题情景，引导学生思考

联系实际激发学生爱科学爱祖国的热情

问题探究，激发求知欲望

学生回答

复习巩固

学生活动

设计意图

那诱发突变的人为条件是什么？我们知道基因突变大多是学生回答，积极思学生积极思维和方法。物理方法包括X射线、紫外线、激光等；化学方法有学生思考后回答

应用这些方法怎样去处理生物使之发生基因突变呢？产

生的这些突变又有什么用呢？下面让我们看一段录像片，这

是我国科学工作者用人工方法处理农作物发生基因突变的

一段内容。

提问：看了录像片大家清楚了怎样用各种射线和化学物质

说用这些方法诱导基因突变有什么好处？

变类型，从中选育出优良新品种。）

记号

去处理生物，也看到了生物突变的具体性状的表现了。你们学生对应教材作以学生身边的生

（教师可作诱导回答：可提高突变率，创造人类需要的突

讲述：通过这种方法培育出的农作物新品种，刚才大家

也看到了，具抗病力强、产量高、品质好等优点，黑龙江农

科院用辐射方法处理大豆，培育成黑农五号大豆品种，含油

量比原来的品种提高了2．5％，大豆产量提高了16％。大

家看书第47页图，太空椒就是利用宇宙空间强烈辐射而发

生基因突变培育的新品种。其实人工诱变不仅在农作物育种

上起作用，在微生物育种上也发挥了重要作用，如青霉素，

最初产量为20单位／mL，后经人们多次用射线等综合处理，

目前产量已是50000～60 000单位／mL了，可见人工诱变

对生物育种起着巨大作用。因此我们研究基因突变确实有很

重要的应用价值。

其实生物变异不只是由基因突变引起的，基因重组也会

造成生物变异。那么基因重组造成的生物变异又是在什么情

教学环节

新课

新课

教师活动

况下发生的呢？又有什么特点呢？接下来我们就来学习基

因重组。

3.基因重组

学生活动

设计意图

过渡，激发学生继续学习的热情

联系实际和前面所学的知识，形成概念

创设问题情景，引导学生思考

联系所学知识

落实教材分析分

引导学生联系已学过的知识，分析理解，创设问题情景

什么是基因重组呢？基因重组是控制不同性状的基因重新

换定律时已经接触过这方面的知识。大家先写一下，黄色圆学生回答

粒与绿色皱粒作亲本杂交，产生后代的过程。

P 黄色圆粒X绿色皱粒

↓

F１

黄色圆粒

↓

F２

黄色圆粒

黄色皱粒

绿色圆粒

绿色皱粒

组合。关于基因重组我们在前面学习自由组合定律和连锁交学生动手，思考

提问：（ppt展示，分析）F２除了黄色圆粒、绿色

皱粒以外还有两种亲本所没有的新性状：黄色皱粒、绿色圆

粒，这两种性状与亲本相比是不是变异性状？

提问：它们又是如何产生的呢？

的基因自由组合形成的。）

（回答：在F１减数分裂形成配子时，控制不同性状

可见，基因重组可以发生在减数分裂形成配子时非同源染色回答

体上的非等位基因自由组合。即基因重组可以发生在减数第

一次分裂后期

（播放减数分裂过程的部分flash动画）

现象？

学生仔细观看后析问题

设问：在减数分裂四分体时期，同源染色体常常会发生什么

由于同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生局部互换，

而造成控制不同性状的基因重新组合（教师引导回答。）

以上是基因重组的两种类型，我们看到这两种类型的基因重

组都是在有性生殖过程中实现的。在有性生殖过程中，由于学生阅读教材

父本和母本遗传物质基础不同，当两者杂交时，基因重新组

合，就使子代产生了变异，这就是基因重组造成的变异。基

因重组引起的变异又有什么特点？下面请大家阅读书上第

45页下段的内容。

提问：为什么基因重组形成的变异丰富？

学生总结

（回答：父本和母本遗传物质基础不同，自身杂合性越

高，二者遗传物质基础相差越大，基因重组产生的差异可能

性也就越大。）（学生回答时可由教师引导完成）

讲述：我们看书上给了一个数据，2１０＝1024种是说

具有10对相对性状的亲本进行杂交时，只考虑自由组合引学生讨论

起的基因重组，F２可能出现的表现型。在生物体内尤其是

在高等动植物体内控制性状的基因数目是非常巨大的，由同

源染色体的非姐妹染色革体之间的局部交换引起的基因重组在自然界中也十分常见，如果把这些因素都考虑在内，那么生物通过有性生殖产生的变异就更多了。请大家举出基因

教学环节

重组的例子。

教师活动

学生活动

设计意图

大家举出的例子有好多，要强调的是这些基因重组的变异必须通过有性生殖过程实现。丰富多彩的变异形成了生物多样性的重要原因之一。因此对生物进化具有十分重要的意义。

课堂练习

Ppt展示课堂练习，要求学生当堂完成

学生课堂练习

知识理解运用

知识总结

教师总结：本节内容我们用了二课时学习，要求掌握以下几形成知识网络

个问题：

第一，变异的两种类型——不遗传变异和可遗传变异的

来源。不遗传变异仅由外界条件引起，没有改变遗传物质，

这种变异不能遗传。可遗传变异是遗传物质改变引起，它来

源于基因突变、基因重组、染色体变异，是变异的主要类型。

生物具有变异才可以进化。

结课

别？

基因突变的过程发生在DNA复制时，特点是：①普遍性、②随机性、③低频性、④多害少利性、⑤不定向性。

2．基因重组是控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型。基因重组的过程发生在有性生殖过程中，特点是：非常丰富。

第三，了解人工诱变在育种上的应用

布置

作业

课后完成

学生自己归纳

第二，基因突变和基因重组，它们引起的变异有什么区

1．基因突变是基因内部结构改变，它能产生新的基因。教学目标巩固

8、板书设计

第四节

生物的变异

变异：不遗传变异、可遗传变异

来源：基因突变、基因重组、染色体变异

一、基因重组：

（1）概念：控制不同性状的基因重新组合。包括：基因自由组合、基因交换

（2）特点：非常丰富