基因突变优质课教案内容

基因突变和基因重组

一、教材和学情分析

本节课内容包含了两种可遗传变异——基因突变和基因重组，而基于前面已经学习了自由组合定律和减数分裂的知识，学生们对于基因重组已经有了一定的了解，在这个知识点处理上应注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养，通过实践提高学生的认知能力。

这节课的重点和难点集中于基因突变这个知识点。理性思考与论证作为新课标所提倡的核心素养的重要组成部分，教师可以有意识地通过生物学科知识引导学生思考，让学生能够运用模型与建模、归纳与概括、演绎与推理等方法，加深对基因突变的内涵和外延的理解。

二、教学目标及重难点

知识目标

1、结合实例、模型、游戏等方法从分子水平（碱基对替换、增添、缺失）分析基因突变发生的时间，内因，推导出基因突变概念。

2、分析基因突变发生在体细胞和生殖细胞时对其控制合成的蛋白质、对性状与子代的影响。

3、基因突变的产生外在原因、特点及意义。

4、掌握基因重组的概念、来源、意义，会辨别不同情况下的基因重组。 能力目标

1、结合减数分裂过程，学会用图示形式表示发生基因重组的原因，培养学生的作图和识图能力。

2、借助示意图的观察和对问题的思考，提高学生判断和推理等能力。

3、通过游戏、模型演示推出基因突变概念的过程，锻炼学生们合作探究的能力。 情感态度价值观目标

1、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。

2、认同基因简并性保持生物性状稳定性的意义，以及基因突变、基因重组对生物多样性形成的积极意义。

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。 难点

基因突变及基因重组的意义。

三、教学方法及教具

针对教学内容和教学目标，选择的教学方法为：情境教学法、问题教学法、小组讨论法、学生分析归纳法。

教具：多媒体,投影仪

四、课时安排 1课时

五、教学过程

（一）基因突变

1、基因突变的概念

（1）正常人与患者的红细胞形状：正常人 ，患者 。

如图：

由图可知：镰刀型细胞贫血症的直接原因是 ；

（2）根据密码子表写出下图中方框内的碱基

由图可知：镰刀型细胞贫血症的根本原因是： 。

【病因】患者的DNA(基因)中一个碱基对_________被替换成了___________，从而导致密码子由________变为_______，进而导致血红蛋白中氨基酸由________变为________，引起了蛋白质结构的改变，最终导致性状的改变。

(3)基因的改变除了上面碱基对的替换外，还可能有以下方式：

方式1的变化是_________________；方式2的变化是________________________。这样的改变也可能导致蛋白质结构的改变，从而引起性状的改变。

【归纳总结】基因突变的概念

基因突变是指由DNA分子中碱基对的________、________或________等引起的_________的改变。

2、基因突变的原因

1.基因突变的原因及类型

(1)自发突变：在____________________下，基因产生的变异称为自发突变。

(2)人工诱变

①概念：在____________的干预下，基因产生的变异称为人工诱变。

因素：如X射线、激光等②干预因素

因素：如亚硝酸盐、碱基类似物等

因素：如病毒、

等3.基因突变的特点

(1)据估计，在高等生物中，大约10～10个配子中才会有1个发生基因突变。由此说明，基因突变具有_______。

(2)在果蝇的眼色遗传中，野生型的红眼果蝇，其红眼基因既可以突变为白眼基因，也可以突变为其他多种眼色基因(如下图)。

此材料说明基因突变具有

______________。

(3)基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可发生在同一DNA分子的不同部位。由此说明，基因突变具有________________________________。

(4)无论是低等生物，还是高等动植物以及人都会由于基因突变，而引起生物性状的改变。由此说明，基因突变具有________________，即在生物界普遍存在。

(5)玉米突变后形成的白化苗不能合成叶绿素，不能进行光合作用制造有机物，最终导致死亡。人类的白化病、色盲等疾病发病原理与之类似，这说明了基因突变具有____________________。

4.基因突变的意义：

(1)基因突变使一个基因成为它的________基因，产生了新基因。

(2)基因突变是生物变异的________________，为生物进化提供了________________。

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（二）基因重组

【知识梳理】阅读课本89-90页，回答下列问题

1．概念

在生物体进行__________的过程中，控制不同性状的基因的__________，称为基因重组。

2．基因重组的类型

类型

自由组合型

发生时期

实质

非同源染色体上的____________自由组合

交叉互换型

同源染色体上的__________随着非姐妹染色单体的交换而发生交换

图示

3、基因重组的意义

基因突变为有性生殖过程中进行的基因重组提供了丰富的原材料，通过有性生殖过程中的基因重组，让后代拥有了更多的变异，增加了适应自然选择的能力，为生物的进化提供了更丰富的原材料，大大加快了生物进化的速度。

六、教学反思

理性思考与论证作为生物学科核心素养的重要组成部分，其内涵是让学生能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题，使学生通过高中生物课程的学习能够具备以下能力：①从生物学事实中归纳概括出基本的生物学规律；②正确运用文字、图示、模型等方式表征并阐明相关生命活动的原理；③运用生物学规律，预测或探讨相关生命现象的机制；④基于生物学原理和限定条件等对某一生物学问题或观点提出质疑或论证。

本节课的知识非常抽象，在学习时通过基因突变模型的建构，能够帮助学生更好的理解基因突变这个概念，有利于培养学生的理性思考与论证能力。建构主义学习理论认为：在学习的过程中，获得知识的多少取决于学习者根据经验去建构有关知识的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。对知识的真正理解只能是学习者基于自身的经验背景建构起来的。要想让学生获得更多、更牢固的知识，必须调动学生的积极性，让其主动进行理性思考与论证，仅仅依靠语言的传递是不够的。

（1）在学习基因突变时，重点是带领学生学习基因突变的基本概念，研究内涵即基因结构的改变，外延是碱基对的增添、缺失和替换。结合基因的结构和基因对性状控制的相关知识，教师以模型建构的方式，让学生自主研究基因突变是否一定会带来性状的改变。突变后的基因成为一个新的基因，即原基因的等位基因。该基因在表达时，由于引起mRNA上密码子的改变使组成蛋白质的氨基酸种类和数目都可能发生变化，生物体的性状也可能发生改变。但由于一种氨基酸有多种密码子，所以基因发生突变后，所编码的氨基酸也可能不发生改变。强调基因突变产生了新的基因，为生物多样性创造了重要条件。

（2）在学习基因重组的概念时，应联系减数分裂的染色体变化。同时注意基因重组两种方式产生配子情况的比较，从而突出有性生殖的意义。