基因突变教学实录及点评

第4章第4节基因突变和基因重组教案

一、教材分析

《基因突变和基因重组》是苏教版高中生物必修2第4章第4节的教学内容，主要学习基因突变的概念、特点和原因，基因突变和基因重组的意义。必修模块选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宠观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此，必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。本模块的第4章，从分子水平阐述了基因的本质、基因的结构和作用等基本问题。《基因突变和基因重组》在学生知识的学习上起着承上启下的作用，《高中生物课程标准》具体内容中对本节的要求是举例说明基因突变的特征和原因，举例说出基因重组及其意义。在本节课中，教材不仅提供了“积极思维”这样的能引导学生探究的好素材，同时也给学生提供了如分析数据、案例描述等多种的探究活动，使学生能够形成对基因突变问题的解释或结论，并通过讨论和交流，进一步澄清事实、发现新的问题，对问题进行更深入的研究。

二、设计思路

高中生物新课程的基本理念包括提高学生的生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习和注重与现实生活的联系。《高中生物课程标准》注重使学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入了解生物学的核心概念，并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策；同时注意帮助学生了解相关的职业和学习方向，为他们进一步学习和步入社会做准备本设计技生物新课标要求，重在以培养学生终身学习的能力、能运用所学知识解决实际问题为目标，在学生已有知识的基础上让他们发现问题，并进行探究，进而解决问题，获得新知，同时获得灵活运用知识解决实际问题的能力。知识点的学习技照“发现问题一自主探究一归纳总结一得出结论一灵活运用”的过程开展，力求让学生始终保持浓厚的学习兴趣、明确目标、获得能力。在灵活运用知识解决实际问题的同时培养学生的社会责任感，真正提高学生的生物学素养及道德品质。

三、重点难点

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

四、教学目标

知识目标

(1)举例说明基因突变的特征和原因；

(2)举例说出基因突变和基因重组的意义。

能力目标

(1)通过观察正常红细胞与镰刀型红细胞的结构特点，培养学生的观察、比较和探究能力；

(2)通过对镰刀型细胞贫血症病因的讨论分析，进一步强化学生的分析能力，获得基因突变的概念并培养学生的合作交流能力。

(3)通过利用学生生活经验的创设、对处理措施的分析讨论，培养学生利用生物学知识解释、解决生活中问题的能力。

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，使学生懂得生物界丰富多彩的本质，对学生进行辩证唯物主义的思想教育；

(3)通过对措施的分析，学生总结出基因突变与生活的联系，培养学生关爱生命，热爱生命的态度。

五、教学方法

1．学案导学：见后面的学案。

2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

1．学生的学习准备：预习本节问题探讨及基因突变的实例。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入，展示目标

探究1. 基因突变的实例

下面我们以镰刀型贫血为例

问：从片子中我们看到正常红细胞是什么形状？有什么功能？

（答：圆饼形状，运输氧气功能。）

问：镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状，那么又是什么原因使正常红细胞变成镰刀型红细胞？分子生物学研究表明是基因突变的结果。

( 三)层层突破，步步达标

让我们来看镰刀型细胞贫血症病因的图解。

大家知道，性状是由蛋白质来体现的，我们先来看正常血红蛋白与镰刀型血红蛋白的氨基酸的组成（学生看课文81页讨论并回答问题）。

问：两者有什么区别？（答：正常的是谷氨酸，异常的是缬氨酸）

问：氨基酸是由什么决定的？（答：由信使RNA上的密码子决定的。）

问：构成信使RNA上的密码子的那些碱基又是由什么决定的呢？（答：由DNA上的碱基决定的。）

问：DNA上一个碱基对发生了改变，最终导致了镰刀型细胞贫血症。我们知道性状是由基因控制的，基因是怎么来决定性状的？

（答：基因是由脱氧核苷酸组成的，脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息，基因控制生物性状就是要把特定的遗传信息通过转录和翻译反映到具体的蛋白质结构上。）

讲述：我们看控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变，使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变（教师引导学生回答），也就是基因结构改变了，最终控制血红蛋白的性状也会发生改变，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。

练一练：DNA碱基对增添、缺失、替换的情况下，经转录后mRNA的变化。

现在请大家自己来总结出基因突变的概念。

（答：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变叫基因突变。）

那么基因突变是如何产生的呢？

探究2.基因突变的原因

学生阅读书本81页自己总结易诱发生物发生基因突变并提高基因突变频率的因素有三类：

（1）物理因素：包括X射线、紫外线、激光等；

（2）化学因素：有亚硝酸、碱基类似物等。

（3）生物因素：如病毒和某些细菌等

生物的变异不只是由基因突变引起的，我们怎样去认识由于基因突变而引起的变异？下面我们就来了解基因突变的特点。

探究3.基因突变的特点

（可让学生进行讨论，用具体实例来说出各特点。）

（答：植物、动物和人都可能发生基因突变。）

基因突变是发生在什么时期？哪些细胞能发生基因突变？

（答：其实基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。）

问：如果突变发生在体细胞，该性状会不会遗传给后代？

（答：不会，只有生殖细胞的突变才会遗传给后代）

既然任何生物发育的任何时期任何细胞都可能发生突变，那是不是突变很容易发生呢？请大家阅读书本第82页第4段的内容。（通过一问一答的形式明确）

基因突变率很低，高等生物中大约有十万个到一亿个生殖细胞中才会有一个生殖细胞发生基因突变，低等生物，细菌、噬菌体突变频率更低，同一种生物不同的基因突变率也不一样。

基因突变对生物体究竟好不好呢？大家讨论一下。

（答：有的不好，如白化病、色盲；有的好，如小麦矮杆能抗倒伏，微生物抗药性突变等）

教师总结：基因突变绝大多数是有害的，但也有少数有利，为什么呢？因为任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境已经取得了高度协调。如果发生基因突变就可能破坏这种协调关系。因此基因突变对于生物往往有害，但少数是有利的。

我们能不能只让它进行有利的突变呢？这不行。因为基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。基因突变的特点有：①普遍性、②随机性、③低频性（突变率低）、④多数有害性、⑤不定向性。（在进行讨论时，教师要适时根据具体情况引导，正确了解基因突变的特点，就能正确地认识基因突变引起的变异）

探究4．基因突变的意义

学生阅读书本82页第5段思考讨论基因突变的意义。

探究5.基因重组的意义

观看视频，动物在无性生殖和有性生殖两种方式的选择中，如何做到更有利于生存？

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。什么是基因重组呢？

学生阅读书本83页第1段，基因重组在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合.

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。

教师列表总结基因突变和基因重组的本质、发生时间及原因、条件和意义等。

基因突变

基因重组

本质

基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。

细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。

不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。

减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。

发生时间及原因

条件

意义

外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。

生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。

有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。

生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。

有性生殖中非常普遍。

发生可能

突变频率低，但普遍存在。

设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）

（五）发导学案、布置预习。

我们已经学习了基因突变和基因重组，那么，可遗传的变异还有染色体变异，在下一节课我们一起来学习染色体变异。这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析染色体变异的类型。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

板书设计

第五章

基因突变和其他变异 第一节

基因突变和基因重组

一．基因突变：

1．基因突变的实例： 2．基因突变的概念：3．基因突变的原因：4．基因突变的特点：

5．基因突变的意义：

二.基因重组：

1．概念： 2．类型： 3．意义： 三.基因突变与基因重组的区别