基因突变教学教案设计

基因突变和基因重组教学设计

一、教学目标

（一）、【知识目标】

1.说出基因突变的概念

2.举例说明基因突变的特点和原因。

3.举例说出基因重组。 4.说出基因突变和基因重组的意义。

（二）、【能力目标】

1．通过课本实例分析，增强大家的分析归纳总结能力。

2.通过小组协作完成总结，提高大家的合作探究能力 （三）、【情感目标】

通过基因突变与生活的联系，让我们形成关爱生命，热爱生命的态度。

二、教学重难点

1．基因突变的概念及特点

2．基因突变的原因

3.基因突变和基因重组的意义

三、教材分析

《基因突变和基因重组》是高中生物必修2第4 章第2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。由于基因重组已经在孟德尔的豌豆杂交实验中作过详细的介绍，因此本节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。基因突变和基因重组是遗传学中重要的概念，是学生学习生物的遗传、变异和进化的重要基础。

四、学情分析

变异对于高一学生而言并不陌生。通过初中生物课的学习和日常生活的体验，学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质、环境等有关。在此基础上，教师利用学生极强的求知欲，引导学生在分子水平上理解基因突变和基因重组的概念、掌握实质。本节知识比较抽象，需要学生具备相当强的抽象、空间思维能力和丰富的想象力。所以，教师要精心设计，采用游戏式、问题式，合作探究式、构建概念图等教学策略。引导学生在不断地探究、思考、分析和讨论.从而理解本节的内容，完成教学目标。

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五、教学过程：

活动一：

引入：游戏导入基因突变的学习（传电话号码游戏，在传递过程中会发生增添、缺失、替换等现象，既引起了大家的兴趣，又起到引入新课的目的）

我们一起来做个游戏，名字叫“小伙伴，听我说”。我将一句悄悄话告诉第一位同学，第一位同学转告第二位同学，以此类推，最后一位同学向大家宣布悄悄话的内容。游戏规则如多媒体。现在上来五位同学，依次排开（游戏过程、、、、）最后一位同学在黑板上写出你所听到的内容。第一位同学，大声读出纸条上的内容。

我们这个游戏就好比DNA的复制，如果在DNA的复制过程中也出现了类似的错误，那么DNA上携带的遗传信息会发生什么样的变化呢？带着疑问，我们一起走进本节的课堂《基因突变》，大家一起来看本节的学习目标，明确学习方向。

（多媒体展示学习目标，学生朗读知识目标）

活动二: 环节一、温故而知新

教师多媒体呈现：血红蛋白分子的部分氨基酸顺序

正常……脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—

异常……脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—

提问：

1、哪一个氨基酸发生了改变？

2、氨基酸的种类和排列顺序由什么直接决定？

3、密码子的碱基排列顺序又是由什么决定的

学生回答后教师引导，如果DNA分子的碱基对发生了变化，会对生物的性状产生什么样的影响呢？

资料呈现：1904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，介绍异常红细胞的危害）

环节二、预习成果展示

基因突变的实例

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多媒体呈现知识拓展延伸，小组内派代表回答如下问题

（课前有相应的导学案）

1、完成镰刀型贫血症病因的图解空格处的内容

2、解释镰刀型贫血症的发病原因

直接原因：血红蛋白多肽链上的一个氨基酸被替换。

根本原因：血红蛋白基因上碱基对发生替换。

教师：镰刀型细胞贫血症是碱基对发生了替换，还有那些情况也会引起蛋白质结构的改变呢？

环节三、承前启后，理解基因突变的概念

非模板链--CACTGGCGT—

模板链 --GTGACCGCA-- （多媒体呈现一段DNA片段，学生结合课本密码子表自主完成以下几个问题）

1、写出图中的DNA片段，翻译成的氨基酸的序列。

2、如果把图中的 C-G 碱基对替换成 T-A ,翻译成氨基酸的序列将如何变化？

3、

如果把图中的 C-G 碱基对丢失,翻译成氨基酸的序列将如何变化？

4、

如果在图中的 C-G 碱基对后面增添一个碱基对 T-A ,翻译成的氨基酸序列将如何变化？

学生活动：学生动手动脑，前后知识联系。学生思考得出结果后进行回答

正常：--组氨酸-色氨酸-精氨酸- 替换：--组氨酸-色氨酸-精氨酸- 缺失：--组氨酸-甘氨酸------- 增添：--组氨酸-亮氨酸-丙氨酸-- 基因突变的概念：DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。（结合ppt图像，加深学生对碱基对的替换、增添和缺失的理解。）

环节四、基因突变概念延伸

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(思考与讨论：学生活动，小组内分工合作，共同讨论解决，实行抢答制，抢答积极并优秀的小组将获得神秘礼物一份。时间3min) 1.基因突变一般发生在什么时期？

2.基因突变一定会导致生物性状改变吗？原因？

3.基因突变一定可以遗传给后代吗？原因？

4.一般情况下，碱基对的替换、增添、缺失哪种情况对氨基酸序列影响最小？原因？

结论：

1、DNA分子复制时，如有丝分裂，减数分裂间期。

2、不一定，有可能改变：如镰刀型贫血症。

有可能不改变：如（1）一种氨基酸可以有多种密码子对应，当突变后的DNA转录的密码子与原密码子对应的是同种氨基酸，生物性状不变。（2）若基因突变为隐性突变，如AA中一个A→a，生物性状不改变。

3、不一定。当基因突变发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不会遗传。（教师适当的阐释原因，帮助学生理解）

4、替换

替换后氨基酸序列有可能改变也有可能不改变。

活动三：展示+评论

环节一、预习成果展示

学生活动：展示基因突变的原因

人工诱发突变：

自发突变（没有外来因素的影响）

环节二、学生活动：根据身边的实例，判断引起突变的因素，引发思考，进行心灵感悟

1.小女生在夏天涂抹防晒霜是臭美么？在炎炎夏日，暴晒在工地上的农民工应该防晒么？

2.青少年为什么要远离香烟？

环节三、预习成果展示

学生活动：小组展示基因突变的特点

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①基因突变在生物界中___________存在的；

②基因突变是_________发生的；

③基因突变是__________的。

④自然状态下，一种生物的突变率很___________ 学生活动：分析资料，能得出什么特点

资料一: 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因

玉米的皱缩基因

小鼠的白化基因

人类色盲基因

资料二: 以基因A为例，它不但可以突变成为a1，而且还可能突变为a2.a3等一系列的等位基因。如:控制小鼠毛色的基因可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因。

资料三

：

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；同一DNA 分子的不同部位。

学生活动：思考与讨论

对生物体而言，基因突变是有利的，还是有害的？ 学生回答后教师总结：基因突变对生物一般是有害的。少数突变可能对生物的生存是有益的，还有一些基因突变对生物的生存既无害也无益（中性突变）。

活动四：讲授

基因突变的意义

资料一：

基因型为YYRR的豌豆自交，后代只有一种表现型。如果其中的一个Y突变为y，则自交后代有两种表现型；如果其中的R再突变为r，则自交后代有四种表现型

。

5 2×10－６

1×10－６

1×10－5

3×10－5

师生分析得出结论：基因突变能产生新的基因，形成新的基因型，产生新的表现型，因此基因突变是生物变异的根本来源。

资料二：

有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下因为飞行能力弱，觅食困难而很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免被风刮到海里淹死。

师生分析得出结论：基因突变使生物产生了新的性状，适应了改变的环境，获得新的生存的空间，是进化的原始材料。

六、构建概念图

以文字、箭头和方框的形式构建本节课的概念图

（教师自制教具，学生小组内进行拼图，其中一个小组上讲台展示）

七、训练反馈

八、幻灯片展示课堂练习题

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