基因突变教学设计与反思

基因突变 教学设计

教材内容

苏教版必修二第四章第四节《基因突变和基因重组》

课程标准

大概念 3 遗传信息控制生物性状，并代代相传

重要概念 3.3 由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的

一般概念 3.3.1 概述碱基的替换、插入（增添）或缺失会引发基因中碱基序列的改变

3.3.2 阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果

3.3.3 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变

教材分析

《基因突变和基因重组》是苏教版高中生物必修2第四章第4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，也是学习第五章的基础。

由于本节内容较难理解，所以本节只学习“基因突变”。本节课，从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念。在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变”的平衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。

学生已经学过基因和染色体关系、基因的概念、基因的表达等知识，为基因突变这个新概念的建构奠定了认知基础。

教学目标

1．通过对镰刀型细胞贫血症病因等资料的分析讨论，能归纳总结基因突变的概念。（侧重生命观念、科学思维）

2. 通过资料分析，举例说明基因突变的特点、原因及意义。（侧重生命观念）

3．通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。（侧重社会责任）

学业要求

基于证据，论证可遗传的变异来自基因重组、基因突变和染色体变异（科学思维、科学探究）

教学重难点

1．教学重点：

（1）基因突变的概念

（2）基因突变的特点

2．教学难点：

基因突变的概念

教学过程

教师活动

一、导入新课

图片和《太空育种》的视频导入

提出问题：太空南瓜能吃吗？什么是基因突变？基因突变有什么特点？

二、基因突变的概念

用课件展示镰刀型贫血症患者和正常人的红细胞图片。

提出问题：请阅读课本P86《积极思维》,利用基因控制蛋白质合成的有关知识分析完成镰刀型贫血症病因的图解，完成导学案上的问题，归纳镰刀型细胞贫血症的直接原因和根本原因。

基因突变还有哪些表现形式？

教师通过课件介绍豌豆出现皱粒种子的原因、果蝇体色出现黑条体的原因。

引导学生一起总结基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。

提出问题：基因突变一定会引起生物性状的改变吗？为什么？

教师设计学生活动：引导学生利用教师提供的资料进行分析。

如果学生有困难，教师提示：学生可以根据基因控制蛋白质过程来思考完成病学生活动

学生对视频的内容进行思考讨论。

设计意图

通过微视频，激发学生学习兴趣，激活学生思维，激发学生用所学知识解决实际问题的热情，提高学生的参与性。

创设情境，让学生进行问题的学生独立思考，完成镰刀型贫血探究、创造讨论与交流机会。

症病因的图解，归纳镰刀型细胞培养学生运用知识解决问题贫血症的直接原因和根本原因。

的能力。

理解红细胞形态不同是因为学生得出结论：

血红蛋白质分子不同，而血红镰刀形细胞贫血症的直接原因：蛋白不同是组成蛋白质的氨血红蛋白6号位上的谷氨酸变成基酸的种类也不同，而氨基酸了缬氨酸。

的种类是由密码子来决定的。根本原因：控制血红蛋白的基因密码子的排列是由DNA分子中的一个碱基对由T/A变成了决定的。密码子发生改变是因A/T对。

为DNA分子发生了改变。从而

加深学生对基因控制生物形

状的相关知识的理解。

学生活动：将基因突变的定义写引导学生归纳和概括，以把握在导学案上。

基因突变的实质是基因结构DNA分子中发生碱基对的替换、的改变，领会基因突变的外延增添或缺失，而引起基因结构的包括碱基对的增添、缺失或替改变叫做基因突变。

换。

小组合作学习：根据课件提示思

考讨论

学生归纳得出结论：

基因突变不一定改变性状

引导学生多角度分析问题，养（1）若DNA分子的碱基对发生成发散思维习惯，领悟辨证唯替换，则其控制合成的蛋白质氨物主义的思想。

基酸序列可能可能不变。

因图解。

过渡：

假如这段DNA片段是控制血红蛋白合成的基因，由于基因突变导致血红蛋白无法合成，这就糟了，我们得想办法尽量避免基因突变的发生，首先就得了解基因突变发生的时间、原因。

三、基因突变的原因

多媒体课件出示资料：

①亚硝酸、黄曲霉素等具有强烈的致癌作用；

②某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA，使其结构发生改变。

③前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏，核电站周围的居民癌症的几率大大增加；

四、基因突变的特点

学生自主学习教材87-88页，归纳基因突变的特点，思考导学案活动三中问题2。

（2）显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）

学生思考、讨论，并举例说明：

1．处于生长旺盛时期的青少年不宜长时间使用手机，防止手机辐射对大脑等器官发育的影响。

2．怀孕的妇女不宜长时间使用电脑以免电脑辐射对胎儿的不利影响。

3．在强日光下暴晒容易得皮肤癌。

4．生活在进行过豪华装潢的居室中的儿童易患白血病。

5．长期食用咸菜等腌制食品过多可能会致癌。

6．一些肿瘤病毒能诱发细胞癌变。

学生讨论归纳：

外因：物理因素、化学因素、生物因素。

内因：DNA复制过程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序发生改变，从而改变了遗传信息。

学生自主学习归纳总结出

1．

基因突变的特点。

2．

基因一般在DNA复制时候容易发生基因突变。

3．

基因突变一般会产生原基因的等位基因。

4．

突变发生的个体、部位、基因、时间是随机的。

5．

突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生

培养学生的列举事实和归纳能力

利用生活中的实例帮助学生理解基因发生突变的原因。给予学生在健康保健方面的一些指导建议，引导学生形成热爱生命珍爱生命的价值观。

培养学生自主学习，归纳概括能力。通过问题引领，加深对知识的理解，加强前后知识之间的联系，提高学生发散思维能力。

五、基因突变的意义

问题：基因突变的意义？

六、课堂反馈练习

导学案1-5题

学生自学总结：

基因突变是新基因产生的

途径，是生物变异的根本来源，多角度加深对知识理解

是生物进化的原始材料。

学生独立完成

课堂效果反馈，巩固知识。

小组讨论后，将有疑问的问题提出来，让其它学生来回答，最后教师点拨。

的时期越晚，表现突变的部分越少。(如发生在植物叶芽和花芽上的突变)

板书设计