基因重组教学设计方案

第5章 基因突变及其他变异

第1节

基因突变和基因重组

一、教材分析

《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第5章第1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。

二、学情分析

生物的变异现象对于学生而言并不陌生，通过初中生物课的学习学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质和环境有关。本节在此基础上进一步引导学生学习遗传物质究竟是如何引起生物的变异的。

三、教学目标

（一）知识与技能

1.举例说明基因突变的概念、原因、特点；

2.举例说出基因重组；

3.说出基因突变和基因重组的意义。

（二）过程与方法

1.学会数据处理，类比推理等科学方法；

2.培养学生自学能力，发散思维及综合能力。

（三）情感态度与价值

1.在基因突变的学习中懂得生物界在丰富多彩的本质，从而进行辩证唯物主义的思想教育；

2.在基因突变的学习中懂得如何确立健康的生活方式；

3．引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。

四、教学重点难点

1、重点：

（1）．基因突变的概念及特点；

（2）．基因突变的原因。

2、难点：

基因突变和基因重组的意义。

五、教学程序设计

依据新课改”自主、合作、探究”的精神，按“学生是主体，教师是主导”的原则，以探究式教学方法为主线，利用学案导学，开展自主探究学习，让学生在讨论、探究、交流中相互启迪，获得新知，形成良好的学习习惯和学习方法。同时，教师充分利用现代声像技术及多媒体工具，借助多媒体动画，把基因突变的原因及类型和基因重组的原理直观地展示给学生，有利于学生由感性认识上升到理性认识。教师适时进行点拨，以帮助学生建构正确的知识结构，把课堂的主动权交给学生。

六、教学过程

［课前准备］

1、［师生互动］

教师：变异的两种类型：

由环境因素造成的变异。遗传物质没有改不遗传的变

变，变化的性状一般不能进一步遗传给后代。

异：

变异

基因突变

可遗传的变由于遗传物质发生

基因重组

异：

改变引起的变异

染色体变异

教师：我们知道，基因是有遗传效应的DNA片段，如果DNA分子中的碱基对发生变化意味着什么？

学生：意味着基因发生了改变。

教师：对，我们称这种变化叫基因突变。

学生：阅读课本P80“基因突变的实例”，回答镰刀型细胞贫血症的发病机理。

G

G突

DNA：

根本原因

TA

C

AA

CTT

AT

G

GmRNA：

UA

AA

缬氨酸

氨基酸：

谷氨酸

直接原因

异

正常

血红蛋

常

白：

（DNA分子中的碱基对发生变化，mRNA分子中的碱基对发生变化相应氨基酸改变，相应蛋白质改变相应性状改变）

教师：这种变化是否遗传？怎样遗传？

学生：能够遗传。突变后的DNA分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递给下一代。

教师：播放1.基因突变实例图片。2.基因突变引起性状改变流程图（即P81完整图）。

请同学们总结一下基因突变的概念。

学生：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。

学生：阅读课本P81～P82“基因突变的原因和特点”，回答：引起基因突变的因素有哪些？基因突变有哪些特点？

教师：请同学回答以上两个问题，不完整的请其他同学补充。

教师：通过前面的学习我们已经知道，基因突变有它的特点，请同学们讨论：

水丑生水丑

基因突变产生新的基因吗?这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害）?自然环境会选择哪些个体生存下来? （基因突变能产生新的基因，这些新的基因产生的新性状对生物的生存可能有利也可能有害，自然环境会选择那些适应环境的个体生存下来）

教师小结：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。

学生：阅读课本P83“基因重组”内容，思考：基因重组产生了新的基因吗？它的变异性状来源于什么？有何意义？

（基因重组产生了新的基因吗，它的变异性状来源于基因重组产生的新的基因型，是生物变异的来源之一，它为生物进化提供了可供选择的材料）

［教师精讲］

（一）基因突变

1.基因突变的概念和本质

（1）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。

（2）本质：是基因内部发生了变化，指组成基因的脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序发生了改变。由于基因发生了改变，性状也发生了改变。

（、基因突变是否会导致生物性状的改变？

3）

①在基因中，存在内含子，在内含子中发生的突变不会引起性状改

变。

②由于密码子具有简并性，由碱基对的替换引起的基因突变，不一定影响蛋

白质结构的变化，也不一定引起性状改变。

③生物由AA突变为Aa，生物的性状不发生改变。

2.基因突变的原因和特点

（1）原因：物理因素、化学因素、生物因素。

（2）特点：

①普遍性：所有生物都可能发生基因突变。

②随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期。

③低频性：对于一种生物来说，基因突变的频率是很低的。

④有害性：基因突变多数是有害的，极少数是有利的。

⑤不定向性：一个基因可以朝着不同的方向发生突变。

3.基因突变的意义

基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。

（二）基因重组

1.概念：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型的过程。

水丑生

2.类型

（1）非同源染色体上的非等位基因自由组合，由雌雄配子结合成受精卵，形成不同基因型。

（2）位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重新组合。

交叉互换：四分体的非姐妹染色单体之间发生部分片段的互换

123413水命命丑241324231423231414水丑水丑生

3.意义

通过有性生殖的过程实现基因重组，使子代产生变异的来源非常丰富，是形成生物多样性的重要原因，对于生物进化具有十分重要的意义。

［评价反馈］

1.要求学生课堂上完成下表：（基因突变和基因重组的区别）

基因突变

基因重组

本质

发生时间及原因

条件

意义

发生可能

2.学生做课本P84练习题，教师检查评讲。

［课堂小结］

［课后拓展］

判断题：

1、基因突变只发生于有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期

2、原核生物的变异来源只有基因突变

3、基因突变一定产生等位基因，等位基因一定由基因突变产生。

4、Aa与Aa杂交，由于基因重组，导致后代出现隐性性状。

5、基因重组只发生于两对及两对以上同源染色体的减数分裂过程中。

6、基因重组只发生于控制不同性状的基因的重新组合。