《基因突变及基因重组》的教学设计
2017-05-31黄艳艳
黄艳艳
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2017)01-075-02
一、教材分析
1、在教材中的地位
本节是必修二第五章第一节的内容,通过前面各章的学习对于基因是什么,基因在哪里,基因是如何起作用的相关知识已经有了整体的认识。那么基因在代代相传中会不会变化?怎么变化?发生的变化会对生物的生存产生什么影响?本节从遗传物质变化的角度出发分析基因突变和基因重组对生物的影响,以及在生物进化过程中所起的作用,同时,也是学习第六章《从杂交育种到基因工程育种》和第七章《现代生物进化理论》的基础。
2、重、难点分析
重点:基因突变的实例;基因突变及基因重组的概念;基因突变的原因;基因突变特点及意义;基因重组的类型及意义。
难点:基因突变的概念;基因突变的结果形成原基因的等位基因;基因突变的特点;交叉互换。
3、教学目标
(1)知识目标。通过对镰刀型贫血症病因的分析认识基因突变的概念并分析基因突变的几种类型;不同器官发生基因突变的遗传情况;举例基因突变的原因和特点;识记基因突变的意义;举例说明基因重组的概念,类型;说出基因重组的意义。(2)能力目标。通过实例分析入手培养学生分析归纳总结能力;设置问题让学生分组讨论,培养学生合作探究能力。(3)情感态度与价值观。列举基因突变引起的遗传病实例让学生更加珍爱生命,远离不健康的生活方式。
4、教學方法
通过实例分析入手,设置问题情境引导学生探究,再归纳总结概念,从现象到概念,这种教学更符合学生的认知规律;通过联想和类比推理让学生得出基因突变的类型;基因突变的原因部分通过癌变的具体实例归纳哪些因素引起基因突变,让学生在兴趣中掌握了抽象的概念;通过讨论的形式引导学生掌握基因突变和基因重组的意义,最后通过比较法掌握基因突变和基因重组的区别。
5、教具准备
多媒体课件
6、课时安排:1课时
二、教学过程
导课:简单复习下变异的概念,举例:一美女单眼皮,国字脸,去了韩国一趟变成双眼皮瓜子脸,她的这种改变从生物学角度来说就属于变异,问,如果该美女结婚了,她的双眼皮瓜子脸能遗传吗?学生答:不能。教师追问:什么样的变异才能遗传给下一代呢?学生答:遗传物质改变引起的变异才能遗传给子代。教师和学生一起归纳变异的类型:可遗传变异,遗传物质改变引起的变异,有三种来源,基因突变、基因重组、染色体变异;不可遗传变异,由环境变化引起的,遗传物质没有改变,所以不能遗传给下一代。本节课学习可遗传变异的两大来源,基因突变和基因重组。
基因突变
1、基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症
学生阅读课本的有关内容,注意以下几个问题: (1)镰刀型细胞贫血症的症状?(细胞呈镰刀状,容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。)(2)镰刀型细胞贫血症的直接病因?(血红蛋白结构异常)科学家为什么先从蛋白质入手?(蛋白质是生命活动的直接体现者)(3)异常血红蛋白与正常血红蛋白相比氨基酸序列有什么不同?(一个氨基酸被替换)(4)氨基酸被替换的根本原因是什么?
学生回答每一个问题后播放括号内的内容,然后再展示第四个问题,引导学生回顾基因表达过程让学生认识到蛋白质的氨基酸序列取决于DNA中的碱基序列,所以,血红蛋白氨基酸被替换应该是DNA中的碱基序列改变的结果。多媒体展示图片和学生一起通过图片分析镰刀型细胞贫血症的原因:
DNA中的一个碱基对被替换→信使RNA碱基对改变→蛋白质中氨基酸改变→蛋白质改变→性状改变
教师阐述:像这种氨基酸DNA中碱基对的改变引起基因结构的改变就是基因突变。碱基对改变的类型,除了替换外,还有增添和缺失。
问:这种改变能否遗传?能的话怎样遗传?(能,通过DNA复制后,经减数分裂形成生殖细胞遗传给后代,无性繁殖的生物还可以通过体细胞遗传。)
2、基因突变的诱因
学生阅读课本后,请一个同学回答引起基因突变的原因,不完整的教师补充,通过多媒体展示:物理因素、化学因素和生物因素
3、基因突变的特点
学生阅读课本后和学生一起归纳:普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性。
4、基因突变的意义
教师问:基因突变能产生新的基因,新的基因所控制产生的新性状对生物的生存产生什么影响?突变是多害少利的,什么个体更容易在自然选择中生存下来?
(基因突变产生新的基因,进而出现新的性状,而这种性状对生物的生存大多数是有害的少数是有利的,只有那些适应环境的有利变异个体才能在自然选择中生存下来)
基因突变能产生新的基因,是生物变异的根本来源,为生物进化提供可选择的原材料。
基因重组
请学生阅读基因重组部分内容,并思考以下问题:
1、基因重组的概念?(生物体在有性生殖过程中,控制不同性状的基因发生重新组合的过程。)哪些生物能发生基因重组?(有性生殖的生物)有没有产生新的基因?(没有,原有基因发生重新组合形成新的基因型出现新的表现型。)
2、基因重组的类型有几种?(两种,四分体时期,四分体中的菲姐妹染色单
体发生交叉互换,引起染色单体上的非等位基因重新组合;减数第一次分裂后期非等位基因随着非同源染色体的自由组合发生重组。)
3、基因重组发生的时期?(减数分裂形成配子过程。)
比较项目
4、基因重组的意义?
(有性生殖的过程通过基因重组产生更多新的基因型出现更多表现型,是生物变异的重要来源,是形成生物多样性的重要原因,对生物进化具有十分重要的意义,也是生物进化原材料的重要来源之一。)
小结:让学生完成基因突变和基因重组的比较