第1節(jié)基因突變和基因重組教學設(shè)計練習題

1、第1節(jié) 基因突變和基因重組從容說課本節(jié)教學可用1課時，教學重點是基因突變?；蛑亟M的實質(zhì)，即基因的自由組合定律，已經(jīng)在孟德爾的豌豆雜交實驗中作過詳細的介紹，因此在本節(jié)教學中不再列為重點內(nèi)容。為了讓學生更好地理解基因突變的概念，教材不是從概念到概念，而是從實例分析入手，再歸納、總結(jié)概念。在教學過程中，教師也應遵循這種符合學生認知規(guī)律的呈現(xiàn)方式，從現(xiàn)象到概念，從宏觀到微觀來開展教學活動。關(guān)于基因突變，教材選用了鐮刀型細胞貧血癥的實例，從現(xiàn)象開始，追根溯源，讓學生理解基因突變的根本原因是DNA分子的堿基對發(fā)生了變化。這種變化可能會導致生物體的性狀發(fā)生改變。限于篇幅，教材沒有過多地介紹鐮刀型細胞貧血癥

2、的發(fā)現(xiàn)過程（具體過程參見教學案例）。教學中，教師要讓學生明確：DNA分子的堿基對發(fā)生了變化生物體的性狀發(fā)生改變這一因果關(guān)系。通過討論，學生能夠認識到基因突變的本質(zhì)是DNA分子的堿基對發(fā)生了改變，并且能夠進一步理解“基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)合成來實現(xiàn)的”這一基本的生物學原理。在學習基因突變的原因時，教師可以通過先介紹癌癥的形成是體細胞發(fā)生基因突變的結(jié)果，然后讓學生列舉生活中的事例，歸納哪些因素會導致基因突變。例如，射線（X射線、紫外線、射線等）容易引發(fā)癌癥，在強烈的日光下暴曬，容易導致皮膚癌；據(jù)報道，在醫(yī)院放射室工作的醫(yī)生容易患癌癥；前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站發(fā)生核泄漏時，核電站周圍的居民

3、得癌癥的幾率大大增加。變質(zhì)花生中的黃曲霉素可致癌（化學因素）等。最后以填表的形式引導學生將基因突變和基因重組進行對比和總結(jié)。三維目標1.知識與技能（1）舉例說明基因突變的特點和原因。（2）舉例說出基因重組。（3）說出基因突變和基因重組的意義。2.過程與方法（1）采用鐮刀型細胞貧血癥的實例，從現(xiàn)象開始，追根溯源，讓學生理解基因突變的根本原因是DNA分子的堿基對發(fā)生了變化。（2）用類比推理的方法引導學生理解基因突變的類型。（3）通過生活中的具體事例引導學生理解抽象的概念，歸納哪些因素會導致基因突變。（4）以設(shè)問和討論的形式引導學生思考基因突變和基因重組的意義。3.情感態(tài)度與價值觀引導學生從生物學角

4、度對基因突變和基因重組作科學的了解，形成正確的科學價值觀，激發(fā)學生的責任感。教學重點1.基因突變的概念及特點。2.基因突變的原因。教學難點基因突變和基因重組的意義。教具準備1.基因突變實例圖片。2.基因突變引起性狀改變流程圖（即課本P81完整圖）。課時安排1課時教學過程課前準備1.制作教具。2.學生根據(jù)課本P80“本節(jié)聚焦”預習課文，思考相應問題。情境創(chuàng)設(shè)學生：閱讀課本P80“問題探討”，然后分學習小組討論：（1）英語句子中一個字母的改變，可能導致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？（可能導致句子的意思不變、變化不大和完全改變這三種情況）（2）如果DNA分子復制時發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子攜帶的遺傳信

5、息將會發(fā)生怎樣的變化？可能對生物體產(chǎn)生什么影響？（這種變化對于生物體來說，有的有害，有的有利，有的既無害也無利）師生互動教師：我們知道，基因是有遺傳效應的DNA片段，如果DNA分子中的堿基對發(fā)生變化意味著什么？學生：意味著基因發(fā)生了改變。教師：對，我們稱這種變化叫基因突變。學生：閱讀課本P80“基因突變的實例”，回答鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理。（DNA分子中的堿基對發(fā)生變化mRNA分子中的堿基對發(fā)生變化相應氨基酸改變相應蛋白質(zhì)改變相應性狀改變）教師：這種變化是否遺傳？怎樣遺傳？學生：能夠遺傳。突變后的DNA分子復制，通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細胞，并將突變基因傳遞給下一代。教師：播放1

6、.基因突變實例圖片。2.基因突變引起性狀改變流程圖（即P81完整圖）。請同學們總結(jié)一下基因突變的概念。學生：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。學生：閱讀課本P81P82“基因突變的原因和特點”，回答：引起基因突變的因素有哪些？基因突變有哪些特點？教師：請同學回答以上兩個問題，不完整的請其他同學補充。教師：通過前面的學習我們已經(jīng)知道，基因突變有它的特點，請同學們討論：基因突變產(chǎn)生新的基因嗎?這些新的基因產(chǎn)生的新性狀對生物的生存有什么意義（有利還是有害）?自然環(huán)境會選擇哪些個體生存下來?（基因突變能產(chǎn)生新的基因，這些新的基因產(chǎn)生的新性狀對生物的生存可能

7、有利也可能有害，自然環(huán)境會選擇那些適應環(huán)境的個體生存下來）教師小結(jié)：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。學生：閱讀課本P83“基因重組”內(nèi)容，思考：基因重組產(chǎn)生了新的基因嗎？它的變異性狀來源于什么？有何意義？（基因重組產(chǎn)生了新的基因嗎，它的變異性狀來源于基因重組產(chǎn)生的新的基因型，是生物變異的來源之一，它為生物進化提供了可供選擇的材料）教師精講（一）基因突變1.基因突變的概念和本質(zhì)（1）概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。（2）本質(zhì)：是基因內(nèi)部發(fā)生了變化，指組成基因的脫氧核苷酸的種類、數(shù)量、排列順序發(fā)生了改變。

8、由于基因發(fā)生了改變，性狀也發(fā)生了改變。2.基因突變的原因和特點（1）原因：物理因素、化學因素、生物因素。（2）特點：普遍性：所有生物都可能發(fā)生基因突變。隨機性：可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期。低頻性：對于一種生物來說，基因突變的頻率是很低的。有害性：基因突變多數(shù)是有害的，極少數(shù)是有利的。不定向性：一個基因可以朝著不同的方向發(fā)生突變。3.基因突變的意義基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。4.鐮刀型細胞貧血癥由于DNA分子中的堿基對發(fā)生變化（TA） mRNA分子中的堿基對發(fā)生變化（AU）相應氨基酸改變（谷氨酸纈氨酸）相應蛋白質(zhì)改變相應性狀改變。（二）基因重組1

9、.概念：是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型的過程。2.類型（1）非同源染色體上的非等位基因自由組合，由雌雄配子結(jié)合成受精卵，形成不同基因型。（2）位于同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重新組合。3.意義通過有性生殖的過程實現(xiàn)基因重組，使子代產(chǎn)生變異的來源非常豐富，是形成生物多樣性的重要原因，對于生物進化具有十分重要的意義。評價反饋1.要求學生課堂上完成下表：（基因突變和基因重組的區(qū)別）基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時間及原因條件意義發(fā)生可能2.學生做課本P84練習題，教師檢查評講。課堂小結(jié)課后拓展1.當牛精原細胞進

10、行DNA復制時，細胞不可能發(fā)生A.基因重組B.DNA解旋C.蛋白質(zhì)合成D.基因突變解析：基因重組通常發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。答案：A2.果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是105，一個大約有109個果蠅群，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是A.2109B.2108C.2107D.108解析：自然界中生物的自發(fā)突變率很低，這是對于單個基因而言，但種群是由許多個體所組成，每個個體的每個細胞中都含有成千上萬個基因，依據(jù)題干所列出的數(shù)值，這個果蠅種群每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)目為2104105109=2108。答案：B3.袁隆平培育的雜交水稻聞名世界，從遺傳角度看，和普通水稻相比，雜交水稻增產(chǎn)的原因是A.基因重組B.染色體結(jié)構(gòu)改變C.基因突變D.人工誘變解析：雜交水稻是通過把具有不同優(yōu)良性狀的