高中生物 5_1 基因突變和基因重組教學設計 新人教版必修21.doc

基因突變和基因重組【教材分析】本節(jié)是人教版普通高中標準實驗教科書生物必修2遺傳與進化的第五章基因突變及其他變異的第一節(jié)內(nèi)容。通過前面各章的學習，學生對“基因是什么”、“基因在哪里”和“基因如何起作用”等問題已有了基本的認識。本章內(nèi)容既是對前四章內(nèi)容合乎邏輯的延續(xù)，又是學習第六章從雜交育種到基因工程和第七章現(xiàn)代生物進化理論的重要基礎。 本節(jié)教材內(nèi)容的呈現(xiàn)上，從實例入手，通過對鐮刀型細胞貧血癥的分析，引入基因突變的概念，然后詳細闡述基因突變的原因和特點。在講述基因突變的原因和特點時，先大致歸納了引起基因突變的三類原因，然后緊扣原因分析特點。在闡述自然狀態(tài)下基因突變的頻率很低時，教材用實例說明在一個足夠大的群體中，即使基因突變頻率很低，突變個體仍然會占有一定的數(shù)量。這個實例體現(xiàn)了生物在進化教程中“變”與“不變”的平衡，有助于學生理解基因突變在生物進化中所占有的重要地位。在基因重組部分，教材設置了“思考與討論”的欄目，旨在讓學生利用數(shù)學方法，通過計算，體會基因重組機制提供的極其多樣的基因組合方式。 【學生分析】生物的變異現(xiàn)象對于學生而言并不陌生。通過前面章節(jié)的學習，學生已經(jīng)初步認識到生物的性狀不僅由基因控制而且受環(huán)境影響。本節(jié)在此基礎上，進一步引導學生學習遺傳物質(zhì)究竟是如何引起生物的變異的，這些變異的特點和對生物個體和進化的意義。 學生經(jīng)過近一學年的學習，已經(jīng)初步掌握了科學探究的一般方法，具備了一定通過資料獲取信息的能力，因此本節(jié)可完全可以通過問題引領學生自主學習基因突變的概念和特點，基因重組的類型和意義。學生對與生活聯(lián)系密切的實際問題有著濃厚興趣，本節(jié)課可以通過對生活實際中問題分析，進一步激發(fā)學生學習生物的興趣。 【三維目標】 知識目標： 1.舉例說明基因突變的特點和原因 2.舉例說明基因重組類型 3.能夠說出基因突變和基因重組的意義 能力目標： 1通過對課本中實例的分析，培養(yǎng)學生分析歸納總結的邏輯推理能力。 2通過學生之間相互啟發(fā)、相互補充、激發(fā)靈感，提高學生合作探究的能力。 3教師精心設計智能訓練和反饋培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。 情感目標： 1 通過引導學生對鐮刀型細胞貧血癥病因的分析，讓學生體驗基因突變概念的形成過程。 2通過對基因突變原因及特點的邏輯論證過程，不但可以使學生懂得生物界豐富多彩的本質(zhì)，還可以對學生進行辯證唯物主義的思想教育。 3通過基因突變與生活的聯(lián)系，使學生能形成關愛生命，熱愛生命的態(tài)度。 教法學法分析 教法：利用多媒體課件，創(chuàng)設形象生動的教學氛圍；同時應用講述法、談話法、比較法、指導讀書法等，發(fā)揮學生的主觀能動性；配合知識內(nèi)容，用投影打出資料或電腦演示相應軟件，解決知識上的難點，激發(fā)學生學習興趣、增加課容量。 學法：觀察與比較、思考與討論、分析與歸納 【教學過程】 教學內(nèi)容 教師的組織和引導 學生活動 教學意圖 一、變異的類型 導入：DNA的準確復制保證了遺傳信息的穩(wěn)定遺傳，而在代代相傳的過程中會不會發(fā)生變化呢？會的，發(fā)生的這種變化就是變異，生活中存在著很多變異現(xiàn)象：（圖片展示） 1、整修過的眉毛可不可遺傳 2、水毛茛水上和水中葉片的形狀不同？為什么？ 3、一母生九子，連母十個樣 這些實例中，哪些可遺傳，哪些不可遺傳？ 總結變異的類型：可遺傳變異和不可遺傳變異。 分類依據(jù)：遺傳物質(zhì)是否發(fā)生改變。 可遺傳變異分成三大類：基因突變、基因重組和染色體變異。 邊看圖片邊聽老師描述，并討論 引導學生練習實際生活并總結變異的類型 二、基因突變的實例 同學們在感冒發(fā)燒的時候，你怎么做？如果持續(xù)發(fā)燒呢，醫(yī)生會建議查血。1910年，一位美國黑人青年由于發(fā)燒和肌肉疼痛到醫(yī)院看病，醫(yī)生檢查發(fā)現(xiàn)，他的紅細胞不正常。正常人的紅細胞是什么樣的？（圖片展示：正常的紅細胞）， 可這位青年的紅細胞卻是鐮刀型的，運輸氧氣的能力下降而患貧血。于是給他的病起了個名字鐮刀型細胞貧血癥。（圖片展示：異常的紅細胞）后來，人們慢慢認識到鐮刀型細胞貧血癥是可以遺傳的，是一種分子?。ㄑt蛋白結構異常），最終發(fā)現(xiàn)了它的病因。我們也來探究探究它的病因（圖片展示：氨基酸的排序，）蛋白質(zhì)是由氨基酸構成的這是正常血紅蛋白的氨基酸排序，下面這是異常血紅蛋白的氨基酸排序，請同學們觀察有什么不同 這是直接原因，那根本是什么呢？根據(jù)我們所學的：基因怎樣控制蛋白質(zhì)合成往上追溯它的源頭。 生回答 圓餅型 氨基酸變了 以學生身邊的生產(chǎn)實例和熟悉的事例，創(chuàng)設問題情景，引導學生思考 引導學生觀察、分析，培養(yǎng)歸納能力 總結：這是根本原因 鐮刀型細胞貧血癥可以體現(xiàn)基因對性狀控制的哪條途徑呢？ 學生P81思考與討論（查閱密碼子表，后完成DNA序列，而后自己找出鐮刀型細胞貧血癥的原因堿基對發(fā)生了替換 回答問題 鍛煉學生的合作能力 三、基因突變的概念 師：這是一種基因突變，堿基對除了替換還會發(fā)生什么樣的變化？我們來做個游戲，我手里的紙上有一句話，我只給第一個同學看，讓他往后傳，傳的過程中只能說一遍（找一句話讓學生傳遞，只說一遍，組織學生活動 學生游戲：充當傳話筒，最后一位同學將結果說出來，與第一位同學看到的做個比較 通過游戲引發(fā)學生的學習興趣，從而可以理解基因突變的原因 我們把這句話比作DNA片段，一個字看做一個堿基對，傳話過程看做DNA復制過程，最后意思變了DNA（基因）結構變了，變成幾種意思了？基因在傳遞信息的過程中也會出現(xiàn)這些情況，以堿基對為單位，多了，少了，換了，而引起基因結構改變，這就是基因突變。找同學起來復述，讓同學看課本。 加強課本知識的印象 四、對生物體的影響 突變后對生物體的性狀有什么影響 學生通過閱讀課本回答相關問題 鍛煉學生的自習能力 五、基因突變的原因 生活中有哪些因素容易引起基因突變，引發(fā)癌癥呢？ 指導學生閱讀教材中有關基因突變原因的內(nèi)容 學生思考、討論，并舉例說明 利用生活中的實例幫助學生理解基因發(fā)生突變的原因 六、基因突變的特點 指導學生自學教材，并進行總結 基因突變是廣泛存在的，但不是所有的基因突變都是不利的，有什么意義呢？我們來思考問題1、基因突變能產(chǎn)生新基因么？2、新基因的產(chǎn)生對生物的生存有意義么？3、環(huán)境會選擇那些個體生存？ 這就是基因突變的意義。（圖片展示） 學生自學并總結 生回答 內(nèi)容較簡單，便于學生自學 七、基因重組 1、概念 2、來源 3、意義 展示同卵雙生和龍鳳胎的照片，你知道為什么么？我們來看一下：（圖片展示：減后期圖像）這一時期的主要特點是什么？這一時期可體現(xiàn)出孟德爾遺傳定律的本質(zhì)所在。展示基因、和產(chǎn)生的配子后問：基因A-a及B-b什么關系？所在的染色體什么關系？ 就實現(xiàn)了一個基因重組，使非同源染色體上的非等位基因重新組合。 一個精原細胞可不可以產(chǎn)生更多種的配子呢？ 對了。我們來看看（圖片展示：交出互換圖）。基因重組還有一個來源，仍是在減數(shù)分裂過程中，這實現(xiàn)了同源染色體上的非等位基因的重組，基因重組有兩個來源 展示幻燈基因重組的來源 不管是那種來源，基因重組都發(fā)生于減數(shù)分裂過程中，通過受精作用表現(xiàn)出來，也就是說通過有性生殖去實現(xiàn) 那同學們能不能對基因重組的概念描述一下呢？ 這是傳統(tǒng)意義上的基因重組。社會在進步，科學在發(fā)展，基因重組的來源也增多了，例如抗蟲棉的出現(xiàn)、胰島素的大量生產(chǎn)，利用了基因重組的原理，使基因重組不僅限于能進行有性生殖的生物之間，實現(xiàn)了真原核生物之間的基因重組。來源會不會再增加呢，希望寄托在你們身上了，有信心么?老師很期待。在此之前我們要用足夠的知識把自己武裝起來。 我們說基因突變可以產(chǎn)生新基因，那基因重組可不可以呢？ 這是二者的區(qū)別之一。由于基因重組產(chǎn)生了多種多樣的配子，雌雄配子的隨機結合就使“一母生九子，連母十個樣，你如何理解人群中個體性狀如此多樣化呢？我們來看（圖片展示：課本P83思考與討論）正由于配子的種類及配子的組合方式如此之多，成就了如此多樣的人，在這么多的基因組合中，總有適應某種變化環(huán)境的，有助于物種在一個無法預測的變化環(huán)境中生存所以說它為生物變異提供了極其豐富的來源，對生物的進化具有重要意義這就是基因重組的意義。（圖片展示：意義） 生回答 師生共同總結 思考后回答：交叉互換 生思考討論并結合課本回答 學生通過閱讀課本、計算來回答問題 用已有知識對基因重組基因理解學習，加深對知識的理解。 鍛煉學生的總結能力 以問題的形式引起學生的思考 我們這節(jié)課就基因突變和基因重組進行了探究同學們回顧一下，把二者做一下比較，從這幾個方向進行 學習填表、總結 通過對比，給學生以系統(tǒng)和相對完整的知識，并學習用表格的方式進行總結。 板書設計： 基因突變和基因重組 基因突變 基因重組 含義： 類型： 發(fā)生時期： 原因： 特點： 意義： 學生補充完整板書，構建知識網(wǎng)絡，進行知識的前后聯(lián)系。 教學反思：本節(jié)課重點是概念的理解，對于概念的內(nèi)涵和外延準確的把握，從近幾年高考題來看，概念的內(nèi)涵和外延上的理解非常重要，所以要轉變概念是