第5章基因突变及其他变异

详细内容

基因突变和基因重组教学设计

教学目标
1．理解基因突变，基因重组概念
2．举例说明基因突变和基因重组
3．说明基因突变和基因重组的意义
教学重点
1．基因突变的概念及发生原因，特点
2．基因重组的类型
教学难点
基因突变和基因重组的辨析
教学用具
基因突变和基因重组相关课件
课时安排
一课时
教学设计
导入：抄写“THE CAT SAT ON THE MAT”，学生检查，是否有抄错现象。
由两张图片，引起学生兴趣，再通过问题，请学生发言，进入新课

观察视频：通过对一种人类遗传病―镰刀形细胞贫血症的分析来验证一下。请大家看屏幕，这里有一段关于这个病的病史资料：1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。在1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代：

师：是什么原因导致氨基酸会替换呢？请大家看一下病因分析
【设计意图】由上面对基因本质的回忆，学生可以猜测出基因突变是由于碱基发生变化，这时在通过对真实病例分析，让学生从性状到基因，逐步分析，最终会得出性状的改变根本是因为组成基因的碱基发生了变化。
生：完成课本81页的思考与讨论

师：经过分析，我们得知是由于碱基对的替换导致基因发生变化，那么如果是碱基对的增添或缺失呢？
以这一段DNA分子为模板，合成的这一条信使RNA
编码的氨基酸是：甲硫氨酸，天冬氨酸，丙氨酸。
这时如果发生如图圈中的碱基对的增添或缺失，编码的氨基酸会发生改变吗？请大家尝试一下

生：如果发生缺失，这时编码的信使RNA是AUG AAG CA ，导致编码的氨基酸是：甲硫氨酸，赖氨酸。和正常不同。
生：如果发生增添，这时编码的信使RNA是AUG GGA AGC A，导致编码的氨基酸是：甲硫氨酸，甘氨酸，丝氨酸。也和正常的不同。

师：经过对各种情况的分析后，大家能不能对基因突变的真正定义有自己的归纳呢？
基因突变是DNA中碱基对发生替换，增添，缺失，引起基因结构的改变
【设计意图】从之前的病例分析，学生得出由于碱基的替换会造成基因突变，这时学生很容易就简单认为基因突变只会是碱基的替换，对碱基的缺失，增添情况会欠缺考虑。因此必须引导学生思考这些问题，从而得出基因突变的真正定义

师：那么是不碱基对的改变都会导致编码的氨基酸改变呢？我们举例子来分析，以这段DNA为模板编码的氨基酸是丙氨酸，如果在图圈部位发生了替换成为 ，这时查密码子表后，发现编码的氨基酸仍是丙氨酸。
【设计意图】这点知识重要考点，而学生刚学完基因突变，会有这样的误区，基因发生突变必定导致性状改变，这是如果光和学生讲由于密码子的简并性，基因突变不一定导致性状改变，学生往往很难接受，所以以一个实例为证，让学生在查询密码子表的时候发现这一点知识，真正掌握。

师：接下来，请大家阅电子教材，注意引起基因突变的因素、特点和意义？
物理因素：辐射、化学因素：亚硝酸，碱基类似物、生物因素：病毒
特点：①普遍性②随机性③不定向性④低频性⑤多害少利
意义：①是新基因产生途径②生物变异的根本来源③生物进化的原始材料
【设计意图】这些知识相对而言较易掌握，且部分学生有会有实际体验，如诱发因素方面。因此回归书本，请学生阅读完之后再总结，以板书形式呈现。

师：那本节课开头的另一幅图片“一猫生九子，九子各不同“的图片能不能用基因突变来解释呢？那产生这种现象的原因我们称为基因重组，请大家阅读电子教材，找出基因重组的概念？
【设计意图】本节课开始的两幅图学生最初都会认为是因为基因突变引起的，而当学完基因突变后，对“一猫生九子，九子各不同”这一现象，学生就会有疑问，这个时候便可以自然引入基因重组这个知识点。

生：观看视频，减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，减数第一次分裂前期，同源染色非等位基因自由组合。体上非姐妹染色单体的交叉互换。
【设计意图】基因重组两个类型都发生在减数分裂，这时通过视频与语言，学生可以更好理解为什么这两点会引发基因突变

师：很不错，那最后基因重组对生物有什么意义呢？

学生：是生物变异的来源之一，是生物多样性的来源之一，对生物的进化具有重要的意义。

【总结】今天我们系统的学习了基因突变和基因重组，下面我们从3个方面对这2者进行比较。
【设计意图】正如教材分析所言，本节内容知识点琐碎，并且容易混淆，所以最后对两者的比较就会显得格外重要，采取让学生总结，又可以检测学生的课堂掌握情况