高中生物必修二教案-4.4.1基因突变 -苏教版

《基因突变》教学设计 【学习目标】 1．通过图解分析，说出镰刀型细胞贫血症的病因。 2．通过解读 DNA 分子结构和复制的图解信息，解释基因突变的概念。 3．通过小组讨论，说明基因突变的原因。 4．通过资料分析，举例说出基因突变的特征。 【教学重点】 1．镰刀型细胞贫血症的病因。 2．基因突变的概念。 【教学难点】 从分子水平上理解基因突变的概念。 【教学过程】 一、情景与课题引入 引出学习问题： 1．镰刀型细胞贫血症的发病原理是什么？ 2．遗传物质发生怎样的变化会引起生物发生可遗传的变异？ 二、课题内容与学习目标 投影：第四节 基因突变与基因重组，今天学习的是《基因突变》。 投影：学习目标（如上所示）。 三、新课研学 1．搭建学习支架 投影：在 DNA 复制过程中，子链和母链的碱基是严格配对的。 投影：在转录过程中，DNA 模板链通过碱基的严格配对形成信使 RNA（mRNA）。 投影：在翻译过程中，也是通过密码子与反密码子之间碱基的严格配对决定多肽链中氨 基酸的顺序。 讲解：许多研究发现，在 DNA 复制过程中也可能出现差错。 2．图解分析镰刀型贫血症的病因 （1）教师的范例画图 （2）学生的对照画图 1 （3）学生的对照画图 2 2 位学生在黑板上板演，全体学生在学案上补齐图片中的空缺内容。 分析讲解：DNA 分子中碱基对被替换，基因的分子结构发生了改变。 3．基因突变概念的形成 设问：基因中除替换式改变外还可能有哪些改变？ 投影图解：还有增添与缺失。 形成概念：由 DNA 分子中碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。 4．自主学习，分析并归纳基因突变的原因 学生自学教材 P77 的相关内容。 归纳总结出基因突变的原因包括自发突变和人工诱变。 （1）自发突变：没有人为因素干预而自发产生。 （2）人工诱变：人为因素干预下而诱变产生。 物理因素：紫外线、X 射线、激光等。 化学因素：亚硝酸和碱基类似物等。 生物因素：病毒和某些细菌等。 5．小组讨论，分析基因突变的三大特征 小组汇报： 1．自发突变频率很低（低频性）；（列表分析） 2．方向不确定（不定向性）；（图解分析） 3．随机发生（随机性）；（文字分析） 在此基础上作适当补充。4．普遍性；5．多数有害、少数有利。 6．基因突变的意义 讲解：生物变异的根本来源、诱变育种的材料来源、生物进化的原始材料。 7．适度拓展 （1）基因突变的低频性和普遍性矛盾吗？ 不矛盾，因为一个基因的突变频率虽然很低，但一个种群中个体数可以很多，一个细胞 中也有许多基因。 （2）由于碱基对的替换，是否一定会引起蛋白质的改变？ 结论：DNA 碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。 （3）基因突变形成的新基因一定能遗传吗？ 基因突变发生在体细胞中，一般不能遗传。对人体来说，存在基因突变的体细胞有可能 转变成癌细胞。 （4）生物变异的类型 投影：超链接到情景问题与学习目标，检查学习效果（呼应课题引入时的学习问题与学 习目标）。 【自我评价】 1．在进行有性生殖的生物后代中，个体之间总是存在一定的性状差异。造成这些差异的主 要原因是 （ ） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体数目改变 D．染色体结构改变 2．镰刀型细胞贫血症的根本病因是发生了基因突变。这一遗传病基因突变的情况是（ ） A．碱基增添 B．碱基替换 C．缺失一个碱基 D．缺失几个碱基 3．下列有关基因突变的说法中，错误的是 （ ） A．在自然条件下，基因自发突变频率低 B．遗传物质发生改变引起基因突变 C．基因突变能产生新的基因 D．人工诱变的基因突变都是有利的 4．生物变异的根本来源是 （ ） A．基因重组 B．染色体数目变异 C．染色体结构变异 D．基因突变 5．技能增进题，列表比较。 归纳两种及两种以上事实的异同点，常用列表比较的方法。 生命活动是通过蛋白质来实现的。不同基因决定了不同蛋白质的氨基酸序列，进而决定 了蛋白质的结构和功能。如果发生了基因突变，蛋白质的结构会发生怎样的改变呢？通过列 表比较，分析下列信息，也许能帮助你找到问题的答案。 类别 DNA 模板链的碱基序列 蛋白质的氨基酸序列 正常 TAC CAT TAG GAT CCC ATT 甲硫氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 甘氨酸 终止密码 基 因 突 变类型 TAC CCA TTA GGA TCC CAT T TAC CAT AGG ATC CCA TT TAC CAT TAA GAT CCC ATT 结论 课堂小结：学习的过程是在原有基础上的提升；学习要抓住核心的知识内容；学习要关 注知识间的内在联系（与初中的学习、与前面的学习、与后续学习等）。 【教学反思】 1．基于课程标准的教学应是目标源于课程标准的教学，课堂教学评价设计应先于教学 设计，应是指向学生学习结果的教学质量，应体现标准、教学、评价的一致性。本课学习内 容对应高中生物学课程标准中“举例说明基因突变的特征和原因”的内容标准。在对具体学 习内容认真分析的基础上，结合学生情况，教师就能依据课标中的内容标准，准确定位学习 目标。 2．教学中以初中化学、初中生物学所学过内容作为情境创设的素材，引出两个学习问 题，让学生带着问题进入新课内容的学习，在呈现学习目标以后，带领学生分析镰刀型细胞 贫血症的病因，让学生在图解分析中感知 DNA 分子在复制过程中可能出现的碱基对的增添、 缺失或替换的变化情况，由此理解基因突变的概念，这样就抓住了教学的核心内容，抓住了 基因突变的核心概念，分析理解基因突变的原因和特征也就水到渠成了。在课堂教学中注意 知识的前后联系，也便于问题的呈现与解决的首尾呼应。 3．在情境引入时就引起学生的思考，在学习支架搭建中，在图解分析时，都引导学生 在画图中“积极思维”，让学生在充分阅读和讨论的基础上理解“基因突变”的概念，自然 而有效。