5.1 基因突变和基因重组（教学设计）-【上好课】高一生物同步备课系列（人教版2019必修2）

第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组 年级 高一年级 授课时间 2课时 课题 第1节 基因突变和基因重组 教材分析 基因突变是DNA分子水平的改变，既看不见也摸不着，但基因突变所表现出来的性状-般比较明显，而且大多数是有害的。因此，教材先从基因突变的实例出发，引导学生先认识到基因突变的表现是实实在在的、可以看得见的，然后再从微观层面上进行分析，探讨这些变化的根本原因，即DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。分析基因突变的本质特征、产生原因后，进而理解基因突变的意义。整节的安排符合学生的认知逻辑，也有利于教学。 基因重组发生在减数分裂时期，在学习基因的自由组合定律和减数分裂时，学生已经有比较深入的理解，通过本节的学习能更完整地理解生物变异的类型和特点；并可以让学生更加深入地理解基因重组的意义。 教学目标 1.说明基因突变是由于DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 2.分析基因突变的原因，阐明基因突变的意义。 3.分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，远离致癌因子。 4.阐明基因重组的意义。 教学重、难点 1.教学重点 (1)基因突变的概念。 (2)基因突变的原因和意义。 2.教学难点 基因突变的意义。 教学过程 第1课时 教学内容 教师活动 学生活动 引入新课 播放太空育种视频，展示航天育种成果图片，引导学生讨论“问题探讨”中的问题。 1.航天育种的生物学原理是什么? 通过太空高辐射、微重力(或无重力)的特殊环境提高作物基因突变的频率，从而筛选出人们需要的品种。具体而言，在太空的特殊环境中，细胞分裂进行DNA复制时，由于受到高辐射或微重力(或无重力) 的影响，配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。 2.如何看待基因突变造成的结果? 基因突变的本质是基因的碱基序列发生改变，这种改变可以直接表现在性状上，改变的性状对生物的生存可能有害，可能有利，也可能既无害也无益。 讨论问题，初步了解基因突变。 基因突变的实例——镰状细胞贫血 进行有性生殖的生物，在形成配子的过程中，要进行染色体的复制，遗传信息复制的过程中，会不会出错呢? 展示教材图5-1正常红细胞和镰状红细胞的电镜照片。阐述镰状细胞贫血患者的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。引导学生思考这种病的病因是什么呢? 展示教材图5-2血红蛋白分子(包括正常的和异常的)的部分氨基酸序列，引导学生观察图片，思考这种疾病形成的直接原因是氨基酸序列有变化，谷氨酸变成了缬氨酸。 展示教材图片:镰状细胞贫血病因的图解。 结合中心法则，判断mRNA的转录是以DNA的哪条链为模板。根据密码子表完成图解。 并进一步思考： 这种疾病形成的根本原因是什么？ 这种疾病能否遗传?怎样遗传? 基因中碱基的替换是否一定引起性状的改变？ 展示教材第71页皱粒豌豆形成的原因，让学生明确基因突变除了碱基的替换，还可以是DNA分子中碱基的增添或缺失等原因导致的，进而引导学生对基因突变的概念进行补充完善。 展示图片，引导学生结合密码子表思考基因发生碱基的缺失或增添，氨基酸序列是否也会改变?所对应的性状呢? 根据密码的简并，得出结论： 氨基酸序列会发生改变，所对应的性状会改变。 探讨DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失是否一定导致基因突变?为什么? 若发生在基因间区不属于基因突变。 细胞发生了基因突变，突变的基因能否遗传给后代? 基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。 若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。 思考问题，完成图解，并说镰状细胞贫血形成的原因。 通过对镰状细胞贫血实例的分析，尝试建构基因突变的概念。 基因突变发生的时期 基因突变主要发生在细胞分裂前的间期 因为DNA复制时，先解旋为单链，单链DNA的稳定性会大大降低，极易受到外界因素的干扰而发生碱基的改变 学生思考：基因突变在光学显微镜下是否能观察到？ 基因突变是分子水平的改变，无法在光学显微镜下观察到。 基因突变是基因上某一个位点的改变，属于分子水平的改变。 但是由于基因突变导致红细胞形态改变，因而可以通过观察红细胞的形态是否发生变化，进而判断是事患镰状细胞贫血。 列表分析基因突变对氨基酸序列的影响： 引导学生概括基因突变可改变生物性状的4大原因： ◆导致肽链不能合成 ◆肽链延长(终止密码子推后) ◆肽链缩短(终止密码子提前) ◆肽链中氨基酸种类改变 结合DNA复制知识，分析基因突变发生的时期。 分析基因突变对氨基酸序列的影响。 分析概括基因突变可改变生物性状的4大原因。 正误判断 典例分析 正误判断 1.DNA分子中发生碱基的