《基因重组使子代出现变异》示范公开课教学设计【高中生物浙科版(新课标)】.pdfVIP

第二节基因重组使子代出现变异

教学目标

1．阐明基因重组引起生物多样性的原因，阐明基因重组的机理。

2．以杂交育种和转基因技术为例说明生物变异在生产上的应用。

3．通过基因重组在育种上应用的实例，关注生物学社会议题，学会运用生物学原理解释生

物学社会议题。

教学重难点

【教学重点】

1．基因重组的方式、形成原因、对生物多样性的影响。

2．杂交育种的方法和优缺点。

3．转基因技术的概念和特点。

【教学难点】

1．基因重组的方式、形成原因、对生物多样性的影响。

2．杂交育种的方法。

教学过程

【新课引入】

1．观察野生水稻图片（或野生水稻研究相关视频），认识野生水稻与杂交水稻的关系，

思考探讨研究野生水稻的价值和杂交水稻的来源。尝试回答下列问题：

（1）通过有性生殖的后代会有变异，这种变异与基因突变有何本质区别？

提示：这种变异是基因重组，与基因突变不同，基因重组过程中基因结构没有发生改变，

基因的组合方式发生改变。

（2）这一原理在生产中有何应用？

提示：生产中主要用于杂交育种等方面。

【新知讲解】

一、基因重组

教师引导学生阅读课本P86~89页，回答下列问题。

1．基因重组的概念：基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性

生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代出现不同于亲本类型的现象或过程。

1/8

基因重组有狭义和广义之分，通常所说的基因重组指染色体的自由组合和交叉互换，广

义的基因重组还包括转基因技术等。

2．基因重组的意义：基因重组是通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果是导致生

物性状的多样性，为动、植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。

基因重组是如何发生的呢？让我们一起探究基因重组的原理。

（一）非同源染色体间的自由组合导致基因重组

1．形成原因：非同源染色体间的自由组合导致基因重组的原因

减数分裂形成配子时，非同源染色体的自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因也

自由组合，产生多种类型的配子。雌、雄配子结合后形成不同的基因型和表型。

教师引导学生以孟德尔豌豆杂交实验为例，尝试写出两对独立遗传的相对性状的纯合亲

本杂交，再由F自交产生的配子种类和比例。联系自由组合定律，理解多样化配子的形成。

1

2．对生物多样性的影响

结合教材图4-8，教师引导学生推算：有两对同源染色体上的两对等位基因通过自由组

合产生的四种配子，通过雌雄配子随机结合产生的后代有9种基因型和4种表型，尝试统计

其种类和比例。然后将问题延伸至n对同源染色体上的n对等位基因，尝试推理并归纳总结

规律。

2/8

根据自由组合定律，在完全显性的条件下，如果涉及的各种性状分别由n对基因控制，

并且各对基因分别位于不同的染色体上，则F的表型数目应是2n。生物的性状远超过染色

2

体数，通过有性生殖产生的后代的表型数目更是数不胜数。

引导学生据此理解自由组合现象和生物多样性之间的关系。

（二）同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组

1．形成原因：

在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换，也使染

色体上的基因产生重组。

教师带领学生回顾减数分裂形成配子的过程，并尝试说明交叉互换的原理。

2．对生物多样性的影响

教师引导学生阅读图4-9，并根据所学知识，尝试解释交叉互换对基因重组的影响：

3/8

在减数分裂中，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换的位点和次数有诸多变化，这样

能够使通过基因重组产生的配子种类变得异常多样，从而极大地增加了有性生殖后代的变异

性。

尝试据图解释单交换与双交换对配子基因型的影响和后代基因型、表型的影响。

重点归纳：基因重组和基因突变的比较

教师引导学生研讨以下项目，并进行归纳总结：

变异类型基因突变