基因突变和基因重组教案.docx

基因突变和基因重组教案

??一、教学目标

1.知识目标

举例说明基因突变的概念、原因、特点及意义。

简述基因重组的概念、类型及意义。

比较基因突变和基因重组。

2.能力目标

通过对基因突变实例的分析，培养学生归纳总结的能力。

引导学生运用类比推理的方法，理解基因突变的类型。

通过讨论基因重组和基因突变的意义，培养学生批判性思维和辩证思维能力。

3.情感态度与价值观目标

引导学生认识到基因突变和基因重组在生物进化中的重要作用，树立生物进化的观点。

关注基因突变在生产生活中的应用，激发学生对生物学的学习兴趣。

二、教学重难点

1.教学重点

基因突变的概念、原因和特点。

基因重组的概念和类型。

2.教学难点

基因突变和基因重组的意义。

基因突变与性状改变之间的关系。

三、教学方法

讲授法、讨论法、举例分析法、类比推理法

四、教学过程

（一）导入新课

1.展示一些因基因突变导致生物性状改变的图片或视频资料，如白化病患者、果蝇的眼色突变等。

2.提问引导学生思考：这些生物性状的改变是如何发生的？引起生物性状改变的原因有哪些？从而引出本节课的主题基因突变和基因重组。

（二）基因突变

1.基因突变的实例

以镰刀型细胞贫血症为例进行讲解。展示正常红细胞和镰刀型红细胞的图片，对比二者的形态差异。

引导学生阅读教材中关于镰刀型细胞贫血症的病因分析，提问：镰刀型细胞贫血症的根本原因是什么？

学生回答后总结：基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。如镰刀型细胞贫血症是由于控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生了替换，导致血红蛋白的结构发生改变，从而使红细胞形态异常。

2.基因突变的原因

引导学生阅读教材中关于基因突变原因的内容，然后进行总结归纳。

（1）物理因素：如紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。

（2）化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基。

（3）生物因素：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。

强调基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，以及细胞内不同的DNA分子上，具有随机性。

3.基因突变的特点

让学生阅读教材相关内容，然后分组讨论基因突变的特点，并举例说明。

（1）普遍性：基因突变在生物界中是普遍存在的。例如，植物的白化苗、果蝇的白眼等都是基因突变的结果。

（2）随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，以及细胞内不同的DNA分子上。如人体的不同组织细胞中都可能发生基因突变。

（3）不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。例如，控制小鼠毛色的基因可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因等。

（4）低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。例如，高等生物中，大约10^510^8个生殖细胞中才会有一个发生基因突变。

（5）多害少利性：大多数基因突变对生物体是有害的，但也有少数基因突变是有利的，还有一些基因突变既无害也无益。如镰刀型细胞贫血症对患者是有害的，而植物的抗病性突变对植物生存是有利的。

4.基因突变的意义

组织学生讨论基因突变的意义，然后请小组代表发言。

（1）基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原始材料。

（2）由于基因突变可以产生新的性状，从而可能会影响生物与环境之间的关系，有利于生物适应不断变化的环境。

（三）基因重组

1.基因重组的概念

引导学生阅读教材中基因重组的概念，理解基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。

2.基因重组的类型

（1）自由组合型：在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。例如，具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F1自交产生F2，F2出现了性状重新组合的现象，就是由于基因的自由组合导致的。

（2）交叉互换型：在减数第一次分裂前期（四分体时期），同源染色体上的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换，导致染色单体上的基因重新组合。

通过绘制减数分裂过程图，直观展示基因重组的两种类型，帮助学生理解。

3.基因重组的意义

组织学生讨论基因重组的意义，然后进行总结。

基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要意义。基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，其中可能有一些个体具有适应某种变化的环境的能力，从而在生存斗争中占据优势，有利于生物在不断变化的环境中生存和发展。

（四）基因突变与基因重组的比较

1.列表比较基因突变和基因重组

|比较项目|基因突变|基因重组|