课件19张PPT。一、教材地位、作用和内容 人教版普通高中标准实验教科书生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。
通过前面各章的学习,学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和“基因如何起作用”等问题已有了基本的认识。本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续,又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础。
本节介绍了可遗传变异的两种类型:基因突变和基因重组,引导学生从分子水平上理解遗传物质如何引起生物变异的。
二、学情分析 学生对于生物变异的现象并不陌生,通过初中生物课的学习学生已初步认识到生物变异首先与遗传物质有关,其次与环境有关,本节内容在此基础上,进一步引导学生学习遗传物质究竟是如何引体生物变异。
必修一中《细胞的癌变》介绍了细胞癌变的原因,在此基础上,有利于学生理解引起基因突变的原因。
学生已学过的孟德尔的具有两对相对性状的豌豆杂交实验及基因自由组合定律的实质,在此基础上可以引导学生对基因重组概念、类型及意义的理解。三、学习目标1、说出基因突变的概念、意义。
2、举例说明基因突变的原因和特点。
3、说出基因重组的类型和意义。通过设计一个例题引导学生复习自由组合和连锁、交换定律,自发地概括出自然条件下的两种基因重组类型,并通过学生画图构建物理模型加强学科纵向联系;通过计算构建数学模型,更好地理解基因重组的意义。(教学目标及设计意图)通过实例引入、小组合作自主构建模型的方式通过与必修一第六章“细胞癌变的原因”进行类比帮助理解记忆基因突变的原因,通过资料分析得到基因突变的特点。1、通过实例引入,培养学生对生物世界探究的好奇心和兴趣。
2、通过小组模型构建、资料分析、画图、计算等活动,培养新课程理念所要求的学生自主、合作、探究等精神。四、教学重点、难点1、说出基因突变的概念、意义。
2、举例说明基因突变的原因和特点。
3、说出基因重组的类型和意义。五、教学过程及策略(一)视频引入
(二)一级导学(即课前预习,对知识填空答案)
(三)二级导学(即通过探究活动进行内化提升,
通过由易至难的典型例题进行及时反馈)
I 基因突变
II 基因重组
(四)总结播放一段28s的“镰刀型细胞贫血症”视频,
提出问题:引起该病的原因是什么?(二)一级导学:夯实基础1.概念:DNA分子中发生碱基对的 ,而引起
的改变,叫做基因突变。
2. 诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可以分成三类(外因): 。基因突变也会由于DNA分子__________偶尔发生错误而自发产生(内因)。
3. 自然界中诱发基因突变的因素很多,基因突变还可以自发产生,因此,基因突变在生物界中是 。由于DNA碱基组成的改变是随机的、不确定的,因此,基因突变是 、
的。在自然状态下,基因突变的频率是 的。
4. 基因突变的意义:
基因突变是 产生的途径,是生物变异的 ,是
的原始材料 。替换、增添和缺失新基因根本来源生物进化普遍存在的随机发生的不定向很低基因结构物理因素、化学因素和生物因素复制与必修一第六章“细胞癌变的原因”进行类比I 基因突变1:基因重组的概念:
生物体_________的过程中,控制不同性状的_____的__________。
2:基因重组的类型:
(1)____________型,时期:____________
(2)____________型,时期:____________
3:意义? 基因重组是生物变异的_______之一(主要来源),对生物的进化具有重要的意义。有性生殖基因重新组合
自由组合交叉互换MI后期MI前期(四分体时期)来源(二)一级导学:夯实基础II 基因重组探究活动1——根据教材P81“思考与讨论”,分析镰刀形细胞贫血症的病因(独立思考)(三)二级导学:内化提升不用模型的原因是,该处的重点是让学生查密
码子表,归纳出该病的直接原因和根本原因,
帮助构建概念模型,并引出基因突变的概念。I 基因突变探究活动2——构建模型,了解DNA分子中碱基对的替换、缺失或增添对生物性状的影响有何不同(小组合作)(三)二级导学:内化提升下面已经给出正常DNA分子模板链的碱基序列,当碱基序列分别发生如下变化时,翻译成的氨基酸序列将如何变化?
正常DNA模板链 TAC TAG AGC ……
mRNA AUG AUC UCG ……
氨基酸顺序 甲硫氨酸 异亮氨酸 丝氨酸 ……
①第6个碱基G被碱基A(或C)所替换;
②第4个(或第4、5两个,或第4、5、6三个)碱基发生了缺失;
③第3个碱基和第4个碱基之间插入一个碱基G(或两个碱基G、A,或三个碱基G、A、C);
利用桌上的模型,分组讨论分析以上情况带来的影响,并总结特点。帮助学生更好地理解基因突变的概念及意义I 基因突变探究活动3——资料分析,理解基因突变的特点(独立思考)(三)二级导学:内化提升你能从下列资料中的哪些信息分别得到基因突变的特点:普遍性、低频性、随机性、不定向性、多害少利性。资料①:1935年,美国科学家联合英国科学家在非洲大陆对11270种植物进行了调查,结果发现在过去的7年间,98.7%的植物都曾发生过突变。在适宜的条件下,生长1~2天的大肠杆菌培养物的浓度约为每毫升10 9个细胞,DNA复制的错误率约为10-9,也就是每连接109 个核苷酸才可能发生一个错误。这些变异有些可能影响大肠杆菌的生存,但也有极少数可能增强其生存,如获得对某些抗生素的抗性。基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,可以发生在细胞内不同的DNA分子上,可以发生在同一DNA分子的不同部位。资料②: 果蝇红眼基因的突变图。通过资料分析得到基因突变的特点,可以提高学生阅读分析的能力,更好地
区分随机性和不定向性,由于基因突变的特点我们一般概括为一些专有名词,
但在书上并未出现,所以在设计时,我是给出了这些特点,而不是让学生归纳I 基因突变1、人类可遗传的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂 B.四分体时期
C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期
2、有关基因突变的下列说法,不正确的是
A.基因突变是可遗传的变异的根本来源
B.基因突变可以产生新基因,同时产生新的基因型
C.A基因可以突变成a1、a2、a3…,同样a基因也可以突变成A1、A2、A3…
D.基因中一个碱基对发生改变,则一定发生了基因突变,并一定能改变生物的性状
(三)二级导学:内化提升I 基因突变探究活动4——比较两种情况F2中重组类型出现的原因,并画出相应的染色体图。(小组合作)由于基因重组的实质,即基因的自由组合和连锁、交换定律,已经在孟德尔的豌
豆杂交实验作中过详细的介绍,所以设计这样一个例题复习旧知,引入新知。(三)二级导学:内化提升II 基因重组探究活动4——比较两种情况F2中重组类型出现的原因,并画出相应的染色体图。(小组合作)学生在复习旧知的同时,自发地概括出自然条件下的
两种基因重组类型,并通过画图构建物理模型加强学
科纵向联系,把基因的行为和染色体的行为统一起来。(三)二级导学:内化提升II 基因重组探究活动5——构建数学模型,计算教材P83“思考与讨论”的第1、2题(独立思考)通过计算,可以发现基因重组产生的变异非常丰富,
帮助学生更好地理解基因重组的意义(三)二级导学:内化提升II 基因重组3、下面有关基因重组的说法不正确的是
A.基因重组发生在减数分裂过程中
B.基因重组能产生新的基因
C.基因重组是生物变异的重要来源
D.基因重组能产生新的基因型
4、观察下图,下列说法不正确的是。
A.基因突变发生于Ⅰ过程,基因重组发生于Ⅱ过程
B.Ⅲ过程是在细胞分裂和细胞分化基础上进行的
C.有性生殖实现了基因重组,增强了生物变异性
D.Ⅲ过程可能发生基因突变,不会发生基因重组(三)二级导学:内化提升II 基因重组(四)总结通过表格对比基因突变和基因重组碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变有性生殖过程中,
控制不同性状的基因重新组合分裂间期MⅠ前、后自然突变、诱发突变自由组合、交叉互换产生新基因产生新的基因型生物变异的根本来源生物变异的主要来源诱变育种杂交育种六、板书设计一.基因突变
1、概念:碱基对的替换、增添、缺失,
基因结构的改变。
2、原因
3、特点:普遍性、随机性、不定向性、
低频性、多害少利性
4、意义:产生新基因,变异的根本来源,
生物进化的原始材料
二、基因重组
1、概念:有性生殖,基因的重新组合
2、类型:
自由组合型:MI后期
交叉互换型:MI前期(四分体时期)
3、意义:变异的来源之一(主要来源)