第一篇:基因突变论文(推荐)
简述基因突变是生物进化的源泉
一.进化及基因突变
地球在47亿年前诞生,而地球上最早的生命从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类,从中分化出哺乳类和鸟类。现代进化学家坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变(基因突变和染色体畸变)或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用,整个群体的基因组成就会发生变化,造成生殖隔离,演变为不同物种。
因此为生物进化提供原材料的是概率极小的基因突变。基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种隐定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一个新基因,代替了原有基因,这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。
二.例子
然而大多数突变是无用的,甚至是有害的。只有极少数的突变是有益的,正是这些极少数有益的突变使那些拥有突变性状的个体更适应环境,这便是达尔文所说的自然选择。它使得物种基因频率发生改变,物种便进化了。
例如意大利种蜜蜂(Ligurian bee),基因突变使它能够达到红三叶草的泌蜜处去吸食花蜜,因此富有这种红三叶草的一个地区,对于吻略长些的,即吻的构造略有差异的那些蜜蜂会大有利益。另一方面,这种三叶草也有突变花管较短或花管分裂较深的,而三叶草的受精要依靠蜂类来访问它的花,在这个地区里如果普通的蜂稀少了,就会使花管较短的或花管分裂较深的植物得到大的利益,这样,蜜蜂就能够去吸取它的花蜜了。通过连续保存具有互利的微小构造偏差的一切个体,花和蜂怎样同时地或先后慢慢地发生了进化。
再如生活在分布在印度和斯里兰卡,在孟加拉国、尼泊尔和不丹的热带森林中的熊,他们的主要食物是白蚁等昆虫,另外也吃树叶、花朵、水果,并会捡食腐肉。因此基因突变使那些上颚只有4颗门齿,尾巴粗短,脚掌巨大,脚掌上有很长的爪钩的熊更适应环境生存下来。因为这些性状有助于它们吸食白蚁而且方便它们挖掘蚁穴和爬树。久而久之,便进化成今日的懒熊。而那些生活在北极的熊,因为气温寒冷。基因突变使那些熊头部较小,耳小而圆,颈细长,足宽大,肢掌多毛的御寒性状出现并不断遗传。慢慢进化为今日的北极熊。而大熊猫从始熊猫缓慢进化时出现了臼齿发达,爪子除了五趾外还有一个“拇指”。这个“拇指”其实是一节腕骨特化形成,学名叫做“桡侧籽骨”,主要起握住竹子的作用。这些
优良性状出现并保留下来,使大熊猫生存至今未灭绝。
还有一些鸟类在进化过程中基因突变使得长而无膜的趾的性状的形成,这方便在沼泽地和浮草上行走。像陆秧鸡等,更有甚者如高地鹅的蹼脚已经变得残迹了。
双壳类的壳构造得能开能闭,但可细分为列齿目,绞合齿多同形,排成一列;闭壳肌2个,均发达。盾鳃或丝鳃。有湾锦蛤壳小而厚,卵圆形;盾鳃小,鳃丝完全横列。我国黄渤海有分布。云母蛤:壳前方常开口,鳃丝直,不反折。蚶:壳厚,膨胀,壳面有粗的放射肋,鳃丝常反折。异柱目,前闭壳肌很小或消失,后闭壳肌发达;绞合齿一般退化或成小结节状,或无绞合齿、鳃丝间以纤毛盘或结缔组织相连接。代表动物有:贻贝壳略呈三角形,壳顶尖,腹线平直。具足丝。其肉体干制品称淡菜,味鲜美。江瑶为大型种类,两壳等大,壳质脆,三角形。其闭壳肌的干制品称江瑶柱,为海味中的珍品。真瓣鳃目铰合齿少或无,前后闭壳肌均发达,大小相等;鳃丝和鳃小瓣间以血管相连接;出水孔和入水孔常形成水管。无齿蚌为淡水产,壳卵圆形,无绞合齿。代表动物有:珠蚌壳厚、长圆形。可以说,如此种类繁多的壳类都来源于基因突变所造成的性状改变。
三.小结
虽然基因突变具有稀有性,少利多害性,然而生物的进化离不开那些小概率的有益突变。因而可以说基因突变是生物进化的源泉,有了不同类型的突变型,而自然起到了选择的作用,使得适应环境的生物得以生存下来,进而产生了生物的多样性。
参考资料:
《物种起源》达尔文
第二篇:基因突变教学设计
《基因突变》的教学设计
一、教材和学情分析
本节课内容包含了两种可遗传变异基因突变和基因重组,而基于前面已经学习了自由组合定律和减数分裂知识,学生们对于基因重组已经有了一定的了解,在这个知识点处理上应注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养,通过实践提高学生的认知能力。这节课的重点和难点就集中于基因突变这个知识点,要通过多种途径来加深对基因突变的内涵和外延的理解。
二、教学目标及重难点
知识目标
1.结合实例.模型.游戏等方法从分子水平(碱基对替换.增添.缺失)分析基因突变发生的时间,内因,推导出基因突变概念。
2.分析基因突变发生在体细胞和生殖细胞时对其控制合成的蛋白质.对性状与子代的影响。
3.基因突变的产生外在原因.特点及意义。
能力目标
1.借助示意图的观察和对问题的思考,提高学生判断.推理等能力。
2.通过游戏、模型演示推出基因突变概念的过程,锻炼学生们合作探究的能力。
情感态度价值观目标
1.通过分析引起基因突变的外部原因培养学生正确的生活态度,珍惜爱护生命。
2.认同基因简并性保持生物性状稳定性的意义,以及基因突变.对生物多样性形成的积极意义。
重点
基因突变发生的概念.原因及特点。
难点
基因突变的意义。
三、教学方法及教具 针对教学内容和教学目标,选择的教学方法为:情境教学法.问题教学法.小组讨论法.学生分析归纳法。
教学流程大体为:提出问题──观察现象──分析探索──得出结论。教具:多媒体.游戏纸条.磁条(制成基因碱基对)
四、课时安排
1课时
五、教学过程
导入:(呈现水毛茛图片),为什么在水中和空气中,叶片的形状差距这么大呢?这种变异可以遗传么?如果是遗传物质改变,会不会遗传给后代呢?
学生活动:学生观察分析,说出环境引起的是不可以遗传的变异,而遗传物质的改变一般可以遗传的变异。
教师点拨总结:变异分为不可遗传的变异和可遗传的变异,(教师点拨):可遗传的变异包括基因重组.基因突变和染色体变异。这节课我们来探讨基因突变
游戏导入基因突变学习:教师带领学生做了一个游戏,把学生分成5排,给每排第一个学生发一个纸条,上面都写了一句英文句子THE CAT SAT ON THE MAT.。由每排第一个同学看完句子记住后口头往后传,每次只说一遍,每排最后一个同学回报结果,出来的结果千奇百怪,有的同学丢了一个单词或一个字母,有的增添了字母,我又让学生来当评委给这几个句子找毛病,学生们利用了英语上学的知识找出了错误。顺势,教师导出:字母好比是碱基对,句子好比是DNA片段,那么碱基对的增添.缺少或替换会不会影响句子本来的意思呀?
学生异口同声的说:会。
教师又问:那么刚才我们传递句子的过程是指什么过程呀?
学生思考回答:DNA复制过程。
教师又问:那么碱基对的增添.缺少或替换从根本上改变了什么呀?
学生思考回答:基因的碱基对排列顺序。(教师点拨:基因结构改变。)
1.基因突变的概念: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。
2.实质:基因结构的改变
3.发生时期:细胞分裂间期(有丝分裂.减数第一次分裂前的间期)
教师发问过渡:那么基因突变又分为什么样的类型呢?一定可以遗传给后代么?突变后一定会引起生物性状的改变么?
资料呈现:1。镰刀型细胞贫血症。(附正常红细胞和异常红细胞的图片)
教师阐述:我们知道,正常人的红细胞是圆饼状的,而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。这种病是怎样形成的呢?我们一起来探究。
教师多媒体呈现:血红蛋白分子的部分氨基酸顺序
正常……缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—
异常……缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—
学习任务:找出镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子异常的原因。
学生对比回答:谷氨酸被缬氨酸替换。
学生借助学案和密码子表分析推测相应的DNA分子的碱基片段发生了什么变化?
学生分析后回答:T//A 被 A//T取代。
教师总结:
直接原因:蛋白质中氨基酸被替换
根本原因:碱基对替换
教师设计模型,利用磁条构建的脱氧核苷酸在磁性黑板上排成一个含有8个碱基对的DNA片段。
学生活动:以小组为单位展开活动,随机在这个基因片段中增添.缺失或替换一个碱基对,并分别记录下转录后的mRNA,推测出这三种情况下对性状的影响情况并对比影响程度的大小。得出:一般情况下,增添或缺失一个碱基对引起的基因突变影响大于替换引起的基因突变。
教师布置课下进一步探究任务:是不是增添或缺失的碱基对越多对性状影响越大呢?
思考:基因突变一定可以遗传给后代么?(小组讨论)
学生结合有性生殖知识总结出:基因突变若发生在配子中,将会遗传给后代,发生在体细胞中的基因突变,一般是不能够遗传的。(教师补充:发生在植物体细胞中的基因突变,如何能够遗传?---无性繁殖.营养繁殖)
教师引出:突变后一定会引起生物性状的改变么?
学生分析学案中发生以下情况是否还有引起镰刀型细胞贫血症呢?
学生合作:转录写出密码子并查密码子表得出两种密码子决定的都是谷氨酸,不会引起性状改变。
教师点拨:由于一种氨基酸可能有几种密码子,这一现象称做密码子简并,以致DNA分子碱基对的替换不一定会导致生物性状的变化。
引入下一知识内容:如果人体某些细胞基因突变,有可能发展为癌细胞。癌症就是原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
设置问题情境:在生活中有什么因素容易引发癌症,从而发生基因突变呢?
学生思考.讨论.举例说明:
物理因素:在强日光照射下容易得皮肤癌;在医院放射室工作的医生容易得癌症等
化学因素:咸菜等腌制食品必须检测亚硝酸盐的含量,亚硝酸盐含量过多可能会致癌等)
教师总结诱发基因突变的因素:
4.外因: ①物理因素:紫外线.X射线.激光等
②化学因素:亚硝酸盐.碱基类似物等
③生物因素:某些病毒.细菌的代谢产物等
内因: DNA复制过程中出错。
教师提问:基因突变的特点有哪些?
学生阅读课本:(小组讨论)
教师提问:普遍发生的基因突变有何意义?
引导学生思考.分析:
①基因突变能产生新基因吗?
②新基因的产生对生物生存有意义吗?
③自然环境会选择哪个个体留存下来?
④基因突变对生物进化有何意义?
学生思考回答:
.基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
教师点拨:基因突变是新基因产生的途径这个意义。
课堂总结:
六.板书设计
基因突变
1.基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对的替换.增添.缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变
2.实质:基因结构的改变
3.发生时期:细胞分裂间期(有丝分裂.减数第一次分裂前的间期)
4.基因突变的原因
诱变因素的种类
①物理因素:紫外线、X射线、激光等
②化学因素:亚硝酸盐、碱基类似物等
③生物因素:某些病毒、细菌的代谢产物等
5.基因突变的特点
普遍性、随机性、不定向性
自然状态下基因突变的频率很低
多害少利性
6.基因突变的意义
基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
第三篇:基因突变说课稿(评优)
基因突变说课稿
武威七中 王永旭
一、教材分析
基因突变和基因重组是生物变异的主要来源,是生物变异的重点知识。同时对于理解生物的多样性和生物的进化都有重要意义,因此占有非常重要的地位。
在知识联系上,本节内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律等知识密切相关,没有前面的基础很难理解这部分的知识。与后面的生物的进化以及生物的适应性也密切相关,是理解后面知识的基础。
本节内容按照教学参考的建议,分两课时。变异的类型和基因突变为第一课时。基因重组为第二课时。今天我上的是第一课时。
二、教学目标 ㈠知识目标
1、使学生理解基因突变的概念、特点及意义;
2、使学生了解变异的类型和基因突变发生的时间、类型及人工诱变在育种上的应用。㈡能力目标:
1、通过对基因突变实例的分析培养学生的比较思维能力;
2、通过观察课件培养学生的观察、识图能力。㈢情感目标:
1、通过对镰刀型细胞贫血症的分析,培养学生科学的精神和态度。
2、我国在诱变育种方面取得的成就对学生进行爱国主义教育。
三、重难点分析
1.基因突变概念的建立:通过对“镰刀型细胞贫血症”这一说明基因突变概念的经典实例病因的分析,帮助学生理解基因突变的概念和基因突变是生物变异的根本来源,培养学生分析、比较和归纳总结的综合思维能力,因此是本节的重点。
2、“镰刀型细胞贫血症”是直接说明基因突变的本质的典型实例,由于基因内部的脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序发生了改变,影响到基因控制合成的蛋白质中氨基酸的种类,从而影响蛋白质的活性,导致性状的改变,因此分析“镰刀型细胞贫血症”的病因进而总结基因突变的概念是教学的难点。
3、为突出重点、突破难点,在教学过程中我尽量发挥学生的主体作用,启发和引导学生分析思考问题,使学生从红细胞功能的变化联想到结构的变化,从血红蛋白结构的改变联想到DNA的改变,以达到使学生理解和掌握知识的目的,并培养学生分析问题的能力。
四、教法
探究式教学法。在教师的引导下,创设情景,通过问题的设置来启发学生思考,在思考中体会生物学概念形成过程中所蕴涵的基本方法。
五、学法
本节内容比较抽象,需要通过实例举证来理解抽象概念和特点。我采用了
①复习已有知识――为学习新知做好准备;②创设情境——提出问题;③分析类比——通过分析经典实例,形成新概念;④即时训练—-巩固知识四个层次的学法,它们环环相扣,层层深入,从而顺利完成教学目标。
六、教学程序及设想
第一部分
变异类型的教学
关于变异类型的教学,我从学生以获得的知识,表现型是基因型和环境相互作用的结果这一结论出发,承上启下,分别从环境改变和基因型改变两个方面总结出变异的两种类型,可遗传变异和不可遗传的变异。第二部分
基因突变概念的教学
㈠复习已有知识――为建立新概念做好准备;
学习镰刀型细胞贫血症病因时会用到基因的转录、翻译等知识,这部分知识是第六章第一节的学习内容,也是比较抽象的内容,如果学生这部分知识有遗忘,就会对新知识的学习产生障碍,不利于知识的掌握,所以有必要对这部分内容进行复习。所以我设计了中心法则的主要内容是什么的问题帮助学生回忆已有的知识。如
1、基因是如何指导蛋白质合成的?
3、什么是遗传信息?什么是遗传密码?它们之间有什么关系?
(二)分析类比——通过分析经典实例,形成新概念
镰刀型细胞贫血症病是是说明基因突变概念的经典实例,让学生先比较正常和异常红细胞的形态,进而比较正常和异常的血红蛋白的一条链的一个片断,让学生先有一个感性认识,再让学生根据已有的知识推测蛋白质改变是由于mRNA上的密码子改变,密码子改变是由于DNA上的碱基发生改变。
基因突变的概念对学生来说太抽象,因此学习应该与学生的生活融合起来,从学生的生活经验和已有的知识背景出发,让他们在生活中去发现、探究、认识并掌握。
我在教学中设计了一个思考题,让学生思考抄书出错会怎样?如原句:小陈老师喜欢钓鱼。可能出现的错误:
1、小陈老师喜欢钩鱼。
2、小陈老师喜欢鱼。
3、小陈老师喜欢钓小鱼。抄书出错学生可能都遇到过,贴近学生的生活,可以引起学生的学习兴趣。进而再让学生思考假如在DNA分子的复制过程中,发生了类似的错误,DNA携带的遗传信息将会发生怎样的变化?可能对生物体产生什么影响?随后再出示碱基增加造成的突变和碱基减少造成的突变,这样就为学生形成概念提供了充分的资料。从而顺利完成基因突变概念的教学。
第三部分 基因突变的特点和意义的教学
在讲完基因突变的概念后,再利用PPT课件出示一些图片、文字,创设探究情景,提出问题,教师点拨引导,学生自主探究,让学生概括归纳出基因突变的特点。
如在讲基因突变的普遍性时,先出示不同生物(从低等到高等的顺序)有突变,再出示同一种突变(白化)在不同的生物体(植物、动物、人)都有,让学生理解基因突变的普遍性。
如在讲基因突变的随机性时,我创设了植物个体发育的情景,提出了受精卵和根细胞发生突变后,其突变性状分别表现在生物体的什么部位的问题,让学生讨论分析自主归纳出基因突变的随机性。
在讲基因突变的意义时,我根据学生已获得知识,设计了三个层层递进的问题:基因突变能产生新基因吗?基因突变产生的新性状对生物的生存是有利还是有害的?自然选择哪些个体生存下来?再结合长翅和残翅昆虫的事例,再次让学生讨论分析自主归纳出基因突变的意义。
第四部分 人工诱变在育种上的应用的教学
此部分内容我采取了让学生自学的方式来获得。对我国在人工诱变方面取得的成就进行爱国主义教育。
以上,我仅从说教材,说学情,说教法,说学法,在教学程序上说明了“教什么”和“怎么教”,阐明了“为什么这样教”。希望各位领导老师对本节课的教学设计提出宝贵意见。
第四篇:人教版教学论文《基因突变和基因重组》说课稿
高中生物必修二
《基因突变与基因重组》说课稿
乐陵市第二中学 刘桂华
大家好,今天我说课的内容是人教版普通高中标准实验教科书生物必修2第五章《第一节 基因突变与基因重组》。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。其中基因突变从实例入手,通过对镰刀型细胞贫血症的分析,引入基因突变的概念,然后详细阐述基因突变的原因和特点、意义。在基因重组部分,教材设置了“思考与讨论“的栏目,旨在让学生利用数学方法,通过计算,体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。正文中则简要阐述了基因重组的概念、类型和意义。本节内容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。
依据课程标准和教材内容确定本节教学目标如下: 知识与技能
(1)举例说明基因突变的特点和原因。(2)举例说出基因重组。
(3)说出基因突变和基因重组的意义。过程与方法
(1)采用镰刀型细胞贫血症的实例,从现象开始,追根溯源,让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。
(2)用类比推理的方法引导学生理解基因突变的类型。
(3)通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念,归纳哪些因素会导致基因突变。(4)以设问和讨论的形式引导学生思考基因突变和基因重组的意义。情感态度与价值观
引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组做科学的了解,形成正确的科学价值观,激发学生的责任感。
教学重点:
基因突变的概念、特点及原因。教学难点:
基因突变和基因重组的意义 学情分析:
生物的变异现象对于学生而言并不陌生。通过前面生物课的学习,学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质有关,也和环境有关。在此基础上,教师应引导学生在分子水平上理解基因突变和基因重组的概念、掌握实质。基因突变和基因重组是遗传学中重要的概念,是学生学习生物的遗传、变异和进化的基础,其中的基因突变是生物变异这部分教学内容中的一个重点知识。由于该部分的知识比较抽象,需要学生具备相当强的空间思维能力和丰富的想象力。虽然学生在本模块前面的教学内容中遇到类似的情况,通过学习提高了能力,但要达到从分子水平上理解和掌握,仍需要教师通过采取适当的教学策略,引导学生在不断地探究、思考、分析和讨论的过程中实现教学目标。
教学方法:
教师在教学过程中利用多媒体课件,创设形象生动的教学氛围;同时应用讲述法、比较法、讨论探究等方法。适当补充相关的材料,让学生从实例分析入手,按照认知的规律从现象到概念,从宏观到微观来归纳总结概念;引导学生运用类比推理的方法,从讨论英文句子中发生个别字母改变可能导致句子意义的变化情况,通过联想和类比,理解基因突变和生物性状改变的关系;以设问、讨论的形式引导学生思考基因突变和重组的意义;用填表的形式引导学生进行知识的对比和总结。生物必修
高中生物必修二
教学过程:
(一):引入
由“一母生九子,连母十个样”谈起,变异如同遗传是生物界普遍存在的现象。通过初中生物课的学习,学生已经初步认识到生物的变异首先与遗传物质有关,其次与环境有关,即变异有两种类型:不可遗传的变异和可遗传的变异。可遗传的变异有三种来源:基因突变、基因重组和染色体变异。今天我们一起来学习基因突变和基因重组。
(二):基因突变的新授教学
1、基因突变的实例
为了让学生更好地理解基因突变的概念,教材不是从概念到概念,而是从实例(镰刀型细胞贫血症)入手,通过对“思考与讨论”中问题的解决,引导学生得出基因突变的概念、时间等问题(板书)。并结合问题探讨,让学生类比推理基因突变的类型和结果。理解基因突变的类型,可以用英文句子中一个字母的改变,导致句子意思不变、变化不大、完全变化三种情况,通过联想和类比的方法,结合不同密码子对应相应的氨基酸的知识,了解基因突变对生物性状影响的三种情况。使学生明确基因突变不一定都导致生物性状的改变。所以,基因突变对生物体来说,有的有害,有的有利,有的既无害也无利。
2、基因突变的原因
关于基因突变的具体原因的教学,首先,介绍癌症的形成是体细胞发生基因突变的结果,然后让学生列举生活中的事例,回忆癌症形成的诱因,引导学生分析思考讨论类比得出基因突变的原因(板书),归纳哪些因素会诱发基因突变,从而选择健康的生活方式养成健康的生活习惯。
3、基因突变的特点
基因突变的特点的教学,我采用教师指导学生阅读(呈现教师设计的问题,让学生有目的地看书),(问题指出后,教师退居组织者、指导者、信息资料提供者位置,学生成为课堂的主人;他们运用课本知识展开互动的讨论,相互启发,互相补充,解疑去惑,获取知识,锻炼能力。教师也可以参与其中,“亦师亦生”让课堂气氛更加热烈和融洽)
通过学生自主学习、讨论探究,他们已对基因突变的特点有一定的认识和理解。但若想使他们更加准确、牢固地掌握本知识点,教师的系统点拨是必要的(针对上述教师的提问或讨论过程中学生的典型问题作具体的解释和讲解)。(板书)
4、基因突变的意义
为了理解基因突变是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料,可以引导学生思考下列问题。基因突变能产生新的基因吗?这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义(有利还是有害)?自然环境会选择哪些个体生存下来?通过这些设问,使学生理解基因突变最重要的特点是产生了新的基因,原来的基因和新的基因所表达的性状为自然环境提供了选择的材料。(这里引导得出结论的同时重点强调)(板书)
(三)、基因重组的新授教学
温故知新:基因的自由组合定律引入。为帮学生理解和记忆,可提出问题让学生思考: 1基因重组是指基因的重新组合,哪些基因可以重新组合呢? 2非等位基因为什么要重新组合呢? 3非同源染色体在什么时期重新组合呢?
4减数第一次分裂后期,同源染色体和等位基因是怎样变化的? 带领学生梳理知识直接找出基因重组的概念、类型(板书)、原因
通过对课本中 “思考与讨论”的解决,使学生认识到基因重组是通过有性生殖实现的,两个亲本的杂合性越高,基因重组的的类型就越多,生物通过有性生殖产生的变异就更多了。基因重组尽管不能产生新的基因,但可以产生不同的生物性状组合,产生新的基因型。所以说,基因重组为生物的进化提供了可供选择的材料。
(四)课堂总结及反馈训练(多媒体展示)生物必修
高中生物必修二
列表比较基因突变和基因重组的有关知识(本质、发生时间、原因、条件、发生可能、意义等方面),让学生讨论再回答。(注重知识的横向联系,有利于学生对知识的深入理解)
反馈训练:(注意典型性,由基础到提高的层次性)说教学反思:
本节课,怎样在原来的基础上引导学生对基因突变和基因重组的理解进入一个新的平台是本次教学思考的主要问题。在对教学资源进行整合的基础上,立足课本,实现对知识的深化和拓展是主要的指导思想。在学习基因突变时,重点是带领学生学习基因突变的基本概念,研究内涵即基因结构的改变,外延是碱基对的增添、缺失和替换。结合基因的结构和基因对性状控制的相关知识,教师以多种多样的教学方式让学生自己研究基因突变是否一定会带来性状的改变。同样在学习基因重组的过程中采取了新的尝试,让学生根据文字,结合减数分裂的相关知识学习,在自己摸索的过程中实现外界知识的内化。
板书设计
一、变异的类型
可遗传的变异有三种来源:基因突变、基因重组和染色体变异
二、基因突变
1:概念 DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失,而引起的基因结构的改变。
根本原因 DNA分子的碱基对发生变化
时间 DNA分子复制时
结果 引起基因结构的改变,可能会导致生物体的性状发生改变。2:原因
①外因(1)物理因素:X射线、激光等。
(2)化学因素:亚硝酸,碱基类似物。
(3)生物因素:某些病毒、细菌、一场代谢产物等。②内因:DNA复制时偶尔也会产生错误。
3:特点 普遍性、随机性、不定向性、低频性、少利多害性
4:意义 基因突变是新基因产生的途径,是变异的根本来源,是生物进化的原始材料
三、基因重组
1:概念:生物体在有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合 2:类型
(1)随机重组:减数第一次分裂后期
(2)(交叉互换:简述第一次分裂四分体时期。
3:意义 基因重组是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要的意义。生物必修
第五篇:基因突变教案
基因突变
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1.了解变异的类型和可遗传变异的来源。基因突变才能产生新基因。2.掌握突变的概念,理解基因突变的原因。
3.了解基因突变的种类、特点,理解基因突变的意义。4.了解人工诱变在育种上的应用及其成就。
(二)能力训练点
1.对学生学习方法进行训练,培养学生的自学能力。2.培养学生发散思维能力及综合能力。
(三)德育渗透点
1.基因突变的学习,不但可以使学生懂得生物界丰富多彩的本质,还可以对学生进行辩证唯物主义的思想教育。
2.通过例举我国在诱变育种方面所取得的成就,对学生进行爱国主义思想教育。
(四)学科方法的训练点
1.前面学习了遗传知识,再学习变异,从而认识遗传和变异是对立的统一关系,由此形成学生辩证的思维方法。2.学习了利用基因重组可通过杂交方法育种,还应使学生了解利用基因突变可通过化学的方法和物理的方法诱变育种。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1.教学重点及解决办法 基因突变的概念。[解决方法](1)通过出示基因结构变化的示意图,加深学生对基因突变内涵的理解。
(2)课堂教学中不断提出问题,让学生通过概念的运用达到巩固概念和知识迁移的目的。
2.教学难点及解决办法 基因突变的原因。[解决办法]
对人类镰刀型细胞贫血症病因结合图解进行分析,使学生真正明白基因突变的原因——DNA复制过程也可能发生差错,基因中个别碱基的变化,就会造成性状改变。
3.教学疑点及解决办法
为什么说基因突变是变异的主要来源?
[解决办法]讲明基因突变与基因重组的区别,联系实际举例。
三、课时安排
1课时。
四、教学方法
讲授、谈话。
五、教具准备
基因结构变化示意图,短腿安康羊和正常绵羊图,果蝇的白眼、残翅图,人的白化病图,玉米的白化苗图和镰刀型细胞贫血症病因图解,镰刀型贫血症红细胞和正常型红细胞比较图,板书内容投影片,多媒体教学设备
六、学生活动设计
1.提出问题,让学生自学。
2.引导学生观察基因结构变化的示意图,认识基因突变的实质。3.帮助学生分析镰刀型细胞贫血症病因图解,理解基因突变的原因。
七、教学步骤
通过银幕显示,让学生明确本堂课应达到的学习目标:
了解基因突变的概念、种类、特点、以及基因突变的原因和诱变育种。能力目标与德育目标体现在教学中。
(一)重点、难点的学习与目标完成过程 引
言:
生物都能产生自己的后代,倘若后代像亲代就是遗传,后代不像亲代出现了差异就是变异。前面我们对遗传问题进行了学习,了解了主要遗传物质是DNA,DNA控制生物遗传性状的结构和功能的基本单位是基因,等位基因的传递遵循分离规律;非同源染色体上的非等位基因的传递遵循自由组合规律;性染色体上的基因遗传又与性别有直接关系。总之,遗传的问题很复杂,生物的变异也同样如此。
下面学习
第二节
生物的变异。
提出问题,让学生带着问题自学教材P·190第1—2段。银幕显示自学提纲:
1.变异分为哪两大类?怎样区别?举例说明。2.可遗传变异有哪三种来源? 检查自学效果。
在学生回答了第一问后,强调:遗传的变异不是环境条件影响而引起的性状改变,而是遗传物质发生了变化,这种变异能在后代中重新出现。
提
问:通过美容手术,单眼皮能变成双眼皮,这种双眼皮能遗传吗?说明理由。
在学生回答了以上问题和提纲中的第二问后,再提
问:“一猪生九仔,连母十个样”,这种个体间的差异,主要是通过什么产生的?
(答案:通过基因重组产生。)
过
渡:基因重组能使后代产生变异是因为能产生新的基因型,而基因本身不发生任何改变。如果基因的结构发生了改变呢?这就是我们下面要学习的内容。
一、基因突变
以提问的方式复习旧知识。(1)什么叫基因?
(2)基因的分子结构是怎样的?
学生在回答了以上两个问题后,强调:基因主要是在染色体上,是具有遗传效应的DNA片断,基因中的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息,不同的基因,脱氧核苷酸排列顺序不同。基因控制生物的性状。
提出问题,让学生读书(教材P·190—P·192页上的第一段)。银幕显示自学提纲:
(1)基因突变的实质是什么?(2)基因突变分为哪两种类型?(3)基因突变有哪些特点?(4)基因突变的意义是什么? 检查自学效果。
在学生回答第1问后,银幕显示基因结构变化的示意图(图中变化的个别基因在闪烁,以引起学生的注意。)
讲
述:强调基因结构不管按以上的哪一种情况变化,归根结底都是碱基的排列顺序发生了改变(这就是基因突变的实质),从而改变了遗传信息,引起生物性状的变异。比如,正常色觉变成红绿色盲就是由于基因突变产生的新性状。
(一)基因突变的概念
(要求学生在书中P·190上勾画出来。)讲
述:
基因突变是基因结构的改变,属于分子水平上的变化,因此,在光学显微镜下是看不见的。那么,我们怎样知道基因发生突变了呢?
银幕显示:短腿安康羊和正常绵羊图。讲
述:
在1919年,挪威东部一个庄园的羊群中,突然出生一只小羊羔与众不同,它的身体长,腿很短,管理人员对它特别关照,把它养大后,它就成为了一个新品种,取名为安康羊。这个变异个体就是通过基因突变产生的。因此,通过表现型就能知道基因突变是否发生了。
请学生回答基因突变的类型(基因突变可分为两种类型:自然突变和诱发突变。)
引导学生归纳基因突变的特点: ①广泛性 ②突变率低
③一般有害(这部分内容主要通过下面的举例讲明。)
银幕显示图:果蝇的白眼、残翅,人的白化病,玉米中的白化苗。首先对以上图作一般的介绍。讲
述:
基因突变在自然界普遍存在,从病毒到动植物以及人类都会发生,人类的遗传病基本上都是基因突变所形成的。突变其实也不容易发生,在高等生物中,大约10万到1亿个生殖细胞中才会有一个生殖细胞发生基因突变。
设
问:基因突变能发生在生殖细胞中,也能发生在体细胞中,其变异性状都能延续到下一代吗?
只有发生在性细胞中,突变的基因才能通过受精作用直接传给下一代。基因突变一般对生物的发育有害,使生物难以生存。比如,人类中的遗传病基本上是通过基因突变产生的。基因突变有害,但也不是绝对的。比如:水稻矮杆这一突变性状,在多风高肥地区,可抗倒伏。另外,基因突变能增强农作物的抗病性,提高动物的繁殖力。
由于基因突变与基因重组不同,基因重组主要是非等位基因组合关系的变化,产生了新的基因型,基因突变是基因内部的碱基对的增减或更换,产生出遗传物质的新类型,产生了新的基因。因此,基因突变是生物变异的主要来源,是生物进化的内因,生物没有变异就没有进化。
过渡提问:基因突变是怎样产生的呢?
(二)基因突变的原因
以人类的镰刀型细胞贫血症为例。
银幕显示:正常型红细胞与镰刀型细胞贫血症的红细胞的性状比较图。讲
述: 镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病,一旦缺氧,患者红细胞变长成镰刀型,血液的粘性增加,引起红细胞的堆积,导致各器官血流的阻塞,而出现脾脏肿大,四肢的骨骼,关节疼痛,血尿和肾功能衰竭等症状,病重时,红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象,引起严重贫血而造成死亡。
银幕显示:镰刀型细胞贫血症病因的图解
提出问题与学生一起找原因。
①正常人和镰刀型贫血症病人的红细胞为什么不一样?
②为什么镰刀型贫血症病人的血红蛋白中的谷氨酸被缬氨酸取代?(图中变化的氨基酸和碱基在不停的闪烁,引起学生的注意。)强调:镰刀型贫血症发病的根本原因,是控制血红蛋白的基因中的个别碱基发生了改变。
提
问:基因突变一般发生在细胞生活的什么时期(可让学生讨论,找出答案。)?
设问:DNA复制一般是严格的,准确无误的,为什么会出现问题? 讲
述:
由于在一定环境条件(如射线、化学污染)下或生物内部某些因素(如代谢中产生的过氧化氢)的作用下,DNA复制过程发生了差错,在DNA片断中,发生了碱基对的增添、缺失或改变,其结果使原来基因中的碱基种类、数量和排列顺序发生了局部的改变,从而导致原来的基因变为它的等位基因。这种基因中包含的特定遗传信息的改变,必然会引起生物性状的改变。
(三)诱变育种 指导学生读书: 1.什么叫人工诱变?
2.人工诱变常用的方法是什么?
人工诱变和杂交育种一样能创造动植物新品种,除此之外还能创造微生物新类型。国内外运用人工诱变的方法培育出了不少有价值的品种。
举例:青霉素高产菌株的培育。通过人工诱变的方法培育出新的变异菌株,大大增加了青霉素的提取量。现在青霉素能广泛应用于医疗,是人工诱变的一大功劳。
在农业方面,我国通过人工诱变,培育出了200多个优良品种。比如,东北的黑农5号、6个大豆品种,其含油量比原品种提高2.5%,产量也提高16%。又如,浙江辐音一号早稻,山西太辐19号小麦,黑龙江5号大豆等,我国在诱变育种方面是很有成就的。
最后对诱变育种的优缺点进行归纳。
(二)总结、扩展
基因突变是基因分子结构的改变。在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下,使得DNA复制过程出现小小的差错,造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变,最终导致原来的基因变为它的等位基因。这种基因中包含的特定遗传信息的改变,就引起了生物性状的改变。基因突变具有广泛性,在动物界、植物界以及人类,甚至细菌、病毒各种生物中都可能发生。基因突变不同于基因重组,基因重组是基因的重新组合,产生了新的基因型,基因突变是基因结构的改变,产生了新的基因,产生出新的遗传物质。因此,基因突变是生物产生变异的主要原因,为进化提供了原始材料,又是生物进化的重要因素之一。
(三)布置作业 银幕显示:
1.一对夫妇所生子女中,性状上差异较多,这种变异主要来自
[
] A.基因重组 B.基因突变 C.环境影响 D.基因分离(答案:A)
2.某自花传粉植物连续几代开红花,一次开出一朵白花,白花的后代全开白花,其原因是
[
] A.基因突变 B.基因重组 C.基因分离 D.环境影响(答案:A)
教材P·195中复习题:
一、填空题
二、选择题。
(四)板书设计
第二节
生物的变异
一、基因突变
(一)基因突变的概念
(三)诱变育种
八、参考资料
1.镰刀型细胞贫血症
主要流行于西非与美洲黑人中,我国广东佛山地区也有这种病的发现。镰刀型细胞贫血症会对人的身体带来很大的影响,对人的生存很不利,但若是杂合体时,对疟疾有较强的抵抗力。当疟原虫寄生在他们的红细胞时,患者的红细胞便粘附于血管壁,因缺氧而变成镰刀型。红细胞被破坏时寄生虫也被破坏。
2.植物的芽变
是在植物个体发育较后阶段发生突变的结果,只限于某一性状,其它与原品种一样。通过嫁接(无性繁殖)可把这一新性状保存下来从而培育出新品种。比如,温州早桔均来自于温州蜜桔发生的芽变。