必修2遗传与进化《基因突变》优质课教案下载

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3 教学目标

（1）生命观念：基因突变不仅为生物进化提供原材料，还使生物产生新的性状和物种，可能更加适应新的环境，使生命获得更大的生存空间，学生形成生物的进化观。

（2）科学思维：根据给定的学习支架，能够主动构建基因突变的概念图；学生通过平时的生活习惯和对癌症等的认识，利用这部分缄默知识，比较和发现这些习惯背后与基因突变之间的联系，培养科学思维。

（3）科学探究：能够运用所学知识，提出诱变育种的猜想、设计和探究方案。

（4）社会责任：通过讨论分析同学之间平时生活习惯，总结诱发基因突变的因素，能主动宣传积极的生活态度、健康的生活方式，加强社会责任感。

4 教学过程

学习目标1.构建基因突变的概念

4.1 环节1：设疑激趣，情境导入

教师展示镰刀型细胞贫血症的图片和布泽尔夫妇一家的照片，介绍布泽尔夫妇的第一个儿子卡曼尼患病情况，提问如何治愈卡曼尼的病？

通过问题激发学生的学习兴趣，学生根据上一章学习的基因的表达内容，利用中心法则从分子水平开始对镰刀型细胞贫血症的病因分析：血红蛋白结构异常→控制血红蛋白合成的基因碱基对的排列顺序改变。

设计意图：通过分析“镰刀型细胞贫血症”的病因，认同生物体血红蛋白结构与血红蛋白输氧功能相适应的观点，引导学生思考基因表达与生物性状的内在联系，逆向推导生物变异的根本原因是基因结构的改变，激发学生的社会认同感。

4.2 环节2：逻辑推理，分析探究

学生在教师的带领下以小组为单位通过对镰刀型细胞贫血症的病因分析，结合基因的表达，通过查阅密码子表逻辑推理得出该病的根本原因是基因内部某一碱基对T-A替换为A-T引起的基因结构改变，构建基因—蛋白质—性状的网络图（图1），理解基因突变的内在机理。那么如何治愈卡曼尼呢？学生从DNA和蛋白质两个角度出发，想到改变卡曼尼细胞中的DNA序列和输入正常造血干细胞等方法来治愈他。

图1 基因—蛋白质—性状的网络图

设计意图：学生利用旧知，迁移应用，解决实际问题，分析镰刀型细胞贫血症的病因，通过深入学习，学生利用新构建的知识相办法治愈卡曼尼，培养了学生的科学思维和社会责任，体会到科技可以改变命运。

4.3 环节3：合作剖析，深入解释

教室将一段DNA序列画在黑板磁性贴上，提出问题：除了碱基对的替换能改变基因结构，还有哪些情况可以改变基因结构？学生用黑板磁性贴演示基因结构改变的方式（图2），得出基因突变的3种类型，构建基因突变的概念模型：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，叫做基因突变。

图2 黑板磁性贴演示基因结构改变的方式

那么基因突变一定会导致性状的改变吗？组织小组探究活动：基因中碱基对的变化对生物性状的影响。

材料包：信封（有相应的任务如碱基对增添或缺失或替换）、一个正常的基因序列、用于替换或增添的碱基对、剪刀、黑笔、板擦、吸铁石、小白板

小组活动：①对照正常基因，按照信封上的任务要求，随机在这个基因片段中增添、缺失或替换碱基对

②以标记的一条DNA链为模板，记录下转录后的mRNA

③查找密码子表，确定氨基酸（的种类和排列顺序）是否发生变化

设计意图：通过书写和分析，发现原来密码子的简并性能增大基因密码的容错性，基因中碱基对的变化不一定会引起生物性状的改变，培养学生的科学思维。通过小组之间观察评价书写的替换碱基、替换碱基的位置数量、碱基对的变化形式，发现基因突变具有不定向性、随机性。

学习目标2：发现基因突变的特点