第1節 基因突變和基因重組從容說課本節教學可用1課時，教學重點是基因突變?；蛑亟M的實質，即基因的自由組合定律，已經在孟德爾的豌豆雜交實驗中作過詳細的介紹，因此在本節教學中不再列為重點內容。為了讓學生更好地理解基因突變的概念，教材不是從概念到概念，而是從實例分析入手，再歸納、總結概念。在教學過程中，教師也應遵循這種符合學生認知規律的呈現方式，從現象到概念，從宏觀到微觀來開展教學活動。關于基因突變，教材選用了鐮刀型細胞貧血癥的實例，從現象開始，追根溯源，讓學生理解基因突變的根本原因是DNA分子的堿基對發生了變化。這種變化可能會導致生物體的性狀發生改變。限于篇幅，教材沒有過多地介紹鐮刀型細胞貧血癥的發現過程（具體過程參見教學案例）。教學中，教師要讓學生明確：DNA分子的堿基對發生了變化生物體的性狀發生改變這一因果關系。通過討論，學生能夠認識到基因突變的本質是DNA分子的堿基對發生了改變，并且能夠進一步理解“基因對性狀的控制是通過控制蛋白質合成來實現的”這一基本的生物學原理。在學習基因突變的原因時，教師可以通過先介紹癌癥的形成是體細胞發生基因突變的結果，然后讓學生列舉生活中的事例，歸納哪些因素會導致基因突變。例如，射線（X射線、紫外線、射線等）容易引發癌癥，在強烈的日光下暴曬，容易導致皮膚癌；據報道，在醫院放射室工作的醫生容易患癌癥；前蘇聯的切爾諾貝利核電站發生核泄漏時，核電站周圍的居民得癌癥的幾率大大增加。變質花生中的黃曲霉素可致癌（化學因素）等。最后以填表的形式引導學生將基因突變和基因重組進行對比和總結。三維目標1.知識與技能（1）舉例說明基因突變的特點和原因。（2）舉例說出基因重組。（3）說出基因突變和基因重組的意義。2.過程與方法（1）采用鐮刀型細胞貧血癥的實例，從現象開始，追根溯源，讓學生理解基因突變的根本原因是DNA分子的堿基對發生了變化。（2）用類比推理的方法引導學生理解基因突變的類型。（3）通過生活中的具體事例引導學生理解抽象的概念，歸納哪些因素會導致基因突變。（4）以設問和討論的形式引導學生思考基因突變和基因重組的意義。3.情感態度與價值觀引導學生從生物學角度對基因突變和基因重組作科學的了解，形成正確的科學價值觀，激發學生的責任感。教學重點1.基因突變的概念及特點。2.基因突變的原因。教學難點基因突變和基因重組的意義。教具準備1.基因突變實例圖片。2.基因突變引起性狀改變流程圖（即課本P81完整圖）。課時安排1課時教學過程課前準備1.制作教具。2.學生根據課本P80“本節聚焦”預習課文，思考相應問題。情境創設學生：閱讀課本P80“問題探討”，然后分學習小組討論：（1）英語句子中一個字母的改變，可能導致句子的意思發生怎樣的變化？（可能導致句子的意思不變、變化不大和完全改變這三種情況）（2）如果DNA分子復制時發生了類似的錯誤，DNA分子攜帶的遺傳信息將會發生怎樣的變化？可能對生物體產生什么影響？（這種變化對于生物體來說，有的有害，有的有利，有的既無害也無利）師生互動教師：我們知道，基因是有遺傳效應的DNA片段，如果DNA分子中的堿基對發生變化意味著什么？學生：意味著基因發生了改變。教師：對，我們稱這種變化叫基因突變。學生：閱讀課本P80“基因突變的實例”，回答鐮刀型細胞貧血癥的發病機理。（DNA分子中的堿基對發生變化mRNA分子中的堿基對發生變化相應氨基酸改變相應蛋白質改變相應性狀改變）教師：這種變化是否遺傳？怎樣遺傳？學生：能夠遺傳。突變后的DNA分子復制，通過減數分裂形成帶有突變基因的生殖細胞，并將突變基因傳遞給下一代。教師：播放1.基因突變實例圖片。2.基因突變引起性狀改變流程圖（即P81完整圖）。請同學們總結一下基因突變的概念。學生：DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變，叫做基因突變。學生：閱讀課本P81P82“基因突變的原因和特點”，回答：引起基因突變的因素有哪些？基因突變有哪些特點？教師：請同學回答以上兩個問題，不完整的請其他同學補充。教師：通過前面的學習我們已經知道，基因突變有它的特點，請同學們討論：基因突變產生新的基因嗎?這些新的基因產生的新性狀對生物的生存有什么意義（有利還是有害）?自然環境會選擇哪些個體生存下來?（基因突變能產生新的基因，這些新的基因產生的新性狀對生物的生存可能有利也可能有害，自然環境會選擇那些適應環境的個體生存下來）教師小結：基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。學生：閱讀課本P83“基因重組”內容，思考：基因重組產生了新的基因嗎？它的變異性狀來源于什么？有何意義？（基因重組產生了新的基因嗎，它的變異性狀來源于基因重組產生的新的基因型，是生物變異的來源之一，它為生物進化提供了可供選擇的材料）教師精講（一）基因突變1.基因突變的概念和本質（1）概念：DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變，叫做基因突變。（2）本質：是基因內部發生了變化，指組成基因的脫氧核苷酸的種類、數量、排列順序發生了改變。由于基因發生了改變，性狀也發生了改變。2.基因突變的原因和特點（1）原因：物理因素、化學因素、生物因素。（2）特點：普遍性：所有生物都可能發生基因突變。隨機性：可以發生在生物個體發育的任何時期。低頻性：對于一種生物來說，基因突變的頻率是很低的。有害性：基因突變多數是有害的，極少數是有利的。不定向性：一個基因可以朝著不同的方向發生突變。3.基因突變的意義基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。4.鐮刀型細胞貧血癥由于DNA分子中的堿基對發生變化（TA） mRNA分子中的堿基對發生變化（AU）相應氨基酸改變（谷氨酸纈氨酸）相應蛋白質改變相應性狀改變。（二）基因重組1.概念：是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合，產生新的基因型的過程。2.類型（1）非同源染色體上的非等位基因自由組合，由雌雄配子結合成受精卵，形成不同基因型。（2）位于同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發生交換，導致染色單體上的基因重新組合。3.意義通過有性生殖的過程實現基因重組，使子代產生變異的來源非常豐富，是形成生物多樣性的重要原因，對于生物進化具有十分重要的意義。評價反饋1.要求學生課堂上完成下表：（基因突變和基因重組的區別）基因突變基因重組本質發生時間及原因條件意義發生可能2.學生做課本P84練習題，教師檢查評講。課堂小結課后拓展1.當牛精原細胞進行DNA復制時，細胞不可能發生A.基因重組B.DNA解旋C.蛋白質合成D.基因突變解析：基因重組通常發生在減數第一次分裂過程中。答案：A2.果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是105，一個大約有109個果蠅群，每一代出現的基因突變數是A.2109B.2108C.2107D.108解析：自然界中生物的自發突變率很低，這是對于單個基因而言，但種群是由許多個體所組成，每個個體的每個細胞中都含有成千上萬個基因，依據題干所列出的數值，這個果蠅種群每一代出現的基因突變數目為2104105109=2108。答案：B3.袁隆平培育的雜交水稻聞名世界，從遺傳角度看，和普通水稻相比，雜交水稻增產的原因是A.基因重組B.染色體結構改變C.基因突變D.人工誘變解析：雜交水稻是通過把具有不同優良性狀的