5.1 基因突變和基因重組

第1節 基因突變和基因重組

一、 教學目標

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。

二、教學重點和難點

1.教學重點

（1）基因突變的概念及特點。

（2）基因突變的原因。

2.教學難點

基因突變和基因重組的意義。

三、教學策略

本模塊的第1章至第4章，從分子水平闡述了基因的本質、基因在細胞中的存在位置、基因的結構和作用等基本問題，第5章則從生物變異入手，從基因和染色體變化的角度來認識生物發生變異的原因，是第4章《基因的表達》的延續和拓展。

本節教學可用1課時，教學重點是基因突變。基因重組的實質，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。本節在教學上可以采取以下策略。

1.從科學發現的過程切入，設置問題情境，引導學生探究。

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，教師可以給學生適當補充一些相關材料，并結合“思考與討論”中的問題，讓學生討論和探究。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。

2.用類比推理的方法引導學生理解基因突變的類型。

怎樣全面理解dna分子堿基對的改變可能導致的結果呢？是不是dna分子的堿基對發生改變就一定會導致生物性狀的變化？為了說明這個問題，教師可以先引導學生閱讀 “問題探討”，討論英文句子中個別字母發生改變后，對于全句所表達的意思的影響情況。通過分析可以看出，英語句子中一個字母的改變，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。然后，教師再通過聯想和類比的方法，結合不同的密碼子可以對應相同的氨基酸的知識，引導學生推測基因突變與生物性狀改變之間的關系，從而理解不是所有的基因突變都會導致生物體性狀的改變。所以，基因突變對于生物體來說，有的有害，有的有利，有的既無害也無利。

3.通過生活中的具體事例引導學生理解抽象的概念。

在學習基因突變的原因時，教師可以引用癌癥的病例，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、γ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。

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。