高中生物《基因突变的原因和特点》
1.题目：基因突变的原因和特点
2.内容：
基因突变的原因和特点
基因突变是如何产生的呢?
1927年，美国遗传学家缪勒(H. J. Muller.1890-1967)发现，用X射线照射果蝇，后代发生突变的个体数大大增加。同年，又有科学家用X射线和γ射线照射玉米和大麦的种子，也得到了类似的结果。此后，人们逐渐发现，易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA;亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基;某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。但是，在没有这些外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。
基因突变有什么特点呢?
由于自然界诱发基因突变的因素很多，基因突变还可以自发产生，因此，基因突变是生物界中普遍存在的。无论是低等生物，还是高等动植物以及人，都会由于基因突变而引起生物性状的改变。例如，棉花的短果枝，水稻的矮秆，牛犊的白色毛皮(图5-3)，果蝇的白眼，鸡的卷羽，以及人的红绿色盲、白化病等。
由于DNA碱基组成的改变是随机的、不确定的，因此，基因突变是随机发生的、不定向的。基因突变的随机性表现在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;同一DNA分子的不同部位。基因突变的不定向表现为一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，如控制小鼠毛色的灰色基因，既可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因，而且基因突变的方向和环境没有明确的因果关系。
在自然状态下，基因突变的频率是很低的，据估计，在高等生物中，大约105~108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变，虽然基因突变的频率很低，但是当一个种群内有许多个体时，就有可能产生各种各样的随机突变，足以提供丰富的可遗传的变异。例如，在适宜的条件下，生长1~2d的大肠杆菌培养物的浓度约有109个细胞每毫升。虽然DNA分子复制的错误频率为10-9，也就是说，每连接109个核苷酸才可能发生一个错误。但是在含有109个细胞的培养物中，由于DNA复制的差错就可能发生几百万个突变，可能包含大肠杆菌基因的上千种变异形式。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大肠杆菌的生存能力，如获得对某些抗生素的抗性。
3.基本要求：
(1)要有情境的创设;
(2)在10分钟内完成试讲;
(3)讲明基因突变的特点。
答辩题目
1.请举出几个基因突变的实例。
2.本节课你采用的哪种导入方式?为什么这样导入?
【教学过程】
(一)创设情境，导入新课
出示2016年10月17日在酒泉卫星发射中心神舟十一号的发射图片，提问神州十一号为什么要携带蚕宝宝?(进行基因突变。)
设疑：为什么在太空中能发生基因突变?基因突变产生的原因是什么?导入新课。
(二)师生合作，讲授新课
1.基因突变的原因
多媒体展示生活实例，切尔诺贝利核电站核泄漏和日本原子弹爆炸的资料、吸烟的危害、介绍亚硝胺和黄曲霉素。教师引导学生将引起基因突变的因素与致癌因子联系起来，讲解引起基因突变的因素。学生总结出基因突变产生的原因。
2.基因突变的特点
出示图片：棉花正常枝与短果枝、水稻高秆与矮秆、果蝇长翅与残翅、鸡的直羽与卷羽、人正常色觉与色盲和正常人与白化病。
教师提出问题，引导学生讨论回答。
(1)图片中有动物、植物还有人的例子，体现突变有什么特点?(普遍性，植物、动物和人都有可能发生基因突变。)
(2)基因突变发生在什么时期?哪些细胞发生基因突变?(随机性，基因突变可发生在生物个体发育的任何时期任何细胞中。)
(3)既然任何生物发育的任何时期都有可能发生突变，那是不是突变很容易发生?(低频性，基因突变的频率很低，同一种生物不同的基因突变频率也不一样。)
(4)基因突变对生物体究竟好不好?(多害少利性，有的不好，如白化病和色盲;有的好，如小麦矮秆能抗倒伏和微生物抗药性突变等。)
(5)能不能只让生物进行有利突变呢?(不行，不定向性，一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。)
教师总结基因突变的特点：普遍性、不定向性、随机性、低频性、多害少利性。鼓励学生进行举例，巩固本节课所学。
(三)巩固提升
学生合作，再次举出新的实例，说明基因突变的特点。
(四)小结作业
小结：由学生总结本节课所学知识。
作业：可遗传变异中还有一种方式是基因重组，这又是怎样的变异方式呢?又有何特点呢?课下预习。
【板书设计】
【答辩题目解析】
1.请举出几个基因突变的实例。
【参考答案】
镰刀型细胞贫血症、21三体综合征、普通羊群中出现了短腿的安康羊以及太空椒等实例都是基因突变的结果。
例如镰刀型细胞贫血症，正常人的红细胞是圆饼状的，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状的。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，分子生物学的研究表明，镰刀型细胞贫血症是由基因突变引起的一种遗传病。
2.本节课你采用的哪种导入方式?为什么这样导入?
【参考答案】
本节课我采用创设情境的方式，上课开始用多媒体展示2016年10月17日在酒泉卫星发射中心神舟十一号的发射图片，可以激起学生的学习兴趣。随后提问神州十一号为什么要携带蚕宝宝?这样可以调动学生学习的积极性和激发求知欲，学生更愿意在老师的引导下进入到本节课的学习。
高中生物《细胞凋亡》
1.题目：细胞凋亡
2.内容：
英文中细胞凋亡一词，源自古希腊语，意思是花瓣或树叶的脱落、凋零。选用这一名词，是强调细胞凋亡是一种自然的生理过程。
人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失(图6-13)。蝌蚪尾的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。观察图6-14可以看出，在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，像一把铲子，后来随着指间的细胞自动死亡，才发育成成形的手指。像这样，由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。
在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
细胞坏死与细胞凋亡不同。细胞坏死是种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损失或中断引起的细胞损伤和死亡。
3.基本要求
(1)要有板书设计。
(2)在10分钟内完成试讲。
(3)师生要有互动环节。
答辩题目
1.请问什么是细胞凋亡?它的重要意义是什么?
2.这节课你是怎么导入的?
【教学过程】
(一)创设情境，导入新课
播放歌曲《暗香》：“当花瓣离开花朵，暗香残留，香消在风起雨后……”。同时课件展示秋风落叶、花瓣凋零的场景图片，引出细胞凋亡(apoptosis)一词源于希腊的西波哥拉得词语，原意指秋天树叶的凋落以及花瓣的散落，有与细胞凋亡相对应的意义。引出课题。
(二)新课教学
1.展示蝌蚪发育和胎儿手的形成，引出细胞凋亡的概念
展示蝌蚪发育的过程，提问：尾部逐渐消失和人类手指的发育过程中，这些细胞消失的原因是什么?我们可以从中看到在生命的发生过程中存在细胞主动性自身破坏死亡现象。
学生阅读课本，回答细胞凋亡的定义：在生物个体生长发育过程中，由基因控制的，按照一定程序发生的细胞死亡，因而细胞凋亡又称编程性细胞死亡。
2.细胞凋亡的机理及过程
展示细胞凋亡的过程，讲解这是一种不引发炎症，不表现细胞膨胀和细胞崩溃等细胞坏死的典型性状，而只出现细胞核浓缩、细胞自身DNA发生断裂等现象的过程。
师生共同探讨并总结细胞凋亡的过程：
凋亡起始：细胞皱缩，细胞间的连接消失，内质网膨大，染色体固缩并沿着核膜分布，但细胞膜仍完整。
凋亡小体的形成：核膜破裂，染色体断裂为大小不等的片段，细胞表面形成凋亡小体。
细胞的解体：凋亡小体逐渐与细胞分离，脱落至细胞间隙被吞噬细胞消化。
3.组织学生探讨细胞凋亡与细胞坏死的区别，引出细胞凋亡的意义
出示细胞凋亡与细胞坏死比较图，让学生仔细看图后，探讨比较二者的不同，老师适当给出提示，让学生比较起因、调节过程、细胞体积等方面的变化，师生共同总结。
【作业小结】略
【板书设计】略
【答辩题目解析】
1.请问什么是细胞凋亡?它的重要意义是什么?
【参考答案】
概念：细胞凋亡又称编程性细胞死亡，是在生物个体生长发育过程中，由基因控制的，按照一定程序发生的细胞死亡。意义：维持内部环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰;多细胞生物体完成正常发育的必要过程。
2.这节课你是怎么导入的?
【参考答案】
本节课我将采用多媒体导入，利用学生熟悉的事物，不仅有利于学生的理解，还有利于吸引学生的注意力，具体导入如下：
播放歌曲《暗香》：“当花瓣离开花朵，暗香残留，香消在风起雨后……”。同时课件展示秋风落叶、花瓣凋零的场景图片，引出细胞凋亡(apoptosis)一词源于希腊的西波哥拉得词语，原意指秋天树叶的凋落以及花瓣的散落，有与细胞凋亡相对应的意义。明确课题，同时增加学生的好奇心和学习兴趣。
高中生物《种群是生物进化的基本单位》
1.题目：种群是生物进化的基本单位
2.内容：
种群是生物进化的基本单位
生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群(population)。例如，一片树林中的全部猕猴是一个种群(图7-5)，一片草地的所有蒲公英也是一个种群。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。例如，许多昆虫的寿命都不足一年(如蝗虫)，所有的蝗虫都会在秋风中死去，其中有些个体成功地完成生殖，死前在土壤中埋下受精卵(图7-6)。来年春夏之交，部分受精卵成功地发育成蝗虫。同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗?你不妨根据前面所学遗传、变异和自然选择的知识，尝试做出自己的推测。
一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库(gene pool)，在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。例如，在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因，那么，这100个个体共有200个基因(图7-7)。由此可知
A基因的数量是2×30+60=120个;
a基因的数量是2x10+60=80个
A基因的频率为120÷200=60%
a基因的频率为80÷200=40%。
这一种群繁殖若干代以后，其基因频率会不会发生变化呢?
3.基本要求：
(1)要有过程性评价;
(2)教学过程中有情景的创设;
(3)请在10分钟内完成上述任务。
答辩题目
1.请问什么是细胞凋亡?它的重要意义是什么?
2.这节课你是怎么导入的?
【教学过程】
(一)导入新课
提问学生：通过上节课的学习，大家是否同意“神创论”，并追问：如果在灰色翅(基因型为aa)昆虫的个体中偶然出现一只绿色翅(基因型为Aa)的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食，更适应环境，那么绿色翅个体能永远生存下去吗?该绿色个体怎样才能把体内的A基因传递下去?(个体的生命周期是有限的，有利变异的基因，只有在群体中通过生殖才能延续。因此，研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够。)教师总结后引出课题。
(二)新课讲授
1.种群的概念
引导学生结合教材说出种群的概念。并借助多媒体呈现：一个池塘中的全部鱼、一个池塘中的全部鲫鱼、一片草地上的成年梅花鹿和一片草地上的全部蒲公英等实例组织学生判断是否属于种群。
最后教师进行总结：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代，故种群也是繁殖的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。
2.基因库和基因频率
教师提问：种群进化难道就只是研究种群性状吗?种群的性状是由基因控制的，因此，研究种群的进化必须研究种群的基因组成和变化，如何分析种群的基因组成和变化?由此人们提出了基因库和基因频率的概念。组织学生同桌两人为一组，通过阅读教材说出基因库和基因频率的概念。
3.基因频率的计算
多媒体出示例题：假设从某个昆虫种群中随机抽取100个个体。测得基因型为AA，Aa，aa的个体分别是30，60，10。引导学生以小组的形式计算基因的频率。待学生计算结束之后，提问其对计算的过程和结果进行说明。
教师总结基因频率的计算方法：抽样统计结果的呈现方式有两种。一种是以基因型个数的方式呈现，还有一种是以基因型的频率出现。
基因频率=(该基因纯合体个数×2+该基因杂合体个数)/基因总数
基因频率=该基因纯合体基因型的频率+该基因杂合体基因型频率×1/2
(三)巩固提高
继续引发学生思考：如果抽象统计的结果以基因型的频率出现，引出基因型频率的概念。假设某个昆虫种群中有30%的AA，60%的Aa，10%的aa。计算基因频率。
(四)小结作业
小结：师生共同总结本节所学。
作业：寻找人为因素导致种群基因频率定向改变的实例。
【板书设计】略
【答辩题目解析】
1.简述现代生物进化理论的主要内容?
【参考答案】
(1)种群基因频率的改变与生物进化。
①种群是生物进化的基本单位。
②突变和基因重组产生进化的原材料。
③自然选择决定生物进化的方向。
④进化的实质是改变种群基因频率
(2)隔离与物种的形成
(3)共同进化与生物多样性的形成。
2.针对本节课，你的教学难点是什么?在教学过程中是如何突破的?
【参考答案】
对于本节课，我的教学难点是：基因频率的计算方法。
由于这部分内容是新接触的概念，所以在课堂上需要给学生一定的时间进行思考、消化。此外学生通过之前的学习，已经具备一定的数学素养，所以，我在教学过程中，充分的调动学生学习的主动性，组织学生以小组的形式，自主尝试运用数学的方法进行计算，以优代差，在互动交流中，帮助学生突破难点，最后通过教师进行归纳总结并板书公式，进一步加深学生的理解。
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