基因突变和基因重组+教学设计

教材课程教材版本（人教版）

课程类别：（必修）单元课题第（5）单元/章节；单元题目（基因突变及其他变异）教学分析课标陈述：【内容要求】概念3遗传信息控制生物性状，并代代相传3.3由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的。3.3.1概述碱基的替换、插人或缺失会引发基因中碱基序列的改变。3.3.2阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果。3.3.3描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。3.3.4阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的。自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。3.3.5举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。3.3.6举例说明人类遗传病是可以检测和预防的。【教学提示】调查常见的人类遗传病并探讨其预防措施，【学业要求】1.基于证据，论证可遗传的变异来自基因重组、基因突变和染色体变异（科学思维、科学探究）；2.运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化（科学思维、科学探究）;3.运用遗传与变异的观点，解释常规遗传学技术在现实生产生活中的应用（生命观念、社会责任）。教材分析：本章是人教版生物必修2第五章《基因突变及其他变异》，共分3节：《基因突变和基因重组》《染色体变异》和《人类遗传病》。前两节分别从分子水平和细胞水平阐述了遗传物质在传递过程中发生变异的类型、特点和意义，第3节则以前两节为依托，阐述基因突变和染色体变异在人类遗传病中的表现，并以此讨论遗传病的检测和预防。本章从遗传物质发生变化的角度，分析基因突变及其他变异对生物体的影响，以及对生物进化的重要意义，因此本章是第4章《基因的表达》的延续和发展，也是学习第6章《生物的进化》的基础。学情分析：生物的变异现象对于学生而言并不陌生。学生在初中阶段已经了解了生物的变异首先与遗传物质有关，其次与环境有关，在本章教学中将深人探讨遗传物质是怎样引起生物变异的，而是怎样引起遗传物质变化的。染色体数目和结构的变异，学生知之甚少，但是，无子西瓜、多倍体草莓等，学生可能并不陌生。教师在引导学生学习这部分内容时，可以从学生熟悉的事物人手，增加学生的感性认识。人类常见的遗传病，学生可能从身边的遗传病实例，或者报刊、广播、电视、网络等多种媒体有所了解。教师的任务是要结合学生前几章的学习基础，让学生从基因突变和染色体变异的角度科学地认识遗传病的遗传特点，并以此为基础，学习这些遗传病的检测和预防知识，为人类的健康作出应有的贡献。学习目标1.通过对镰状细胞贫血形成原因的分析，阐明基因突变的概念、原因及意义。（生命观念、科学思维、社会责任）2．通过分析癌症发生的原因和特点，认同癌症的危害和预防措施（社会责任）3．通过减数分裂的过程，理解基因重组形成的原因和对生物进化的意义（科学思维）4.结合染色体结构变异的示意图，了解染色体结构变异的常见类型。（科学思维）5.通过低温诱导染色体的实验，阐述染色体数目变化的机制。（科学探究）6.通过分析染色体组的概念，理解二倍体、多倍体和单倍体的特点和生产中的应用。（生命观念、社会责任）7.通过分析归纳人类遗传病的类型及产生原因，能够利用遗传系谱图分析遗传病的遗传方式（科学思维）8.通过参与调查人群中的遗传病，培养获取、分析数据的能力。（科学探究）9.关注人类遗传病的监测和预防工作，关注人体健康。（社会责任）课时5.1基因突变和基因重组教学设计

备课小组主备：李老师

辅备：杨老师年级学科高一年级下学期生物学科教材课程人教统编版

必修二课时安排本单元/章共（3）课时，本节为第（1）课时课题名称基因突变和基因重组授课课型新授课（✔

）复习课（

）习题课（

）试卷讲评课（

）课标陈述【内容要求】概念3遗传信息控制生物性状，并代代相传3.3由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的。3.3.1概述碱基的替换、插人或缺失会引发基因中碱基序列的改变。3.3.2阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果。3.3.3描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。3.3.4阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的。自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。3.3.5举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。3.3.6举例说明人类遗传病是可以检测和预防的。【教学提示】调查常见的人类遗传病并探讨其预防措施，【学业要求】1.基于证据，论证可遗传的变异来自基因重组、基因突变和染色体变异（科学思维、科学探究）；2.运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化（科学思维、科学探究）;3.运用遗传与变异的观点，解释常规遗传学技术在现实生产生活中的应用（生命观念、社会责任）。教材分析本节是人教统编版生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。其设计思路“创设情景—问题任务—分析原因—理解意义”遵从了从现象到本质、从宏观认识到微观探讨的认知逻辑。本节先从基因突变的实例入手，分析基因突变的本质特征及产生的原因、进而理解基因突变的意义。整节的安排符合学生的认知逻辑，有利于教师进行教学。【教学重点】

（1）基因突变的概念、原因及特点。（2）细胞癌变的原因及癌细胞的特点【教学难点】细胞癌变的原因【课时安排】：1课时学情分析生物的变异现象对于学生而言并不陌生。学生在初中阶段已经了解了生物的变异首先与遗传物质有关，其次与环境有关，本节包含了可遗传变异中的基因突变和基因重组，这节课的重点和难点主要集中在基因突变这个知识点，教师应通过多种途径，加深学生对概念内涵和外延的认知,帮助学生理解基因在传递过程中发生内在和外在的变化过程对生物性状的影响。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，实现知识的内化。学习目标1.通过对镰状细胞贫血形成原因的分析，阐明基因突变的概念、原因及意义。（生命观念）2．通过分析癌症发生的原因和特点，认同癌症的危害和预防措施（社会责任）3．通过分析减数分裂的过程，概述基因重组形成的原因和对生物进化的意义（科学思维）

评价任务【评价任务1】：能概述基因突变的概念、产生原因、特点及意义。——当堂检测1、2【评价任务2】评价任务2：能说出癌症产生的原因、癌细胞的特点及癌症的预防措施。——当堂检测3【评价任务3】评价任务3：能概述基因重组形成的原因。——当堂检测4教学过程教学活动设计意图时长申明目标课件展示目标通过申明目标，使学生明确本节课的主要任务，做到有的放矢的学习。

学情调查合作交流互动质疑精讲点拨【学情调查】上课前检查学生预习任务完成情况，并对学生的问题进行统计、分类。【引课】以“问题探讨”导入新课【学生活动】学生结合图片观看新闻实例，思考并讨论老师提出的问题。【教师活动】基因突是如何产生的？又是如何影响生物体性状的？【学习任务】1、基因突变【活动1】镰状细胞贫血实例分析——【评价任务1】【学生活动】自主阅读教材80页、83页的内容并结合相关图文资料，小组合作探究下列问题。（1）完成第81页思考与讨论问题。（2）镰状细胞贫血病形成的原因是什么？（3）归纳基因突变相关内容①概念②结果③发生时间④基因突变与性状的关系⑤基因突变与遗传的关系⑥原因⑦特点⑧意义⑨应用【教师活动】引导学生归纳总结以下内容：（1）镰状细胞贫血病形成的原因：①直接原因：血红蛋白特定位置上的谷氨酸被缬氨酸取代。①根本原因：碱基对替换（2）引导学生归纳总结基因突变相关知识【活动2】细胞癌变实例分析——【评价任务2】【学生活动】自主阅读教材第82页的内容，小组合作探究下列问题。（1）完成“思考.讨论”问题。（2）细胞癌变的原因是什么？（3）癌细胞的特征是什么？（4）导致细胞癌变的环境因素有哪些？（5）预防癌症的基本措施有哪些？【教师活动】引导学生归纳总结癌症相关知识二．基因重组【活动3】探究基因重组形成的原因——【评价任务3】【学生活动】阅读教材84页并结合基因自由组合定律相关内容，归纳总结基因重组相关内容：①概念②结果③发生时间④类型⑤意义【教师活动】引导学生归纳总结基因重组形成的原因、发生的时间及对生物进化的意义。了解学情，及时调整教学设计。通过展示新闻实例，结合生活实例，吸引学生兴趣，引发学生对“航天育种、基因突变”的思考讨论。

从实例入手，通过分析镰刀型细胞贫血症的发病机理总结出基因突变的概念。结合基因突变的概念，提问基因突变的原因和特点，引发学生思考，主动探索新知，再结合老师的辅助，而帮助学生总结出“基因突变的原因和特点”

通过了解大家熟知的癌症与基因突变有关，进一步巩固概念知识。结合与社会的联系，提升学生对生物学的兴趣，研究癌症机理和造福人类的社会责任感。

在对基因突变的全面学习基础上，进一步研究基因重组的概念和意义，从而形成知识关联，帮助新知的理解和学习。

当堂训练下列细胞或生物中容易发生基因突变的是（

B

）①洋葱根尖生长点细胞

②洋葱表皮细胞

③硝化细菌

④T2噬菌体

⑤人的神经细胞

⑥人的骨髓细胞

⑦蓝藻

⑧人的精原细胞A.①②③⑤⑥⑦

B.①③④⑥⑦⑧C.①③④⑤⑥⑧

D.①②④⑤⑧2.原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况，有可能对其编码的蛋白质结构影响最小(

D

)A.置换1个碱基对

B.增加1个碱基对C.缺失3个碱基对

D.缺失4个碱基对3.口腔癌好发于舌头、牙龈、颊等部位，其发生常与p16NK4a等多个阻止细胞不正常增殖的基因中片段缺失导致的功能缺陷直接相关。癌细胞在氧充足的条件下主要还是通过无氧呼吸获取能量。下列有关叙述中错误的是（A）A.正常细胞与癌细胞的遗传物质相同，但表达的基因不完全相同B.癌细胞的细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白的数量明显多于正常细胞C.p16NK4a基因属于抑癌基因D.长期食用发霉食品、焦虑的情绪等都会增加患癌风险4.如图是某高等动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因），据图分析不可能反映的是（B

）

A.图甲细胞中1与2的片段部分交换，属于基因重组B.图乙细胞发生了基因突变或者基因重组C.图丙细胞可能发生了基因突变或者基因重组D.图丙细胞为次级精母细胞通过精选习题，检测并巩固学生课堂所学内容。

课堂小结师生共同总结本节所学内容板书设计第1节

基因突变和基因重组作业布置《同步学考练》

课后反思

本节的重点是基因突变的概念、特点以及基因突变的原因。难点是基因突变和基因重组的意义。在整个教学过程中，概念枯燥，学生参与的时间少，如何化繁为简用具体的、形象的实例去剖析概念，就成为突破本节难点的关键。对基因突变概念的理解和把握，我采纳分析联系遗传学上的典型实例——镰状细胞贫血进行突破，然后让学生总结，概括出基因突变的定义。采纳资料分析的方法突破"基因突变的特点"，学生通过具体的资料，直观的得出结论，归纳出特点。关于基因突变的意义，通过简单的数学计算，分析基因突变为生物进化提供了原始材料。利用图示引导学生回减数第一次分裂过程中，基因重组是在