【生物】基因突变及其他变异（单元解读课件） 高一生物同步备课系列（人教版2019必修2）

第5章基因突变及其他变异单元解读课标解读学习目标教材分析目录contents010203课时安排04教学策略05◆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课标解读遗传信息控制生物性状，并代代相传◆概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变◆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◆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◆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课标解读遗传信息控制生物性状，并代代相传◆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◆举例说明人类遗传病是可以检测和预防的学习目标1.概述碱基的替换、增添或缺失会引起基因中碱基序列的改变。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。3.概述细胞癌变的原因和特点。4.选择健康的生活方式，远离致癌因子。5.举例说明基因突变的原因和特点。6.说出基因突变的意义。7.结合减数分裂的过程图解，理解基因重组的类型。8.概述基因重组的概念和意义。9.说出染色体数目变异的类型。学习目标10.辨别不同呈现形式的染色体组。11.说明二倍体、多倍体的含义。12.概述人工诱导多倍体的原理及方法。13.进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。14.举例说明什么是单倍体。15.概述单倍体育种的原理及方法。16.辨别不同类型的染色体结构变异。17.概述人类常见遗传病的类型及特点。18.学会调查人群中遗传病的基本方法。19.探讨人类遗传病的检测和预防。教材分析生物的变异现象对于学生而言并不陌生。学生在初中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，在本章的教学中将深人探讨遗传物质是怎样引起生物变异的，而环境是怎样引起遗传物质变化的。与学生经验的联系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，可从学生熟悉的事物人手,增加学生的感性认识。从学生熟悉的事物人手对变异现象不陌生教材分析人类常见的遗传病，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。与学生经验的联系学习遗传病的检测和预防知识为人类的健康作出应有的贡献教材分析在第3章、第4章分别阐述基因的本质及基因是如何起作用的基础上，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，因此本章也是学习第6章《生物的进化》的基础。与其他章节的联系教材分析本章共分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化的类型、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。本章是第4章《基因的表达》的延续和发展。生物的变异分为基因突变、基因重组和染色体变异3种类型,从遗传与进化》模块的知识体系来看，前4章都是从分子水平来研究基因的本质及其表达的。内容分析教材分析在讲到遗传物质在传递过程中所发生的变化时，先讲基因突变，基因突变会产生新的基因，这些基因在传递过程中会发生重组。同时基因重组涉及减数分裂，因此，将基因突变和基因重组放在一起来讲，先从分子水平来研究生物的变异，再从细胞水平(染色体变异)来研究生物的变异，是符合认知逻辑的。教材在介绍基因突变时，注重对实例的分析,即从两个具体实例入手,认识基因突变的现象，再从微观层面了解基因突变发生的原因，最后分析基因突变的意义。教材的编排遵从了“情境(现象)——原因——意义”的认知逻辑;而基因重组教材只是简单介绍了基因重组发生的时期和意义。教材这种安排，既遵从基本事实，分清学习重点，又让学生理解了生物变异的类型。内容分析教材分析染色体变异分为两种类型:染色体数目的变异和染色体结构的变异。染色体数目的变异在现实生活中普遍存在、应用广泛,学生容易理解，同时也与“问题探讨”中马铃薯和香蕉染色体数日的变异结合起来，因此，正文中先讲染色体数目的变异，再讲染色体结构的变异。染色体数目的变异先讲常见的二倍体，再由二倍体在减数分裂过程中形成配子的情况引出染色体组，然后由不同种类的配子结合形成多倍体，从原理上介绍了多倍体的形成，再结合具体的经人工诱导形成多倍体的方法进行说明。在理解二倍体、多倍体以及染色体组的情况下，再结合具体的实例介绍单倍体。内容分析教材分析“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的“探究·实践”活动的设计，让学生通过具体的实践活动真实地观察到染色体数目的变化，增加感性认识，同时也训练学生的实验操作技能。课程标准的“内容要求”规定举例说明染色体结构的变异可能导致生物性状的改变甚至死亡。教材以图文结合的形式，举例说明了染色体结构变异的类型，并总结:大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。内容分析教材分析内容结构单倍体概念人类遗传病二倍体和多倍体基因突变及其他变异基因重组意义实例概念原因意义染色体结构变异染色体数目变异遗传病的检测和预防遗传咨询基因检测染色体异常遗传病多基因遗传病单基因遗传病染色体变异基因突变和基因重组基因突变人类常见遗传病的类型1第1节基因突变和基因重组(2课时)课时安排第3节人类遗传病3(2课时)1第2节染色体变异(2课时)教学策略基因突变和基因重组1.创设情境，导入新课播放有关太空育种的视频，将太空育种作为“问题探讨”的情境，让学生在感知现象的基础上，层层深入地展开对基因突变本质的学习。在太空的特殊环境里，为什么作物种子的细胞容易发生基因突变?从基因与性状关系的角度分析，基因突变为什么会引起生物性状的改变?太空育种中诱发的突变性状是否均为生产生活需要的优良性状?让学生讨论“问题探讨”中的两个问题，进而初步认识基因突变。教学策略以镰状细胞贫血为例，从现象开始，追根溯源，让学生依托已有的知识和经验分析、推理镰状细胞贫血形成的原因，逐步认识到该病发生的根本原因是基因上的一个碱基发生了突变。2.从实例入手，构建概念分析得出镰状细胞贫血形成的原因后，尝试概括基因突变的概念。通过皱粒豌豆形成的原因的实例，明确基因突变除了碱基的替换，还可以是DNA分子中碱基的增添或缺失等原因导致的,进而引导学生对基因突变的概念进行补充完善。基因突变和基因重组教学策略3.利用生活实例，深化对概念的理解引导学生思考以下问题：从基因角度看，结肠癌发生的原因是什么?健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗?原癌基因和抑癌基因分别是一个基因吗？观察“思考·讨论”中解释结肠癌发生的简化模型图，思考结肠癌发生的原因。通过对问题的探讨，深化学生对基因突变概念的理解。还可以引导学生用概念去解释更广泛的生物学现象，获得学习迁移的能力。基因突变和基因重组教学策略4.问题驱动，探讨基因突变的原因提出一系列问题，引导学生阅读教材相关内容，思考讨论，概括出基因突变的原因、特点及意义。有哪些外部因素会诱发生物发生基因突变?能否对这些因素进行分类?在没有这些外部因素影响时，细胞是否也会发生基因突变?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DNA分子上和同一个DNA分子的不同部位，这体现了基因突变的什么特点？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，这体现了基因突变的什么特点？基因突变能产生新的基因吗？基因突变对生物体的生存来说，可能的影响是什么？试举行说明？基因突变和基因重组教学策略5.以图示突破，理解基因重组通过问题引导学生总结基因重组的意义。基因重组产生的是新基因还是新的基因型?自然环境会选择哪些个体生存下来?引导学生绘制减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体互换的图解和减数分裂I后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合的图解，理解基因重组的概念和类型。根据本节课学习内容，列表总结基因突变和基因重组的本质、发生时间、条件和意义。基因突变和基因重组教学策略1.展示图片，分析概括染色体变异展示“马铃薯和香蕉的染色体数目表”，并讨论教材中[问题探讨]设置的讨论题。制造认知冲突，引发学生的好奇心，从而导入新课学习。展示野生马铃薯的染色体组成图，以问题串引导学生思考，并总结染色体组的概念。观察图片，思考野生马铃薯体细胞中有几个染色体组，由此引出二倍体概念。利用前面所学的知识，综合应用有丝分裂、减数分裂等知识来分析，进行简单的迁移、实现对新知识的同化。自主建构三倍体、四倍体的概念和成因。教学策略2.结合实例，理解人工诱导多倍体的形成引导学生了解人工诱导多倍体的方法，并思考、回答下列问题:(1)人工诱导多倍体的方法有哪些?(2)与二倍体植株相比，多倍体植株的优点是什么?。引导学生阅读教材，结合无子西瓜培育实例，掌握秋水仙素诱发多倍体形成的原理及方法。观察低温对植物细胞有丝分裂的影响，进而理解自然界中多倍体植物形成的原因，以及进一步理解如何通过人工诱导多倍体的方法对作物进行育种。染色体变异教学策略3.分析观察，辨析单倍体展示雄蜂、蜂王和工蜂体细胞中的染色体组成，引导学生观察分析，提出问题，辨析单倍体特点：雄蜂体细胞中的染色体数目与蜂王和工蜂的染色体数有什么不同？蜜蜂中的蜂王和工蜂是几倍体？雄蜂是几倍体？阐述单倍体植株的特点：单倍体植株长得弱小，而且高度不育。利用实例分析单倍体育种方法。图解单倍体育种过程。就单倍体、二倍体、多倍体的概念，引导学生绘制概念图。就单倍体、二倍体、多倍体的概念，引导学生绘制概念图。染色体变异教学策略4.透过现象，分析问题人类的许多遗传病是由染色体结构改变引起的。以猫叫综合征的例子导入对染色体结构变异的学习。引导学生阅读教材“染色体结构的变异”的相关内容。展示染色体结构的变异图形，结合果蝇的性状进行分析。运用结构与功能观，说明染色体变异可能导致生物性状的改变甚至死亡，认识到染色体变异的危害。染色体变异教学策略1.调查人群中的遗传病人类遗传病课前布置调查任务，做好调查的指导工作。确定调查对象、调查范围、设计调查流程、调查方法和策略。小组分工进行调查，记录实施开展情况，分析遗传病的遗传方式、计算遗传病的发病率，调查报告撰写。小组代表先后介绍本组的调查情况：调查对象、调查范围、调查结果、遇到的困难、发现的规律或得到的启示等。教学策略2.分析归纳遗传病的类型及遗传特点指导学生阅读教材第92-93页“人类常见遗传病的类型”内容，引导学生思考并回答以下问题。1.人类常见的遗传病有几种类型?2.遗传病患者一定携带致病基因吗?3.人类遗传病只与遗传物质有关吗?围绕问题思考、回答，对人类遗传病进行分类，概括各种遗传病的主要特点。人类遗