2024-2025学年高中生物 第五章 基因突变及其它变异 第1节 基因突变和基因重组教案1 新人教版必修2

2024-2025学年高中生物第五章基因突变及其它变异第1节基因突变和基因重组教案1新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析2024-2025学年高中生物第五章基因突变及其它变异第1节基因突变和基因重组教案1新人教版必修2

教学对象：高中二年级

教学目标：

1.理解基因突变的概念、特点及意义；

2.掌握基因突变和基因重组的类型、发生时期及意义；

3.能够运用所学的知识解释生活中的生物学现象。

教学内容：

1.基因突变的概念、特点及意义；

2.基因突变和基因重组的类型、发生时期及意义；

3.实例分析：运用所学的知识解释生活中的生物学现象。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学思维、科学探究和生命观念的核心素养。通过学习基因突变和基因重组的概念、特点及意义，学生能够发展科学思维，掌握科学探究的方法，从事实和证据中推理和判断。同时，通过实例分析，学生能够将所学知识运用到生活实际中，形成对生命的理解和尊重。此外，通过小组讨论和问题解决，学生将提升团队合作和沟通能力，培养社会责任感和使命感。总之，本节课将全面培养学生的核心素养，使其成为具有科学精神和人文关怀的现代公民。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节之前，学生应该已经学习了细胞的基本结构、遗传学的基本概念、DNA的结构和复制等知识。他们对于细胞分裂、染色体、基因等概念应该有一定的了解。此外，学生可能已经接触过一些关于遗传变异的实例，如色盲、血友病等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生对于生物学的学习兴趣普遍较高，尤其是那些对遗传学、基因编辑等领域感兴趣的学生。在学习能力方面，学生应该具备一定的逻辑思维能力和分析问题的能力。在学习风格上，有一部分学生喜欢通过直观的图像和模型来学习，而另一部分学生则更倾向于通过文字和数据来理解概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习基因突变和基因重组的概念时，学生可能会对一些专业术语感到困惑，如等位基因、非等位基因、交叉互换等。此外，学生可能难以理解基因突变和基因重组在进化中的作用。在实例分析环节，学生可能需要更多的引导和实践，才能将理论知识运用到实际问题中。教学方法与手段教学方法：

1.问题驱动法：通过提出与生活实际相关的问题，激发学生的思考和探究欲望，引导学生主动学习基因突变和基因重组的知识。例如，引入“为什么有些人天生就患有遗传疾病？”的问题，引导学生探讨遗传变异的原因。

2.合作学习法：组织学生进行小组讨论和合作实验，促进学生之间的交流和合作，培养学生的团队合作能力和科学探究能力。例如，让学生分组讨论和分析不同的遗传变异实例，共同探讨其发生的原因和影响。

3.案例分析法：通过分析具体的遗传变异案例，让学生将理论知识与实际问题相结合，提高学生的应用能力和解决问题的能力。例如，分析某些遗传疾病的遗传方式和发病率，让学生了解基因突变和基因重组在实际生活中的应用。

教学手段：

1.多媒体教学：利用多媒体课件和视频资料，生动形象地展示基因突变和基因重组的原理和实例，增强学生的直观感受和理解能力。例如，通过动画形式展示基因突变的发生过程，让学生更直观地理解基因突变的概念。

2.在线教学平台：利用在线教学平台和教学软件，提供丰富的学习资源和互动功能，方便学生进行自主学习和交流讨论。例如，通过在线平台发布预习任务和思考题，引导学生提前思考和探究相关知识。

3.实验教学：组织学生进行遗传实验，如基因突变实验和基因重组实验，让学生亲身体验和观察遗传变异的现象，提高学生的实践操作能力和科学探究能力。例如，让学生进行DNA提取和鉴定实验，观察基因突变产生的变化。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解基因突变和基因重组的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习基因突变和基因重组内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确基因突变和基因重组教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习基因突变和基因重组的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的遗传学基本概念，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为新的学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解基因突变和基因重组的概念、特点及意义。

突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕基因突变和基因重组的类型、发生时期及意义展开讨论。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验知识的应用，提高实践能力。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决练习题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与基因突变和基因重组相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合基因突变和基因重组的内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的基因突变和基因重组内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的基因突变和基因重组内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理1.基因突变的概念：基因突变是指基因序列发生改变的现象，包括点突变、插入突变和缺失突变等。基因突变是生物进化的重要驱动力之一。

2.基因突变的特点：基因突变具有随机性、低频性、不定向性和多害少利性。随机性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何位置；低频性是指在大量的细胞中，只有少数细胞会发生基因突变；不定向性是指基因突变可以向任意方向发展，既有可能产生有利的突变，也有可能产生有害的突变；多害少利性是指基因突变多数对生物体是有害的，只有少数能够提供适应环境的有利变异。

3.基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径，为生物进化提供原材料；基因突变能够产生新的基因型，从而产生新的表现型，使生物适应不断变化的环境；基因突变是生物进化的驱动力之一，通过突变和自然选择的作用，生物不断进化和发展。

4.基因重组的概念：基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，不同性状的基因重新组合的现象。基因重组可以分为自然重组和人工重组两种类型。

5.基因重组的类型：基因重组包括自由组合型和交叉互换型。自由组合型是指在减数分裂过程中，同源染色体上的非等位基因自由组合；交叉互换型是指在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因发生交叉互换，导致基因重组。

6.基因重组的发生时期：基因重组主要发生在减数分裂形成配子的过程中。在减数第一次分裂的前期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换；在减数第一次分裂的后期，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

7.基因重组的意义：基因重组是生物多样性的重要来源，为生物进化提供丰富的原材料；基因重组能够产生新的基因型，从而产生新的表现型，使生物适应不断变化的环境；基因重组是生物进化的驱动力之一，通过突变和自然选择的作用，生物不断进化和发展。

8.实例分析：结合具体的遗传变异案例，如色盲、血友病等，让学生运用所学的知识解释生活中的生物学现象，加深对基因突变和基因重组的理解。典型例题讲解1.例题一：基因突变

题目：某种植物的绿色叶片突变为了黄色叶片。请分析可能的原因。

答案：可能的原因是基因突变。突变可能发生在叶绿素合成相关基因的编码序列中，导致叶绿素合成受阻，从而使叶片颜色发生改变。

2.例题二：基因重组

题目：某家养狗的黑色毛发和白色毛发基因重组，产生了灰色毛发的狗。请解释这一现象。

答案：这一现象是基因重组的结果。在减数分裂过程中，黑色毛发基因和白色毛发基因在同一染色体上发生了交叉互换，导致产生了灰色毛发的狗。

3.例题三：基因突变和基因重组的关系

题目：基因突变和基因重组在生物进化中的作用有何异同？

答案：基因突变和基因重组在生物进化中的作用有以下异同：

相同点：基因突变和基因重组都能够产生新的基因型，为生物进化提供原材料。

不同点：基因突变是单个基因的变异，而基因重组涉及多个基因的重新组合；基因突变的发生具有随机性，基因重组的发生则是在有性生殖过程中特定的时期；基因突变多数对生物体是有害的，而基因重组能够产生有利的变异，也有可能产生不利的变异。

4.例题四：基因突变和环境的关系

题目：为什么在相同环境下，不同个体的基因突变率和基因重组类型会有所不同？

答案：在相同环境下，不同个体的基因突变率和基因重组类型会有所不同，主要是由于个体之间的遗传差异和DNA复制过程中的误差程度不同。不同个体的基因组中可能存在不同的突变热点区域，导致基因突变率有所差异；此外，个体的DNA修复机制的效率和准确性也会影响基因突变率和基因重组类型。

5.例题五：基因突变和疾病的关系

题目：请举例说明基因突变与遗传疾病之间的关系。

答案：基因突变与遗传疾病之间有密切的关系。许多遗传疾病是由于基因突变导致的，例如囊性纤维化、镰状细胞贫血、唐氏综合症等。这些遗传疾病可能是由于基因突变引起的蛋白质结构改变，或者基因突变影响了基因的表达和功能，从而导致了疾病的发生。作业布置与反馈作业布置：

1.请学生总结本节课学习的基因突变和基因重组的概念、特点、类型及意义，并用自己的语言表达出来。

2.让学生分析一个具体的遗传变异案例，如色盲、血友病等，运用所学的知识解释其发生的原因和影响。

3.设计一个关于基因突变或基因重组的实验方案，包括实验目的、材料、步骤和预期结果。

作业反馈：

1.批改学生的作业，检查他们对基因突变和基因重组概念、特点、类型及意义的理解和掌握程度。对于存在的问题，及时给予指正和解释，帮助学生加深对知识点的理解和记忆。

2.对于学生分析遗传变异案例的作业，检查他们的分析思路和方法是否正确，对于不准确或不完整的分析，给予指正和建议，帮助学生提高分析和解决问题的能力。

3.对于学生设计的实验方案，检查他们的实验设计是否合理，步骤是否清晰，预期结果是否合理。对于存在的问题，给予指正和建议，帮助学生提高实验设计和实验操作的能力。板书设计1.基因突变的概念、特点及意义

-基因突变：基因序列发生改变的现象

-特点：随机性、低频性、不定向性、多害少利性

-意义：新基因产生的途径、生物多样性的来源、生物进化的驱动力

2.基因重组的类型、发生时期及意义

-类型：自由组合型、交叉互换型

-发生时期：减数分裂形成配子的过程中

-意义：生物多样性的来源、生物进化的驱动力

3.实例分析：色盲、血友病等遗传疾病

-色盲：X染色体上的基因突变导致色觉障碍

-血友病：凝血因子基因突变导致凝血功能障碍

4.基因突变和基因重组的关系

-基因突变和基因重组都是遗传变异的类型

-基因突变是单个基因的变异，基因重组涉及多个基因的重新组合

-基因突变和基因重组共同为生物进化提供原材料

5.基因突变和环境的关系

-基因突变的发生与DNA复制过程中