【教案】基因突变和基因重组第1课时教案2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.docx

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1、课堂试教教案 2教师班级教学日期课题名称基因突变和基因重组 第1课时课型新授课课程标准概念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、插入或确实会引起基因碱基序列的改变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类失控，甚至发生癌变。教材分析本节内容选自人教版高中生物必修2第五章基因突变及其他变异第一节，该节主要包括基因突变、基因重组两个部分。本章内容是对第

2、四章基因的表达内容的延伸，又是学生学习第六章生物进化的重要基础。学好这节课有助于学生更好的理解“诱变育种”和“基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料”。所以本节内容起着承上启下的作用。学情分析本节授课对象为高二年级的学生，通过前面章节的学习，学生已经学习了自由组合定律、基因和染色体的关系、基因的本质、基因的表达等内容，这位本节内容的学习奠定了知识基础。其次，学生对变异现象并不陌生，通过前面对基因结构和功能的学习，学生已经初步认识到生物变异与遗传物质有关，同时也和环境有关。基因突变和基因重组是遗传学中的重要概念，是学生学习生物遗传、变异和进化的基础，其中基因突变是

3、生物变异部分的重点知识，由于该部分知识比较抽象，需要学生具备相当强的抽象思维能力和空间思维能力以及丰富的想象力。虽然学生在本模块之前已经锻炼提高了能力，但要从分子水平上理解和掌握，仍需要教师采取适当的教学策略，引导学生不断的探究、思考、分析和讨论。教学目标生命观念说明基因突变是因为DNA分子中发生了碱基的替换、增添和缺失而引起的碱基序列的改变。科学思维概述基因突变的概念、产生的原因和特点；科学探究通过分析镰刀型贫血症这一实例，得出基因突变的原因。社会责任分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，原理致癌因子。教学重点基因突变的概念基因突变产生的原因和特点教学难点基因突变教学策略讲授-演示策略教学

4、用具基因突变和基因重组课件板书设计第五章 基因突变和其他变异第1节 基因突变和基因重组一、实例：镰刀型细胞贫血二、基因突变1、定义2、细胞癌变3、基因突变的原因4、基因突变的特点教学程序教师活动学生活动设计意图备注创设情境导入新课展示：播放太空育种的科普小视频；阅读教材的80页的问题探讨。提问:(1) 为什么太空中作物种子容易发生基因突变？(2) 基因突变为什么会引起生物性状的改变？过渡：同学们回答得很好，那到底什么是基因突变呢？导致基因突变的原因又有哪些呢？今天就让我们一起来讨论这些问题！观看视频，结合所学知识回答：（1）太空高能粒子辐射、微重力、真高空、交变磁场等因素的诱导，使植物材料发生

5、基因突变（2）通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物性状通过科普视频激发学生学习兴趣，并结合基因表达和性状关系这一部分知识回答问题，构建完整的知识体系。基因突变概念构建细胞癌变基因突变的原因基因突变的特点一、镰刀型细胞贫血展示：正常红细胞和镰状红细胞的电镜照片。讲解镰刀型细胞贫血症，患病者的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，这种病的病因是什么呢？布置任务：对比教材81页图5-2，说出镰刀型细胞贫血的原因，并完成思考与讨论的问题。讲解：像图5-2中这种DNA的碱基发生替换导致一种氨基酸被另一种氨基酸取代，我们把它叫做错义突变。由于密码子有简并性，所以单个碱基替换可能只改变mRNA上的密码子，但编

6、码的氨基酸可能不会发生改变，这种突变称为同义突变。当单个碱基替换导致出现终止密码子，肽链合成提前终止，这种突变叫做无义突变。二、展示：教材71页“皱粒豌豆的形成机制”和“囊性纤维病的病因”。提问：（1）结合实例思考DNA碱基的增添或缺失，是否也会引起碱基序列的改变？（2）DNA中碱基改变，氨基酸序列一定会改变吗？相应的性状呢？提问:基因突变是否遗传？如果可以，怎样遗传？讲解：基因突变发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不会遗传；有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。三、细胞癌变展示结肠癌发生的简化模型完成思考与讨论。1.从基因的角度来看，结肠癌发生的原

7、因是什么？从模型分析，结肠癌是原癌基因和抑癌基因突变的结果，并且是多个基因突变的累计效果。2.健康人细胞中原癌基因和抑癌基因吗？引导学生分析，既然结肠癌是原癌基因和抑癌基因突变的结果，那么健康人DNA中是存在原癌基因和抑癌基因的。3.癌细胞与正常细胞相比，有哪些明显的特点？能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移等。四、基因突变的原因过渡：基因突变导致的疾病非常多，那引起基因突变的原因是什么呢？生活中哪些因素可以诱发基因突变呢？引导学生阅读教材83页，归纳基因突变的原因提问：是不是没有这些外部的因素就不会发生基因突变呢？即使

8、没有外来因素的影响，基因突变也会由于DNA的复制发生错误而自发产生。五、基因突变的特点过渡：基因突变会导致遗传病，那基因突变都是不利的吗？展示资料：1.棉花的短果枝、水稻的矮杆、果蝇的白眼、鸡的卷羽和人类的血友病都是从无到有，都是基因突变而引起的新的性状的出现。2.基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，可以发生在体细胞中，也可以发生在生殖细胞中，可以发生在不同细胞的不同DNA上，也可以发生在同一DNA不同的部位上。3.据科学家研究，控制小鼠毛色的灰色基因可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因，而且这种突变的方向和环境没有明确的因果关系。4.四种基因突变率5.镰状细胞贫血和疟疾的地理分布高

9、度一致，主要流行于非洲的疟疾高发地区。流行病调查也证实了两者之间的相关性，疟疾地区镰状细胞贫血较多是长期自然选择的结果。让学生根据资料总结归纳基因突变的特点：多害少利性、随机性、不定向性、低频性。课堂练习，巩固新知学生参考67页氨基酸密码子表以及69页中心法则的知识完成图解，说出镰刀型细胞贫血的根本原因：基因突变学生回答：1.图5-2中谷氨酸变成了缬氨酸；2.完成图解3.氨基酸序列发生改变，性状一般也会随之改变。初步构建概念，得出结论：DNA分子中发生碱基替换，引起基因碱基序列发生改变，蛋白质改变，性状改变。学生思考教材中的实例，思考讨论相关问题。1.DNA碱基的增添或缺失也会引起碱基序列的改

10、变。2.DNA中碱基序列改变，氨基酸序列不一定改变，性状不一定改变，因为密码子具有简并性。完善概念：结合问题1、2，尝试完善基因突变的概念:DNA分子中发生碱基替换、增添、缺失，引起基因碱基序列的改变，叫做作基因突变。学生回答：不一定通过结肠癌的相关分析，阅读教材，阐述基因突变会导致相关性状的改变，了解细胞癌变的原因；原癌基因和抑癌基因的作用及癌细胞的特征。学生阅读教材归纳出基因突变的原因：生物因素：病毒的遗传物质化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等物理因素：紫外线、X射线学生讨论资料总结基因突变的特点：多害少利性、随机性、不定向性、低频性。通过分析实例，培养归纳概括能力，学生自主构建完整的基因突变概念，同时强化对结构和功能观的认识。结合教材中的实例，引导学生全面分析，逐步深入认识基因突变的概念。锻炼学生提取信息总结归纳的能力。讨论生活中避免这些因素的具体做法，养成良好的生活习惯，将课堂所学带入生活，解决生活中的实际问题、学以致用。教学反思学科网（北京）股份有限公司