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1、人教版高中生物必修二5.1基因突变教学设计1 教材分析通过前面各章的学习,学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和基因如何起作用“等问题已有了基本的认识。本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续,又是学习第六章从杂交育种到基因工程和第七章现代生物进化理论的重要基础。本节介绍了可遗传变异的两种类型:基因突变和基因重组,其中基因突变从实例入手,通过对镰刀型细胞贫血症的分析,引入基因突变的概念,然后详细阐述基因突变的原因和特点、意义。根据新教学理念,要做到以学生为主体,教师为主导。利用多媒体课件,创设形象生动的教学氛围;同时应用讲述法、谈话法、比较法、指导读书法等,积极探索设计一个可以让学生在轻松愉快的
2、氛围中,去主动探求知识的场所。在教学过程中，让学生从实例分析入手,按照认知的规律从现象到概念从宏观到微观来归纳总结概念;引导学生运用类比推理的方法,从讨论英文句子中发生个别字母改变可能导致句子意义的变化情况,通过联想和类比,理解基因突变和生物性状改变的关系;以设问、讨论的形式引导学生思考基因突变和重组的意义;用填表的形式引导学生进行知识的对比和总结。二、教学目标1.知识目标1.1举例说明基因突变的概念。1.2举例说明基因突变的特点和原因。1.3说出基因突变的意义。2.能力目标2.1通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。3.情感、态度与价值观目标3.1通过生物变异的事例，增
3、强对生物世界探究的好奇心及保护意识，3.2培养学生们严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。核心素养：1生命观念：理解DNA的分子结构变化与基因突变的关系。2科学思维：能区分基因突变和基因重组三、教学重点和难点1.教学重点（1）基因突变的概念及特点。（2）基因突变的原因。2.教学难点：基因突变意义。三、教学方法：讨论法、 讲授法四、教学课时：1五、教学过程【导入】PPT展示生物遗传的现象：黄磊、多多合影遗传：亲代之间的相似性PPT展示生物变异的类型：1.双胞胎 2.色盲患者眼中的世界3.因环境变化，缺水引起的小麦植株的变异4.太空椒，后代仍然是太空椒变异：亲代与子代及子代间性状表现差异分类：可遗传变异
4、和不可遗传变异通过对比来归纳，更有利于学生对知识点的理解，尤其是班上就有双胞胎，可以明显看到遗传和变异的现象。【新课讲授】一、基因突变的实例PPT展示资料：1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。（1）1949年，美国化学家鲍林将正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白，分别放在一定的溶液中电泳，发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图谱明显不同，鲍林推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。经过
5、分析，鲍林认为镰刀型细胞贫血症是一种分子病。（2）1956年，英格拉姆等人用酶将正常的血红蛋白和镰刀型细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳对二者进行分析，发现有一个肽段的位置不同。镰刀型细胞贫血症的病因分析：PPT展示血红蛋白合成过程中的异常：推导：从DNA到Mrna到氨基酸结合杨老师的建议，按照文本内容是由氨基酸到遗传物质，但是结合学生刚刚学完中心法则，更容易理解从遗传物质到氨基酸的推导。【思考与讨论】问题1：镰刀型细胞贫血症的形成原因是什么？镰刀型细胞贫血症是由DNA分子中碱基对替换引起的一种遗传病。二、基因突变的概念思考：碱基对除了替换，还有哪些变化可以引起基因突变？实例分析一：
6、豌豆皱粒的形成 编码淀粉分支酶的基因中插入一段外来DNA序列实例分析二：囊性纤维病的形成 编码CFTR蛋白质的DNA序列中缺失了三个碱基对，导致转运蛋白中少了一个氨基酸分子，引起蛋白质结构和功能异常【归纳概念】DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。结合前一节学习的内容来分析基因突变的原因，学生有相应的知识储备，能更好的理解概念。 问题2：碱基对的几种改变方式，一定会引起蛋白质的改变吗？不一定，因为密码子具有简并性。三基因突变发生的时期问题3：基因突变发生在信息流动的哪个环节中？DNADNA。问题4：从图中来看，基因突变一般发生在细胞分裂的那一时期？有丝分裂间期或减数
7、第一次分裂间期DNA复制时。四、基因突变的原因及特点Ppt播放视频新闻：NISA宇航员回地球后，与双胞胎兄弟DNA对比，发生基因突变归纳导致基因突变的原因：外因：物理因素、化学因素、生物因素内因：DNA分子复制过程中的偶发性错误，碱基序列发生改变3特点：PPT展示不同的资料，引导学生得出基因突变的特点。资料1：无论是低等生物，还是高等动植物和人，都可能发生基因突变。如棉花的短果枝，水稻的矮秆、糯性，家鸽羽毛的灰红色，果蝇的白眼、残翅，人的色盲、白化病等遗传病都是突变性状。特点1：普遍性。资料2：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期。基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分
8、子的不同部位上。特点2：随机性。资料3：课本表格不同生物的基因发生突变的情况：特点3：突变频率低。资料4：一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即可以突变成控制黄色的基因，也可以突变成黑色的基因。而且基因突变的方向和环境没有明确的因果关系。特点4：不定向性。资料5：任何一种生物都是长期进化的产物，与环境高度协调，若发生基因突变，就可能破坏这种协调关系。如人类的大多数遗传病是基因突变造成的，会严重威胁人体健康。植物中的白化苗会导致植物死亡。但少数植物的抗病性突变、耐旱性突变有利于其生存。特点5：多害少利性。【思考与讨论】问题：基因突变能否遗传给后代呢？
9、不一定。问题：体细胞中的基因突变是不是可遗传的变异？能否遗传给后代呢？是。一般不能传给后代，但是可以通过无性繁殖传递给后代：克隆、植物组织培养。五基因突变的意义：引导学生看课本生活实例分析你买了一件新的衣服，搭配原来的衣服是不是有一个新的形象。分析：基因突变产生了一个新的等位基因，该基因与其他基因进行基因重组，生物的表现型是否发生变异？归纳基因突变的意义：1. 是新基因产生的途径，（新买了一件衣服）2. 是生物变异的根本来源,（衣服都是买来的，来源）3. 是生物进化的原材料。 （新衣服为新形象提供了原材料） 这一部分内容在学生学完进化后，会更容易理解。但是在这一节，也是重要的内容，通过生活体验，帮助学生突破理解的障碍，有助于学生更好地学习这一知识点。【课堂小结】一、基因突变1.概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因。2.实例：镰刀型细胞贫血症。3.外因：物理因素、化学因素、生物因素。4.特点：普遍性；随机性；低频性；有害性；不定向性。5.意义：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。