資源簡介

教材課程 教材版本（ 人教版 ） 課程類別：必修/選擇性必修/選修（必修 ）
單元課題 第（ 5 ）單元/章節(jié)；單元題目（基因突變及其他變異 ）
教學分析 課標陳述： 【內容要求】 概念3遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳 3.3由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的。 3.3.1概述堿基的替換、插人或缺失會引發(fā)基因中堿基序列的改變。 3.3.2闡明基因中堿基序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質及相應的細胞功能發(fā)生變化，甚至帶來致命的后果。 3.3.3描述細胞在某些化學物質、射線以及病毒的作用下，基因突變概率可能提高，而某些基因突變能導致細胞分裂失控，甚至發(fā)生癌變。 3.3.4闡明進行有性生殖的生物在減數分裂過程中，染色體所發(fā)生的。自由組合和交叉互換，會導致控制不同性狀的基因重組，從而使子代出現變異。 3.3.5舉例說明染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。 3.3.6舉例說明人類遺傳病是可以檢測和預防的。 【教學提示】 調查常見的人類遺傳病并探討其預防措施， 【學業(yè)要求】 1.基于證據，論證可遺傳的變異來自基因重組、基因突變和染色體變異（科學思維、科學探究）； 2.運用統(tǒng)計與概率的相關知識，解釋并預測種群內某一遺傳性狀的分布及變化（科學思維、科學探究）; 3.運用遺傳與變異的觀點，解釋常規(guī)遺傳學技術在現實生產生活中的應用（生命觀念、社會責任）。
教材分析： 本章是人教版生物必修2第五章《基因突變及其他變異》，共分3節(jié)：《基因突變和基因重組》《染色體變異》和《人類遺傳病》。前兩節(jié)分別從分子水平和細胞水平闡述了遺傳物質在傳遞過程中發(fā)生變異的類型、特點和意義，第3節(jié)則以前兩節(jié)為依托，闡述基因突變和染色體變異在人類遺傳病中的表現，并以此討論遺傳病的檢測和預防。本章從遺傳物質發(fā)生變化的角度，分析基因突變及其他變異對生物體的影響，以及對生物進化的重要意義，因此本章是第4章《基因的表達》的延續(xù)和發(fā)展，也是學習第6章《生物的進化》的基礎。
學情分析： 生物的變異現象對于學生而言并不陌生。學生在初中階段已經了解了生物的變異首先與遺傳物質有關，其次與環(huán)境有關，在本章教學中將深人探討遺傳物質是怎樣引起生物變異的，而是怎樣引起遺傳物質變化的。 染色體數目和結構的變異，學生知之甚少，但是，無子西瓜、多倍體草莓等，學生可能并不陌生。教師在引導學生學習這部分內容時，可以從學生熟悉的事物人手，增加學生的感性認識。 人類常見的遺傳病，學生可能從身邊的遺傳病實例，或者報刊、廣播、電視、網絡等多種媒體有所了解。教師的任務是要結合學生前幾章的學習基礎，讓學生從基因突變和染色體變異的角度科學地認識遺傳病的遺傳特點，并以此為基礎，學習這些遺傳病的檢測和預防知識，為人類的健康作出應有的貢獻。
學習目標 1.通過對鐮狀細胞貧血形成原因的分析，闡明基因突變的概念、原因及意義。（生命觀念、科學思維、社會責任） 2．通過分析癌癥發(fā)生的原因和特點，認同癌癥的危害和預防措施（社會責任） 3．通過減數分裂的過程，理解基因重組形成的原因和對生物進化的意義（科學思維） 4.結合染色體結構變異的示意圖，了解染色體結構變異的常見類型。（科學思維） 5.通過低溫誘導染色體的實驗，闡述染色體數目變化的機制。（科學探究） 6.通過分析染色體組的概念，理解二倍體、多倍體和單倍體的特點和生產中的應用。（生命觀念、社會責任） 7.通過分析歸納人類遺傳病的類型及產生原因，能夠利用遺傳系譜圖分析遺傳病的遺傳方式（科學思維） 8.通過參與調查人群中的遺傳病，培養(yǎng)獲取、分析數據的能力。（科學探究） 9.關注人類遺傳病的監(jiān)測和預防工作，關注人體健康。（社會責任）
課時5.1基因突變和基因重組教學設計

備課小組 主備： 輔備：
年級學科 2025屆 高一年級 下學期 生物學科
教材課程 人教統(tǒng)編版 必修二
課時安排 本單元/章共（ 3 ）課時，本節(jié)為第（ 1 ）課時
課題名稱 基因突變和基因重組
授課課型 新授課（ ） 復習課（ ） 習題課（ ） 試卷講評課（ ）
課標陳述 【內容要求】 概念3遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳 3.3由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的。 3.3.1概述堿基的替換、插人或缺失會引發(fā)基因中堿基序列的改變。 3.3.2闡明基因中堿基序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質及相應的細胞功能發(fā)生變化，甚至帶來致命的后果。 3.3.3描述細胞在某些化學物質、射線以及病毒的作用下，基因突變概率可能提高，而某些基因突變能導致細胞分裂失控，甚至發(fā)生癌變。 3.3.4闡明進行有性生殖的生物在減數分裂過程中，染色體所發(fā)生的。自由組合和交叉互換，會導致控制不同性狀的基因重組，從而使子代出現變異。 3.3.5舉例說明染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。 3.3.6舉例說明人類遺傳病是可以檢測和預防的。 【教學提示】 調查常見的人類遺傳病并探討其預防措施， 【學業(yè)要求】 1.基于證據，論證可遺傳的變異來自基因重組、基因突變和染色體變異（科學思維、科學探究）； 2.運用統(tǒng)計與概率的相關知識，解釋并預測種群內某一遺傳性狀的分布及變化（科學思維、科學探究）; 3.運用遺傳與變異的觀點，解釋常規(guī)遺傳學技術在現實生產生活中的應用（生命觀念、社會責任）。
教材分析 本節(jié)是人教統(tǒng)編版生物必修2《遺傳與進化》的第五章《基因突變及其他變異》的第一節(jié)內容。其設計思路“創(chuàng)設情景—問題任務—分析原因—理解意義”遵從了從現象到本質、從宏觀認識到微觀探討的認知邏輯。本節(jié)先從基因突變的實例入手，分析基因突變的本質特征及產生的原因、進而理解基因突變的意義。整節(jié)的安排符合學生的認知邏輯，有利于教師進行教學。 【教學重點】
（1）基因突變的概念、原因及特點。 （2）細胞癌變的原因及癌細胞的特點 【教學難點】細胞癌變的原因 【課時安排】：1課時
學情分析 生物的變異現象對于學生而言并不陌生。學生在初中階段已經了解了生物的變異首先與遺傳物質有關，其次與環(huán)境有關，本節(jié)包含了可遺傳變異中的基因突變和基因重組，這節(jié)課的重點和難點主要集中在基因突變這個知識點，教師應通過多種途徑，加深學生對概念內涵和外延的認知,幫助學生理解基因在傳遞過程中發(fā)生內在和外在的變化過程對生物性狀的影響。 而基于前面已經學習了自由組合定律和減數分裂知識,學生們對于基因重組已經有了一定的了解,在這個知識點處理上應注重對學生實際理解能力和圖形分析能力的培養(yǎng)，通過實踐提高學生的認知能力，實現知識的內化。
學習目標 1.通過對鐮狀細胞貧血形成原因的分析，闡明基因突變的概念、原因及意義。（生命觀念） 2．通過分析癌癥發(fā)生的原因和特點，認同癌癥的危害和預防措施（社會責任） 3．通過分析減數分裂的過程，概述基因重組形成的原因和對生物進化的意義（科學思維）
評價任務 【評價任務1】：能概述基因突變的概念、產生原因、特點及意義。 ——當堂檢測1、2 【評價任務2】評價任務2：能說出癌癥產生的原因、癌細胞的特點 及癌癥的預防措施。——當堂檢測3 【評價任務3】評價任務3：能概述基因重組形成的原因。 ——當堂檢測4
教學過程 教學活動 設計意圖 時長
申明目標 課件展示目標 通過申明目標，使學生明確本節(jié)課的主要任務，做到有的放矢的學習。
學情調查 合作交流 互動質疑 精講點撥 【學情調查】 上課前檢查學生預習任務完成情況，并對學生的問題進行統(tǒng)計、分類。 【引課】以“問題探討”導入新課 【學生活動】學生結合圖片觀看新聞實例，思考并討論老師提出的問題。 【教師活動】基因突是如何產生的？又是如何影響生物體性狀的？ 【學習任務】 1、基因突變 【活動1】鐮狀細胞貧血實例分析 ——【評價任務1】 【學生活動】自主閱讀教材80頁、83頁的內容并結合相關圖文資料，小組合作探究下列問題。 （1）完成第81頁思考與討論問題。 （2）鐮狀細胞貧血病形成的原因是什么？ （3）歸納基因突變相關內容 ①概念 ②結果 ③發(fā)生時間 ④基因突變與性狀的關系⑤基因突變與遺傳的關系⑥原因⑦特點⑧意義⑨應用 【教師活動】引導學生歸納總結以下內容： （1）鐮狀細胞貧血病形成的原因： ①直接原因：血紅蛋白特定位置上的谷氨酸被纈氨酸取代。 ①根本原因：堿基對替換 （2）引導學生歸納總結基因突變相關知識 【活動2】細胞癌變實例分析 ——【評價任務2】 【學生活動】自主閱讀教材第82頁的內容，小組合作探究下列問題。 （1）完成“思考.討論”問題。 （2）細胞癌變的原因是什么？ （3）癌細胞的特征是什么？ （4）導致細胞癌變的環(huán)境因素有哪些？ （5）預防癌癥的基本措施有哪些？ 【教師活動】引導學生歸納總結癌癥相關知識 二．基因重組 【活動3】探究基因重組形成的原因 ——【評價任務3】 【學生活動】閱讀教材84頁并結合基因自由組合定律相關內容，歸納總結基因重組相關內容：①概念②結果③發(fā)生時間④類型⑤意義 【教師活動】引導學生歸納總結基因重組形成的原因、發(fā)生的時間及對生物進化的意義。 了解學情，及時調整教學設計。 通過展示新聞實例，結合生活實例，吸引學生興趣，引發(fā)學生對“航天育種、基因突變”的思考討論。 從實例入手，通過分析鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理總結出基因突變的概念。 結合基因突變的概念，提問基因突變的原因和特點，引發(fā)學生思考，主動探索新知，再結合老師的輔助，而幫助學生總結出“基因突變的原因和特點” 通過了解大家熟知的癌癥與基因突變有關，進一步鞏固概念知識。 結合與社會的聯系，提升學生對生物學的興趣，研究癌癥機理和造福人類的社會責任感。 在對基因突變的全面學習基礎上，進一步研究基因重組的概念和意義，從而形成知識關聯，幫助新知的理解和學習。
當堂訓練 下列細胞或生物中容易發(fā)生基因突變的是（ B ） ①洋蔥根尖生長點細胞 ②洋蔥表皮細胞 ③硝化細菌 ④T2噬菌體 ⑤人的神經細胞 ⑥人的骨髓細胞 ⑦藍藻 ⑧人的精原細胞 A.①②③⑤⑥⑦ B.①③④⑥⑦⑧ C.①③④⑤⑥⑧ D.①②④⑤⑧ 2.原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個堿基對。在插入位點的附近，再發(fā)生下列哪種情況，有可能對其編碼的蛋白質結構影響最小( D ) A.置換1個堿基對 B.增加1個堿基對 C.缺失3個堿基對 D.缺失4個堿基對 3. 口腔癌好發(fā)于舌頭、牙齦、頰等部位，其發(fā)生常與p16NK4a等多個阻止細胞不正常增殖的基因中片段缺失導致的功能缺陷直接相關。癌細胞在氧充足的條件下主要還是通過無氧呼吸獲取能量。下列有關敘述中錯誤的是（　A　　） A. 正常細胞與癌細胞的遺傳物質相同，但表達的基因不完全相同 B. 癌細胞的細胞膜上轉運葡萄糖的載體蛋白的數量明顯多于正常細胞 C. p16NK4a 基因屬于抑癌基因 D. 長期食用發(fā)霉食品、焦慮的情緒等都會增加患癌風險 4. 如圖是某高等動物的幾個細胞分裂示意圖（數字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因），據圖分析不可能反映的是（　B 　）
A.圖甲細胞中1與2的片段部分交換，屬于基因重組 B.圖乙細胞發(fā)生了基因突變或者基因重組 C.圖丙細胞可能發(fā)生了基因突變或者基因重組 D. 圖丙細胞為次級精母細胞 通過精選習題，檢測并鞏固學生課堂所學內容。
課堂小結 師生共同總結本節(jié)所學內容
板書設計 第1節(jié) 基因突變和基因重組
作業(yè)布置 《同步學考練》
課后反思 本節(jié)的重點是基因突變的概念、特點以及基因突變的原因。難點是基因突變和基因重組的意義。 在整個教學過程中，概念枯燥，學生參與的時間少，如何化繁為簡用具體的、形象的實例去剖析概念，就成為突破本節(jié)難點的關鍵。對基因突變概念的理解和把握，我采納分析聯系遺傳學上的典型實例——鐮狀細胞貧血進行突破，然后讓學生總結，概括出基因突變的定 義。采納資料分析的方法突破"基因突變的特點"，學生通過具體的資料，直觀的得出結論，歸納出特點。關于基因突變的意義，通過簡單的數學計算，分析基因突變?yōu)樯镞M化提供了原始材料。利用圖示引導學生回減數第一次分裂過程中，基因重組是在什么時期發(fā)生的， 如何發(fā)生的，有什么樣的意義。最后針對本節(jié)課進行課堂小結，比較基因突變與基因重組，加深學生的印象。 本節(jié)課的缺乏之處在于分析基因突變特點過程中，沒有用實例將基因突變的不定向性與隨機性進行分析比較，學生理解起來困難。在講解基因突變的類型時，由于很多同學對前面的減數分裂知識的遺忘，導致對減數分裂過程中染色體行為的不理解，進而對基因重組發(fā)生的時間和類型的不理解。 在以后的教學過程中，可增設幾個互動環(huán)節(jié)調動學生積極參與課堂的熱情，讓他們能夠通過分析得出結論，教師再予以肯定或改正，教學效果可能會更好一些。

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