第五章基因突变及其他变异教材分析

第五章基因突变及其他变异教材分析
通过前面各章的学习，学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和“基因是如何起作用”等问题，已经有了基本的认识。

那么，基因在代代相传的过程中，会不会发生变化？为什么会发生变化？怎样变化？发生的变化对生物会产生什么影响？除基因突变外，还有哪些变异？这些问题要集中在本章解决。

本章内容既是前4章内容合乎逻辑的延续，又是学习第6章和第7章的重要基础。

此外，本章中有关人类遗传病及其预防的内容，与人类的生活联系紧密，对于提高个人和家庭生活质量、提高人口素质有重要的现实意义。

一、教学目的要求
知识方面
1.举例说明基因突变的特征和原因。

2.举例说出基因重组及其意义。

3.简述染色体结构变异和数目变异。

4.列出人类遗传病的类型（包括单基因病、多基因病和染色体病）。

情感态度与价值观方面
1.探讨人类遗传病的监测和预防。

2.关注人类基因组计划及其意义。

能力方面
1.进行低温诱导染色体数目变化的实验，观察染色体数目的变化。

2.进行人群中遗传病的调查。

3.进行资料的搜集和分析，了解基因诊断在遗传病监测中的应用，以及人类基因组计划对科学发展、人类健康、社会伦理等方面的影响。

本章对学生在知识方面的要求大多为了解水平，因此教师不必在知识方面过多扩展。

本章在情感态度与价值观方面有一定的要求，其中探讨人类遗传病的监测预防是经历（感受）水平的，而关注人类基因组计划是反应（认同）水平的，教师在教学时要注意处理好知识学习与情感态度价值观教育的关系。

二、教学内容的结构和特点
（一）教学内容的结构
（二）教学内容的特点
本章包括三节：第1节《基因突变和基因重组》；第2节《染色体变异》；第3节《人类遗传病》。

本章教学可用5课时，第1节可用1课时，其他各节可各用2课时。

第1节《基因突变和基因重组》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。

在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。

在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。

这个实例体现了生物在进化过程中“变”与“不变”的平衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。

在基因重组部分，教材设置了“思考与讨论”的栏目，旨在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。

第2节《染色体变异》包括“染色体结构的变异”和“染色体数目的变异”以及实验“低温诱导染色体数目的变化”。

“染色体结构变异”部分主要采用了图文结合的呈现方式。

插图不仅直观地表现了染色体结构变异的具体情形，而且还增设了对应的实例，以增进学生的感性认识。

本节中的实验是课程标准中“活动建议”部分所列入的活动，旨在锻炼学生的动手能力。

通过这个实验，学生能够用显微镜观察到细胞中染色体数目的增加，但增加的确切数目难以确定。

第3节《人类遗传病》包括“人类常见遗传病的类型”、“遗传病的监测和预防”和“人类基因组计划与人体健康”。

由于课程标准对人类遗传病的要求只是了解水平，因此教材辅以实例，简要介绍了单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。

在这部分，教材还根据课程标准的活动建议，安排了“调查人群中的遗传病”，旨在培养学生接触社会、从社会中直接获取资料和数据的能力。

“遗传病的监测和预防”以图文结合的方式简
要呈现了遗传咨询的内容和步骤以及产前诊断、基因诊断等预防方法。

课程标准对这部分内容的情感态度价值观的要求是探讨人类遗传病的监测和预防，为经历（感受）水平，因此教材提出了基因诊断可能带来的社会问题，并安排了“资料搜集和分析”，让学生围绕相关问题展开讨论。

“人类基因组计划与人体健康”简要介绍了人类基因组计划及其意义，将重点放在了学生对人类基因组计划及其影响的了解与讨论上。

在“资料搜集和分析”栏目，教材将此计划的某些正面和负面的效应分左右两栏列举，形成了鲜明对比，并为学生的讨论设置了起始情境。

教材提供的资料可以启发学生去搜集更多资料，针对各种可能影响展开讨论。

这种呈现方式既为学生活动提供了一些素材，又为学生自主搜集资料留有一定空间，以体现课程标准的要求。

三、与学生经验的联系
生物的变异现象对于学生而言并不陌生。

通过初中生物课的学习，学生已经初步认识到生物的变异首先与遗传物质有关，其次与环境有关。

本章第1节在此基础上，进一步引导学生学习遗传物质究竟是如何引起生物的变异的。

对于染色体数目的变异的知识，学生可能不太了解，但是，无子西瓜、多倍体草莓等，对于学生来说并不陌生。

教师可以从学生熟悉的事物入手，引导学生进入相关概念的学习。

人类常见遗传病、人类基因组计划的相关知识，学生可能已经通过报刊杂志、广播电视等传播媒体有所了解。

教师的任务是要结合学生已有的认识，让学生从生物学角度作科学的了解，同时要注意引导学生形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。

四、与其他章的联系
在第3章、第4章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出发，分析了基因突变及其他变异对生物体的影响，以及在生物进化过程中所具有的重要意义。

本章也是学习第6章《从杂交育种到基因工程》和第7章《现代生物进化理论》的基础。