人教版高中生物必修二5.1《基因突变和基因重组》公开课教学设计
人教版必修2生物：5.1 基因突变和基因重组 教案设计
基因突变和基因重组【教学目标】1．举例说明基因突变的特点和原因。
2．举例说出基因重组。
3．说出基因突变和基因重组的意义。
【教学重难点】1．基因突变的概念及特点。
2．基因突变的原因。
【教学过程】1．从科学发现的过程切入，设置问题情境，引导学生探究。
为了让学生更好地理解基因突变的概念，教材不是从概念到概念，而是从实例分析入手，再归纳总结概念。
老师应遵循这种符合学生认识规律的呈现方式，从现象到概念，从宏观到微观来开展教学活动。
关于基因突变，教材选用了镰刀型细胞贫血症的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。
这种变化可能会导致生物体的性状发生改变。
限于篇幅，教材没有过多地介绍镰刀型细胞贫血症的发现过程。
教学中，老师可以给学生适当补充一些相关材料，并结合“思考与讨论”中的问题让学生讨论和探究。
通过讨论学生能够认识到基因突变的本质是DNA分子的碱基对发生了改变，并且能够进一步理解“基因对性状的控制是通过控制蛋白质合成来实现的”这一基本的生物学原理。
2．用类比推理的方法引导学生理解基因突变的类型。
怎样全面理解DNA分子碱基对的改变可能导致的结果呢？是不是DNA分子的碱基对发生改变就一定会导致生物性状的变化？为了说明这个问题，教师可以先引导学生观察图片，讨论英文句子中个别字母发生改变后，对于全句所表达的意思的影响情况。
通过分析可以看出，英语句子中一个字母的改变，可能导致句子的意思不变、变化不大和完全改变这三种情况。
然后，老师再通过联想和类比的方法，结合不同的密码子可以对应相同的氨基酸的知识，引导学生推测基因突变与生物性状改变之间的关系，从而理解不是所有的基因突变都会导致生物体性状的改变。
所以，基因突变对于生物体来说，有的有害，有的有利，有的既无害也无利。
3．通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念。
在学习基因突变的原因时，教师可以引用癌症的病例，介绍癌症的形成是体细胞发生基因突变的结果，然后让学生列举生活中的事例，归纳哪些因素会导致基因突变。
人教版必修2生物：5.1 基因突变和基因重组 教案设计
《基因突变与基因重组》教学设计一、教材分析本节内容选自人教版高中生物必修二第五章《基因突变及其他变异》第一节，本节主要包括基因突变和基因重组两部分内容，从基因变化的角度说明了生物变异的来源之一，是第四章《基因的表达》的延伸和拓展，同时也是后续内容的基础，因此，本节内容起着承前启后的作用。
二、学情分析本节内容的教学对象为高二学生，学生已经具备简单的分析事实、归纳总结的能力。
知识层面上学生已经了解基因的复制以及基因表达等相关知识，在此基础上学习本节内容并不会有太大难度，而基因重组是发生在有性生殖生物进行减数分裂时，而减数分裂是学生学习遗传学知识的一大难点，因此，在学习基因重组相关内容上会有一定难度。
三、教学目标1、知识与技能学生举例说明基因突变的概念；学生阐述基因突变的原因及特点；学生说出基因重组的类型；学生阐述基因突变和基因重组对生物进化的意义。
2、过程与方法通过对镰刀型细胞贫血症病例的分析，培养学生发现问题、分析问题的能力；阅读大量事例，培养学生学会推理、总结归纳能力；通过学生之间相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作—探究的能力。
3、情感态度价值观培养学生正确的生活态度，珍爱生命；认同生物界丰富多彩的本质，从而进行辩证唯物主义的思想教育；引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。
四、教学重点难点重点：1．基因突变的概念及特点 2．基因突变的原因。
难点：基因突变和基因重组的意义。
五、教学方法教师为主导，学生为主体的自主探究学习法，基于本节课的教学目标，教学模式为：观察现象—提出问题——分析推理——得出结论六、课时安排：一课时七、教学过程设计：。
人教版必修2生物：5.1 基因突变和基因重组 教案设计
《神奇的魔法——基因突变》教学设计一、教学目标：（一）知识目标：1.结合相关资料信息，回顾基因突变的特点和引起基因突变的原因，构建基因突变思维导图。
2.结合习题，巩固基因突变的概念。
（二）能力目标：1.培养学生从现成资料中提取关键信息的能力。
2.通过小组活动，提高学生合作学习的能力。
3.通过组织学生现场出题，提高学生综合能力。
（三）情感目标：1.通过资料的分析，培养学生正确的生活态度，珍惜健康的身体。
2.通过对资料的学习，让学生了解到中国科学家获取的成绩，增加学生的自豪感，增强对生物科学的热爱。
二、教学重点培养学生提取关键信息的能力，构建基因突变的思维导图。
三、教学难点培养学生的审题能力，提高解题技巧。
四、教学策略高三的学生已学过基因突变的相关知识，可能不同的学生掌握的情况不完全相同，通过对资料信息的分析，回顾所学内容，构建相关思维导图进行系统复习；通过完成相关练习，教师讲解，学生回顾基本概念和掌握解题技巧；学生根据相关信息来出题，以提高学生的综合能力和增强解题信心。
五、教学过程（一）脑洞大开：教学导入：用PPT展示学生熟悉的电影人物（蜘蛛侠、绿巨人），让学生思考是什么魔法使他们发生了如此大的变化？这些电影人物可以迅速地调动学生的学习兴趣和积极性，学生结合所学的内容，很快得到正确的答案，是基因突变使他们发生了巨大的变化，进而引出本节课的主题《神奇的魔法—基因突变》。
师：提问：请同学们根据PPT展示的图片，思考是什么魔法使他们发生了如此大的变化？生：进行热烈的讨论。
最后引出本节课题：基因突变。
（2分钟）（二）寻宝时间：展示两则资料，请同学们从资料中提取与基因突变有关的关键信息，并将小组中各成员所提取的信息用思维导图联系起来（让学生在卡片上写上相关信息）。
资料一、猫类的无毛现象是由特定的隐性基因所引起的，这就意味着一只无毛猫的父母亲肯定都携带一种与无毛有关的基因。
除非是猫类近亲繁殖或是双方都携带有相关基因，否则事实上无毛现象仍然是一种罕见的现象。
5.1基因突变和基因重组教案2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2
第5章基因的突变及其他变异一、核心素养侧重点1.生命观念通过本章的学习，可以让学生理解遗传物质在传递过程中发生了哪些变异，这些变异对于生物的生存意味着什么，对于群体（种群）的进化又有什么意义。
从而深刻理解变异的本质和意义，认识到遗传伴随着变异，为学生形成生物进化观奠定基础。
2.科学思维基因突变和染色体变异是遗传中的错误现象，这种错误带来的后果有时是灾难性的，甚至导致生物体死亡；但从适应和进化的角度分析，遗传的错误实际上为生物群体的生存提供了多样性的选择，即基因突变、染色体变异和基因重组为生物的进化提供了丰富的原材料。
基于这些认识，可以让学生学会辩证地认识生命活动中的变化，并将辩证思维迁移应用于认识自然和社会。
生物学中的因果关系非常复杂，本节设计了一个“思维训练”，引导学生分析生物学中的相关性，并了解因果关系与相关性之间的区别和联系。
3.科学探究什么是基因突变？本章并不是直接讲授，而是通过列举镰状细胞贫血和结肠癌发生的原因两个实例，从分子水平和基因水平阐述了基因突变的本质特征。
这种由宏观认识（疾病）到微观分析（分子水平和基因水平）的过程，就体现了一种思维上进行的探究。
切不可认为只有动手操作才是探究，动手操作的前提往往是思维，没有思维的动手操作是一种机械的运动，谈不上科学探究。
开展“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的活动，需要探究在4℃时，蒜（或洋葱）的根尖细胞染色体数目发生变化的情况。
实验没有给出具体结论，需要学生进行探究寻找答案。
该探究活动还可以训练学生制作装片、进行观察、分析和比较的技能。
开展“调查人群中的遗传病”的活动，可以了解某些特定遗传病的发病率，学习遗传病的调查方法，同时提高预防遗传病发生的意识。
4.社会责任遗传病是一类危害人类健康的疾病。
了解遗传病的类型和遗传机制，预防遗传病的发生和遗传、进行遗传病的检测和预防，关爱遗传病患者，是关系个人和他人健康的重要社会责任。
基因检测可以了解人体的基因状况，精确地诊断一些遗传病，并进行有针对性的治疗。
人教版高中生物必修2第五章《5.1 基因突变和基因重组》教学设计(公开课教案及作业设计)
人教版高中生物必修2第五章《5.1 基因突变和基因重组》教学设计程中出错，对生物的性状会造成什么样的影响？活动意图说明：用两个同学之间传话出错导致句子意思发生改变，类比基因在亲子代细胞之间传递时出错，影响生物的性状。
培养学生类比推理的能力，为本节课的学习做好铺垫。
通过游戏，充分调动学生的积极性，引发学生思考，顺利推进新内容学习。
环节二：模型建构，构建基因突变的概念活动2.1：利用模型演示某基因片段转录和翻译的结果 教师活动组织引导学生复习“基因指导蛋白质的合成”的知识提供DNA 片段： 学生活动学生利用模型在纸板上演示基因片段转录和翻译的结果。
小组合作，在纸板上粘贴一段基因片段转录得到的mRNA 序列以及多肽链中的氨基酸序列。
再由小组代表展示成果并解释是如何确定多肽链中氨基酸序列的。
活动意图说明：回忆旧知，培养学生的动手能力及小组合作能力。
通过小组合作，学生对上一节转录和翻译的知识进行了高效复习，为本节思维拓展打好基础。
活动2.2：利用模型演示该基因片段替换一个碱基对后的结果，初步建构基因突变的概念 教师活动提问：如果替换掉该DNA 片段中的某个碱基对，结果会怎么样？ 提供改变后的DNA 片段：教师引导：“苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”是正常血红蛋白的一段肽链； “苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”是异常血红蛋白的一段肽链。
因为替换后缬氨酸的R 基是疏水的，导致血红蛋白多了一条疏水侧链而降低了溶解度，形成了纤维状的蛋白沉淀。
这种蛋白沉淀压迫细胞膜，红细胞因而弯曲成镰刀状，从而使个体患病，这种病叫镰刀型细胞贫血症，患者严重贫血，严重的会导致个体死亡。
引导总结基因突变的概念：DNA 分子中发生碱基的替换而引起基因碱基序列的改变。
学生活动学生利用模型演示该基因片段替换一个碱基对后的结果，小组合作，在纸板上粘贴替换一个碱基对后的肽链“苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”。
小组代表展示成果并解释替换一个碱基对后的肽链与原来肽链的区别。
高中生物必修2教学设计3：5.1基因突变和基因重组教案
第1节基因突变和基因重组一、教学目标：知识与技能：1.说出可遗传的变异和不遗传的变异，并能说出引起两种变异的原因；2.结合一个例子，说出生物的性状既受遗传物质的控制，又受环境因素的影响；3.说出遗传育种的几种方法，以及突变的特点。
过程与方法：通过镰刀型细胞贫血症的病因示意图和碱基对的增添级缺失示意图，培养学生分析判断问题的能力。
在讲解基因突变的原因和特点时，设置相应的问题，引导学生进行思考。
情感态度与价值观：1.让学生认识到生物界丰富多彩的本质。
2.关注高科技给人类社会带来的影响；能用科学的态度和方法来解释生活现象。
二、教学重点、难点及解决办法重点1. 基因突变的概念[解决方法]（1）通过板书基因结构变化的示意图，加深学生对基因突变内涵的理解。
（2）课堂教学中不断提出问题，让学生通过概念的运用达到巩固概念和知识迁移的目的。
2．基因突变的原因[解决办法]对人类镰刀型细胞贫血症病因结合图解进行分析，使学生真正明白基因突变的原因——DNA复制过程也可能发生差错，基因中个别碱基的变化，就会造成性状改变。
教材分析：通过学习，感情地认识生物界的各种变异现象，进一步理解生物的遗传是相对的，变异是绝对的。
难点：基因突变的概念通过板书基因突变（增添、缺失和改变）的示意图，结合基因是决定生物形状的基本单位的知识和转录翻译的过程来说明基因突变的概念。
教学准备1、教师准备有关教学资料（相关基因突变的例子）。
2、学生课前预习有关内容。
教学方法讲授法与谈话法授课类型新授课教学课时1课时教学过程师：大千世界，无奇不有。
你们听说过纯白色的狮子吗？你们听说过有两个拱嘴四只眼睛的猪吗？你们听说过手指没有指纹的人吗？你们听说过有类似于大象脸庞的人吗？生：没有。
师：那，现在听说了吧？生：（兴奋状态）师：为什么世界上会有这些异常的生物存在呢？答案就在今天要学习的内容中。
今天我们到底要学习什么内容呢？今天就学习生物的变异。
（板书：第四节生物的变异）究竟何为变异？一个母亲生下五个儿女，请同学们思考一下：这五个儿女长得和他母亲一样吗？生：不一样。
基因突变和基因重组教学设计高一下学期生物人教版必修2
《基因突变和基因重组》教学设计。
提问：这两种现象说明什么？展示资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7kg左右。
但再引回北京后，叶球又只有3.5kg。
提问：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?展示图片材料：→→提问：上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？师生达成共识：不可遗传变异生物变异基因突变可遗传变异基因重组染色体变异教师介绍：本节课我们一起来探讨可遗传变异中的基因突变和基因重组。
一、基因突变现该病是一种常染色体上的隐性遗传病。
1948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通过电泳分析，发现正常人和患者的血红蛋白的电泳图明显不同，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。
1956年，英格拉姆等人用酶将正常红细胞的血红蛋白和镰刀型红细胞的血红蛋白在相同条件下切成肽段，通过电泳进行分析，发现两者有一个氨基酸是不同的。
提出学习任务：找出镰刀型细胞贫血症患者，血红蛋白分子异常的真正原因。
（1）以下是血红蛋白分子部分氨基酸的排列次序（未列出的氨基酸都相同），请找出发生了变化的氨基酸。
正常......脯氨酸--谷氨酸--谷氨酸--异常......脯氨酸--缬氨酸--谷氨酸--（2）mRNA上的密码子是由DNA分子决定的，由此可推测相应的DNA分子碱基片段发生了怎样的变化。
（3）完成分析镰刀型细胞贫血症病因的图解。
血红蛋白正常异常相应的氨基酸谷氨酸缬氨酸ｍRNA上的密码子G（）A G（）A基因中相应的碱基序列CTT C（）T === ======GAA G（）A 2、基因突变的概念设置问题情境：DNA(基因)分子中的碱基对可能会有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？（1）请比较以上三个DNA片段与原DNA片段在碱基对组成上的变化及差异，说出基因突变有哪些类型？（2）尝试总结基因突变的概念。
人教版高中生物必修二《基因突变和基因重组》教案设计
⼈教版⾼中⽣物必修⼆《基因突变和基因重组》教案设计基因突变和基因重组【学习⽬标】1、概述基因突变的概念（A）2、解释基因突变的原因(A)3、举例说明基因突变的特征（A）4、简述基因重组的概念（A）5、简述基因突变和基因重组的意义（A）【学习重难点】：基因突变的概念、特征，简述基因突变和基因重组的意义【⾃主学习】变异的类型有不可遗传的变异和可遗传的变异两种。
后者有三个来源_____、_______、。
⼀、基因突变1、概念：由于DNA分⼦中发⽣碱基对的___________、___________或___________，⽽引起的基因结构的改变。
2、实例：镰⼑型细胞贫⾎症①根本原因：控制合成⾎红蛋⽩的DNA分⼦的⼀个___________发⽣改变。
②直接原因：⾎红蛋⽩多肽链中___________被___________代替。
镰⼑形细胞贫⾎症说明：基因对性状的控制是通过来实现的。
3、基因突变的原因：有内因和外因________：如紫外线、X射线⑴________（外因）________：如亚硝酸、碱基类似物⽣物因素：如某些病毒⑵⾃发突变（内因）4、基因突变的特点①基因突变在⽣物界中是___________存在的；②基因突变是___________发⽣的，不定向的；③⾃然状态下，⼀种⽣物的突变率很___________；④⼤多数基因突变对⽣物体是___________的；5、意义：基因突变时产⽣的途径，是⽣物变异的___________来源，为⽣物进化提供了最初的___________材料。
⼆、基因重组1、概念：指⽣物体进⾏___________的过程中，控制不同性状的基因的___________的过程。
⾃由组合（发⽣时期：）在之间⾃由组合。
2、基因重组的类型交叉互换（发⽣时期：）在之间交叉互换。
3、时间：减数第⼀次分裂过程中（减数第⼀次分裂后期和四分体时期）4、意义：为⽣物变异提供了及其丰富的来源，是形成⽣物_________的重要原因之⼀。
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基因突变和基因重组1、知识目标（1）举例说明基因突变的原因、特点和意义（2）举例说明基因重组及意义2、能力目标能由实例归纳提出概念模型及采用图表对比各种生物的变异类型3、情感目标（1）探讨基因突变对生物生存的影响（2）通过计算体会生物的变异对生物多样性形成的意义举例说明基因突变的原因和特点说明基因突变和基因重组的意义课前导学质疑讨论反馈矫正迁移创新一、基因突变的概念、实例及影响1．概念：DNA分子中发生碱基对的__________，而引起的_______的改变。
2．实例：镰刀型细胞贫血症(1)症状：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为_______________，易发生红细胞________，使人患溶血性贫血。
(2)原因①图解②说明：该症状出现的直接原因是红细胞血红蛋白分子上一个______被替换，而根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个____________的改变。
③基因突变发生的时间及过程：基因突变发生在_________________期的DNA分子的复制过程中。
3．基因突变对后代的影响(1)若发生在_____________中，将遵循遗传规律传递给后代；(2)若发生在_____________中，一般不遗传，但有些植物可通过无性繁殖传递。
（3）基因突变（一定、不一定）引起生物性状的改变二、基因突变的原因、特点及意义1．原因(1)外因：_______________、___________________、________________。
(2)内因：________________偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。
2．特点：____________、随机性、不定向性和____________、_______________________。
3．意义(1)基因突变对自身的影响①基因突变对生物一般是_____________的。
②基因突变可能使生物__________________________。
(完整版)基因突变和基因重组教学设计
基因突变和基因重组的教课方案王慧英河北平山古月中学一、教课目的知识方面：1、举例说明基因突变的特色和原由2、说出基因突变的意义3、举例说明基因重组及其意义感情态度和价值观方面：1、经过基因突变原由的学习，建立事物发展的内因是根本，外因是条件的辨证唯物的思想2．经过对基因突变原由及特色的逻辑论证过程，不只能够使学生懂得生物界丰富多彩的本质，还能够对学生进行用辨证唯心主义的看法认识生物体和生物界的思想教育。
3．经过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。
能力目标：1．经过对课本中实例的剖析，培养学生剖析归纳总结的逻辑推理能力。
2．经过学生之间互相启迪、互相增补、激发灵感，提升学生合作—研究的能力。
3．教师精心设计训练和反应．培养学生理论联系本质的能力。
二、教课要点、难点要点： 1．基因突变的看法及特色2．基因突变的原由难点：基因突变和基因重组的意义三、教课与学法方法教师在教课过程中利用多媒体课件适合增补有关的资料, 创建形象生动的教课气氛，让学生从实例剖析下手, 教师适合举例以问题形式层层递进指引，依据认知的规律从现象到本质，从宏观到微观来归纳总结看法；指引学生运用类比推理的方法，从议论英词句子中发生个别字母改变可能致使句子意义的变化状况和一本书的文字信息在从头拷贝一份时易发生的错误，进行理解指引联想和类比，理解基因突变和生物性状改变的关系；以设问、议论的形式指引学生经过问题研究和自主合作学习思虑基因突变和重组的意义；用填表的形式指引学生进行知识的对照和总结。
最后有效小练进行稳固和加深理解，以达到学生对知识的掌控一次性到位。
四、学情剖析生物的变异现象对于学生而言其实不陌生。
经过前方对基因构造和功能的学习，学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质有关，也与环境有关。
基因突变和基因重组是遗传学中重要的看法，是学生学习生物遗传、变异和进化的基础，此中的基因突变是生物变异这部分教学内容中的一个要点知识。
《基因突变和基因重组》(市优质课比赛)教学案
梅州市中学生物课堂有效教学案例《基因突变和基因重组》教学案姓名：手机号码：电子邮箱：所在单位：丰顺县丰顺中学《基因突变和基因重组》教学案一、教学指导思想：（一）面向全体学生，给每一个学生提供平等的学习机会，但这与我们的大班教学现象相矛盾，如何促进每个学生的全面发展，我采用“化整为零”的方法，将一个班级分成若干个学习小组，让每位学生都得到学习的机会；（二）注意从学生已有的经验出发，让学生有更多的机会主动地体验探究过程，比如让学生通过构建生物模型来帮助学生深入理解微观结构，让微观宏观化，将生物学变成触手可摸具体知识。
有利于学生在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法；（三）让学生自主体会和探究生物学原理的形成过程，有利于学生理解生物学与科学、技术和社会的相互关系，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观；（四）逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
二、教学分析：《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修2第5 章第1节的内容。
《基因突变和基因重组》从基因变化的角度来认识生物发生变异的原因，是基因表达的延续和拓展，也是学习6章和7章的基础。
通过本节学习，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教程中“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。
人教版生物高中必修二《基因突变和基因重组》教案
基因突变和基因重组一、基因突变1．概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失，而引起基因结构的改变。
2．时间：主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
3．原因4．特点5．意义(1)新基因产生的途径。
(2)生物变异的根本来源。
(3)生物进化的原始材料。
6．实例——镰刀型细胞贫血症：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为弯曲的镰刀状，易发生红细胞破裂，使人患溶血性贫血。
二、基因重组1．概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
2．类型比较3.意义：基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义。
重点聚焦1．镰刀型细胞贫血症形成的原因是什么？2．基因突变的原因是什么？3．基因突变有哪些特点？4．基因突变和基因重组有哪些重要意义？[共研探究]1．图1为囊性纤维病的病因图解，图2为镰刀型细胞贫血症的病因图解。
根据图示并结合教材内容回答下列问题：(1)由图1得出①囊性纤维病的病因是CFTR基因缺失3个碱基。
②由于CFTR基因碱基数量减少，碱基排列顺序改变，导致出现囊性纤维病。
(2)由图2得出①形成镰刀型细胞贫血症的根本原因是碱基替换。
②碱基替换后，碱基数量不变，种类、排列顺序发生改变。
综上所述，得出以下结论：a．基因突变→(碱基种类、数目、排列顺序)→遗传信息改变。
b．基因突变未改变基因在DNA、染色体的位置，未改变基因的数量。
c．基因突变在光学显微镜下观察不到。
2．DNA分子复制时，DNA双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序改变，从而使遗传信息改变。
3．基因突变与遗传信息、生物性状的关系(1)发生基因突变后，遗传信息一定改变，因为基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失，基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
(2)发生基因突变后，生物性状不一定发生改变。
发生碱基对的改变时，由于密码子的简并性，可能并不改变蛋白质中的氨基酸序列，不改变生物的性状；发生隐性突变时，生物的性状也不一定改变。
人教版高中生物必修二《基因突变和基因重组》教案
第1节基因突变和基因重组
教学流程
师：基因重组是如何实现的呢？
总结：
1.交叉互换（减一前四分体时期）：位于一对同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。
2.自由组合（减一后）：同源染色单体上的等位基因分离，同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
师：上述两种原因都能导致基因的重组，而新的重组基因类型又导致了不同相对性状的重组，使后代产生了变异。
注意：雌雄配子的随机结合、Aa个体自交形成AA、Aa及aa是否属于基因重组？（3）意义：
师：基因重组有何意义？
总结：1.生物变异的重要来源。
2.为生物进化提供丰富的材料。
3.形成生物多样性的重要原因之一。
状的基因的重
新组合。
学生阅读P83
内容。
均不属于。
前者
是因为基因重
组发生在减数
分裂形成配子
时。
后者是配子
自由组合的结
果。
学生阅读教材
P83内容。
从学生们由自
由组合定律和
减数分裂的熟
悉的知识入
手，便于迅速
理解掌握基因
重组的涵义。
课堂小结通过本节课的学习，同学们收获了哪些知识？
（展示基因突变和基因重组的比较表格）学生举手回答，
教师再次强调
重难点。
锻炼学生的总
结能力，更好
的理解记忆本
课知识点。
板书 5.1 基因突变和基因重组。
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基因突变和基因重组一、教材分析本节教学重点是基因突变。
基因重组的实质，即基因的自由组合定律，已经在孟德尔的豌豆杂交实验中作过详细的介绍，因此在本节教学中不再列为重点内容。
为了让学生更好地理解基因突变的概念，教材不是从概念到概念，而是从实例分析入手，再归纳、总结概念。
在教学过程中，教师也应遵循这种符合学生认知规律的呈现方式，从现象到概念，从宏观到微观来开展教学活动。
1.关于基因突变，教材选用了镰刀型细胞贫血症的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。
这种变化可能会导致生物体的性状发生改变。
限于篇幅，教材没有过多地介绍镰刀型细胞贫血症的发现过程（具体过程参见教学案例）。
2.旁栏设置的思考题和小资料，也有助于学生加深对基因突变特点的理解。
人工诱变在育种上有重要用途，教材通过介绍我国在诱变育种方面取得的成就，对学生进行爱国主义教育。
3.教材在学生已知的知识基础上，介绍了两种常见的基因重组。
以基因的自由组合引起的基因重组为例，阐述了基因重组对于生物进化的重要意义。
教材还把重组DNA技术作为小字内容，安排在基因重组的正文之后，以扩展学生的知识面，使学生能够多了解一些先进的生物技术。
4.本节内容可为第七章《生物的进化》中有关现代生物进化理论的学习打下基础。
基因重组的内容需要本章第二节中的自由组合定律与连锁和交换定律的有关内容作基础。
二、学情分析高二学生已经学过基因和染色体关系、基因的本质、基因的表达等知识，为基因突变这一新概念的建构奠定了认知基础。
为创设问题情景，新旧知识融会贯通，形成完整的认知结构，开展探究性学习提供了可能。
让学生观察、动手、思考和讨论，适时引导、适时启发和适时鼓励，由浅入深，建构基因突变基本概念。
三、教学目标1．知识目标（1）结合实例从分子水平（碱基对替换.增添.缺失）分析基因突变发生的时间，内因，推导出基因突变概念。
（2）分析基因突变发生在体细胞和生殖细胞时对子代的影响。
（3）基因突变的产生外在原因、特点及意义。
（4）掌握基因重组的概念、来源、意义，会辨别不同情况下的基因重组。
2．能力目标（1）结合减数分裂过程，学会用图示形式表示发生基因重组的原因，培养学生的作图和识图能力。
（2）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．情感态度价值观目标（1）通过引导学生对镰刀型细胞贫血症病因的分析，让学生体验基因突变概念的形成过程。
（2）通过对基因突变原因及特点的逻辑论证过程，不但可以使学生懂得生物界丰富多彩的本质，还可以对学生进行辩证唯物主义的思想教育。
（3）通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。
四、教学重难点1．重点（1）基因突变发生的概念、原因及特点。
（2）基因重组的来源以及减数第一次分裂后期和交叉互换后对应的的基因变化图。
2．难点基因突变及基因重组的意义。
五、教学方法针对教学内容和教学目标，选择的教学方法为：情境教学法、问题教学法、学生分析归纳法。
教学流程大体为：提出问题──观察现象──分析探索──得出结论。
六、课时安排 1课时七、教学过程情景导入：世界地图——地中海——地中海贫血症，简介发现的科学史，症状由什么决定？资料呈现：1910年，一位美国黑人青年由于发烧和肌肉疼痛到医院看病，医生检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血病──镰刀型细胞贫血症。
（附正常红细胞和异常红细胞的图片）教师阐述:我们知道，正常人的红细胞是圆饼状的，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲镰刀状的。
这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
这种病是怎样形成的呢？我们一起来探究。
教师多媒体呈现：血红蛋白分子的部分氨基酸顺序正常……缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—异常……缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—学习任务：找出镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子异常的原因。
学生根据密码子表，按中心法则逆推，找出镰刀型细胞贫血症病因学生对比回答：谷氨酸被缬氨酸替换。
学生借助学案和密码子表分析推测相应的DNA分子的碱基片段发生了什么变化？学生分析后回答：T//A 被 A//T取代。
教师总结：直接原因：蛋白质中氨基酸被替换根本原因：碱基对替换【设计意图】1、基因突变的概念：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。
2、实质：基因结构的改变3、发生时期：细胞分裂间期（有丝分裂、减数第一次分裂前的间期）教师布置课下进一步探究任务：是不是增添或缺失的碱基对越多对性状影响越大呢？【设计意图】以科学是史为情境导入，生动且能调动已学知识解决问题，通过中心法则，使学生增加基因对性状控制的认识。
模型的构建过程，充分发挥了直观教学的作用，学生们在亲身实践中发现了基因突变发生的几种情况，突破了这个抽象的概念，并利用了前面转录和翻译的知识来解决分析了基因突变的几种情况对性状的影响。
思考：基因突变一定可以遗传给后代么？学生结合有性生殖知识总结出：基因突变若发生在配子中，将会遗传给后代，发生在体细胞中的基因突变，一般是不能够遗传的。
（教师补充：发生在植物体细胞中的基因突变，如何能够遗传？---无性繁殖、营养繁殖）教师引出：突变后一定会引起生物性状的改变么？学生分析学案中发生以下情况是否还有引起镰刀型细胞贫血症呢？学生合作:转录写出密码子并查密码子表得出两种密码子决定的都是谷氨酸，不会引起性状改变。
教师点拨：由于一种氨基酸可能有几种密码子，这一现象称做密码子简并，以致DNA 分子碱基对的替换不一定会导致生物性状的变化。
【设计意图】通过小组讨论和分析，让学生们发现问题并结合以前的知识来解决现在的问题，提高了学生分析解决问题的能力和自我获取知识的能力。
引入下一知识内容：如果人体某些细胞基因突变，有可能发展为癌细胞。
癌症就是原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
设置问题情境：在生活中有什么因素容易引发癌症，从而发生基因突变呢？学生思考、讨论、举例说明：物理因素：在强日光照射下容易得皮肤癌；在医院放射室工作的医生容易得癌症等化学因素：咸菜等腌制食品必须检测亚硝酸盐的含量，亚硝酸盐含量过多可能会致癌等) 教师总结诱发基因突变的因素：4、外因：①物理因素：紫外线、X射线、激光等②化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等③生物因素：某些病毒、细菌的代谢产物等内因： DNA复制过程中出错。
【设计意图】通过分析引起基因突变的外部原因培养学生正确的生活态度，珍惜爱护生命。
教师提问：基因突变的特点有哪些？学生阅读学案上资料：资料1：自然界中，流感病毒可分为甲、乙、丙三型；肺炎双球菌的种类有有荚膜和无荚膜类型；豌豆种子的圆滑和皱缩；番茄的红果和黄果；小麦的高杆和矮杆；果蝇的白眼和红眼；鸡的玫瑰冠和单冠；兔的白毛和黑毛；正常绵羊和短腿安康羊；正常人和白化病病人等。
教师提示：注意观察以上展示的相对性状发生在什么生物上？例子中列举了病毒、细菌、动植物和人的一些相对性状，说明以上的生物体都有可能发生基因突变，基因突变在生物界中是广泛存在的。
师生共同总结：基因突变的第一个特征：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；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；同一DNA分子的不同部位。
学生阅读材料，总结出基因突变的第二个特征：随机性资料3：以基因A为例，它不但可以突变成为a1，而且还可能突变为a2、a3等一系列的等位基因。
如:控制小鼠毛色的基因可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因。
学生分析、讨论，教师总结、拓展：基因的突变方向并不确定，基因与其一系列的等位基因之间的关系，是可以相互转化的。
教师画出黑板图：师生共同小结基因突变的第二个特点：不定向性教师提示：以上表格中各种生物的突变频率的数量级在什么范围？学生分析：各种生物的突变频率的数量级别在10—5到10—6，说明频率极低。
师生共同归纳：基因突变的第三个特征：低频性设置问题情景，引导学生思考、分析：生物发生基因突变以后的性状对生物的生存有何影响？展示4个幻灯片，引导探究：残翅果蝇、短腿安康羊、白化病病人、镰刀型细胞贫血症的患者图片。
教师提示：任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们与环境条件之间已经取得了高度的协调。
如果发生基因突变，就有可能破坏这种协调关系，所以基因突变一般是对生物的生存是有害的。
师生共同归纳：基因突变多害少利性。
设置问题情景，引导学生思考、分析：生物发生的基因突变一般是利少害多，这是绝对的吗？学生拓展思维训练，阅读资料，分析问题：材料5：非洲是疟疾猖獗的地区。
疟疾是一种经按蚊传播而引起的寄生虫病，恶性疟疾发病常侵犯内脏，严重者或医治不及时会引起病人的死亡。
镰刀型贫血症是一种溶血性贫血症，严重时会导致死亡，在非洲黑人中发病率最高，是一种在20世纪才被人们发现的常染色体隐性遗传病。
在非洲具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体（即杂合体）不表现镰刀型贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，但却对疟疾具有较强的抵抗力。
师生共同总结归纳：基因突变而产生的性状对生物生存的有害或有利是相对而言的，应视环境条件而定。
提出思考题：既然突变一般利少害多，自然条件下基因突变的频率很低，基因突变能否成为生物的进化提供原材料呢？资料6：在适宜的条件下，生长1～2天的大肠杆菌培养物的浓度约为每毫升10 9个细胞，DNA复制的错误率约为10— 9，也就是每连接10 9个核苷酸才可能发生一个错误。
在含有10 9个细胞的培养物中，由于DNA的差错就可能发生几百万个突变，可能包含大肠杆菌基因的上千种变异形式。
学生分析：基因突变频率低是针对个体水平而言，但在进化时，并不是考虑生物个体。
教师总结：一个物种在漫长的进化历程中，由许多个体构成物种，在物种这个水平上，生物发生的基因突变是不少的，其中也有不少的有利变异，这对于生物的进化是很有意义的。
教师提问：普遍发生的基因突变有何意义？引导学生思考、分析：①基因突变能产生新基因吗?②新基因的产生对生物生存有意义吗？③自然环境会选择哪个个体留存下来？④基因突变对生物进化有何意义？学生思考回答：6、基因突变的意义：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。
教师点拨：基因突变是新基因产生的途径这个意义。
【设计意图】通过阅读资料获取有用的信息，创设问题情境引导学生通过自主学习和小组合作来总结归纳出基因突变的特点和意义。
导入：（呈现水毛茛图片），为什么在水中和空气中，叶片的形状差距这么大呢？这种变异可以遗传么？如果是遗传物质改变，会不会遗传给后代呢？学生活动：学生观察分析，说出环境引起的是不可以遗传的变异，而遗传物质的改变一般可以遗传的变异。