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遗传与进化>第5章
遗传信息的改变
>
第1节
基因突变
>第1节
基因突变高中生物北师大2003课标版2019年度吴优璇指导教师：无地区：广东省
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惠州市学校：惠州中学发布时间：2019-07-09
06:09
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out教学设计【设计】基因突变教学资源【资源】第一学时主办单位：中华人民共和国教育部
运行维护：中央电化教育馆国家教育资源公共服务平台版权所有京ICP备09059518号-3。
教学设计课题名称：第1节基因突变姓名：刘应培工作单位：沅江三中学科年级：高二教材版本：人教版一、课程标准要求概述基因突变的实质是基因结构的改变，分析说明基因突变的特征和原因，说出基因突变的意义。
二、教材编写意图分析本节是人教版生物必修2《遗传与进化》的第五章《基因突变及其他变异》的第一节内容。
本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续，又是复习第六章《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。
这节课的重点和难点主要集中在基因突变这个知识点，教师应通过多种途径，加深学生对概念内涵和外延的认知，帮助学生理解基因在传递过程中发生内在和外在的变化过程对生物性状的影响。
三、学情分析学生已经具备了学习本课的认知基础，思维的目的性、连续性和逻辑性已经建立，具备归纳总结的能力。
四、教学目标（包括重点、难点）构建基因突变的知识体系；基因突变的概念原因特点意义。
五、教学流程与策略的简要说明1.完成学案2.思考与质疑3.解决疑难4.总结构建知识网络体系5.当堂检测六、教学过程（这一部分是该教学设计方案的关键所在，此处要说明教学的环节及所需的资源支持、具体的活动及设计意图，以及那些需要特别说明的教师引导语）教师活动预设学生活动设计意图分发学案学生看书后完成熟悉教材夯实基础引导思考质疑对提出的问题进行思考讨论，思考讨论中提出新问题对学习的疑点进行深度思考，培养发散思维解惑某小组提出尚未解决的问题及产生问题，其他组解决，或看ppt预设分析组织语言表达疑问能力，根据出问题人意图一语中的回答问题能，实例分析解决生活问题能力。
指导构建知识网络小组分别构建有关基因突变的概念原因特点意义的知识网络。
让学生自主构建知识的活动中有效地克服了知识的遗忘问题，将知识进行迁移、归纳、整合和拓展，横向比较相关知识，纵向整理知识脉络，并逐渐养成适合自己的学习策略。
七、教学评价设计（创建量规，向学生展示他们将被如何评价<来自教师和小组其他成员的评价>，也可以创建一个自我评价表，这样学生可以用它对自己的学习进行评价。
高中生物必修2[备课时间]：2012年5月10日[授课时间]：[教学目标]：知识目标：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。
能力目标：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。
2、通过学生之间相互启发、相互补充，提高学生合作—探究的能力。
3、教师精心设计智能训练和反馈，培养学生理论联系实际的能力。
情感目标：1、通过生物变异的事例，增强学生对生物世界的好奇心及保护意识，培养学生严谨的科学态度和热爱科学的兴趣。
2、引领学生进入“自主—合作—探究”新课程理念氛围，让学生真正成为学习的主人。
[教学重点]：1、中心法则的基本内容2、基因控制性状的途径[教学难点]：基因突变和基因重组的意义。
[教学关键]：通过学生预习和自主学习，理解基因突变和基因重组的概念、特点。
[教学方法]：利用导学案教学[教具]：多媒体课件[课型]：新课[课时按排]：1课时[教学过程]：预习案一、预习目标指导学生预习什么是基因突变，基因突变的原因和特点，什么是基因重组二.预习内容（一）基因突变1、基因突变：是由于DNA分子发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。
2、基因突变时间：基因突变常发生在 DNA复制时期。
（二）基因重组1、概念:基因重组是指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。
所以，进行有性生殖的生物会发生基因重组。
2、类型：基因重组有自由组合和交叉互换两类。
前者发生在减数第一次分裂后时期；后者发生在减数第一次分裂联会期。
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的意义。
三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中探究案一、教学过程探究点一：基因突变的实例１、实例：镰刀形细胞贫血症（1）症状：患者红细胞由正常中央微凹的圆饼状变为（弯曲的镰刀状），易发生红细胞（破裂），使人患溶血性贫血。
第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组导学案授课教师：胡长秀学习目标: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学习重点：1.基因突变的概念及特点2.基因突变的原因。
学习难点:基因突变和基因重组的意义学习过程:【思考】什么是变异，变异都能遗传吗？一、生物变异的类型1._________的变异：仅仅是由于__________造成的，没有引起____________的变化。
特点：只在当代显现，不能遗传给后代。
2._______的变异：生殖细胞内的___________发生了改变，其后代将继承这种改变。
来源_____________,____________,_____________二、基因突变1．实例：镰刀型细胞贫血症根本原因：_______________直接原因：_________________2．概念：DNA分子中发生碱基对的、_______或，而引起的的改变。
【讨论探究】（1）基因突变的实质：基因的_________发生改变（2）基因突变的3种类型对氨基酸序列的影响一样吗？（3）基因突变一定会导致蛋白质结构改变而导致生物性状改变吗？为什么【2008.上海卷】下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（）—ATGGGCCTGCTGA………GAGTTCTAA—1471013100103106A.第6位的C被替换为TB.第9位与第10位之间插入1个TC.第100,101,102位被替换为TTTD.第103至105位被替换为1个T3.基因突变发生的时间_________________:基因突变发生在_______中(一般不能传给后代)_________________:基因突变发生在_______中（可以通过受精作用直接遗传给后代）4.基因突变的原因（1）__________(外因)：在人为诱发条件的作用下发生的突变_________：如紫外线，X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA_________：如、等__________：如某些病毒等(2)自然突变（内因）：在自然条件下，由于生物体内外环境条件的自然作用而发生的突变____________偶尔发生错误，_______________发生改变等原因自发产生。
《基因突变》教学设计
伊金霍洛旗高级中学
解蓓
一．课标要求（2017年版）
1.
概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变
2.
阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质
及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果
3.
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裂失控，甚
至发生癌变
二．本节教学目标确定
1.通过对镰刀型细胞贫血症发现过程的分析，能利用遗传信
息控制生物性状的观点，说出导致镰刀型细胞贫血症的根本
原因是血红蛋白基因中碱基序列改变。
2.通过对两个基因突变实例的小组讨论和资料分析，归纳总
结出基因突变的类型。
3.能够结合基因突变的原因和特点对个人生活习惯饮食方
式等提出合理建议。
三．教材内容及重点、难点分析
本节课是遗传与进化第五章第一节的内容《基因突变和基因
重组》，考虑到教学内容的关系，在教材处理上，用1课时
的时间进行基因突变的教学。
本节课的生物学核心概念是“基因突变”。对这个概念的彻
底理解，是建立在理解了基因的本质，基因对性状的控制等
相关内容的基础之上的；同时，能否深入理解基因突变这一
核心概念也关系到能否理解后续育种和生物进化等内容。因
此，这一节在必修二《遗传与进化》中属于承上启下的一节。
《基因突变》本节的教学重点安排三个方面的内容：基因突
变的概念、基因突变的原因和基因突变的特点。
其中基因突变的概念是核心内容，既是教学重点也是教学难
点。为了达到深入理解基因突变这一核心概念的目标，搜集
整理了肺癌、镰刀型贫血症和囊性纤维病三个实际例子，辅
以合适的参考资料，并精心设计了问题，帮助引导学生思考。
四．教学过程与分析
教师组织和引导
学生活动
教学意图
创设情境
导入新课
提供背景资料：
肺癌是发病率和死亡率增长最快，对人群健康和生命威胁最
大的恶性肿瘤之一。目前认为吸烟是肺癌的最重要的高危因
素，烟草中有超过3000种化学物质，其中多链芳香烃类化
合物（如：苯并芘）和亚硝胺等可通过多种机制导致支气管
上皮细胞DNA损伤，使原癌基因（如Ras基因）和抑癌基因
（如p53，FHIT基因等）发生改变。
播放《解密癌症》短视频
学生先阅读癌症相关背景资料然后观看视频
思考引发肺癌的根本原因是什么？
利用与生活联系紧密的社会热点问题，导入新课，迅速吸引
学生注意力，激发学生学习兴趣
引出某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变
基因突变为何能引起生物性状的改变？
学生回答：
基因通过指导蛋白质的合成控制生物性状
复习回顾上一章《基因对性状的控制》相关知识，为理解本
节内容做铺垫
基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症
阅读参考资料1：镰刀型细胞贫血症的发现过程
1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉
疼痛，经过检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特
殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰
刀状。
1949年,一位曾经两次获得诺贝尔奖金的美国著名化学家鲍
林将正常人、镰刀型细胞贫血症患者和镰刀型细胞贫血症基
因携带者的血红蛋白,分别放在一定的缓冲溶液中电泳,发
现正常人和患者的血红蛋白的电泳图谱明显不同。后经过进
一步研究发现血红蛋白中第6位的氨基酸，正常是谷氨酸，
在异常血红蛋白分子中却被缬氨酸所代替。
血红蛋白结构异常就是镰刀型贫血症的根本原因吗？
如何验证你的假设？结合参考资料2说说你的思路。
资料2北京赛百盛基因技术有限公司
CFTR
基因的全序列测定。方案一：价格：3,000
元人民币：通过高通量测序完成
CFTR
基因的全序列测定，包括位于
CFTR
基因的
8
号内含子中的
Poly
T
的
Sanger
测序。
学生根据中心法则的内容说出：蛋白质中氨基酸排列顺序是
由基因中碱基排列顺序决定的，，所以，血红蛋白异常可能
是由血红蛋白基因中碱基发生改变引起的。
学生查密码子表完成图中填空，猜想镰刀型细胞贫血症产生
的根本原因
学生阅读参考资料，使用合理的论证来做出判断。
按照由现象到本质的客观认识规律，逐步引导学生思考导致
现象的原因。
培养学生利用已学知识（基因控制蛋白质的合成）解决新问
题的能力
培养学生从给出的材料提取关键信息的能力
基因突变的实例二
囊性纤维病
方案二：价格：3,800
元人民币：通过高通量测序实现的
CFTR
基因的全序列测定和应用多重连接探针扩增（MLPA）技术实
现大型重排检测。
可接受的样本类型：5
个口腔拭子
或2.5
ml血液装于真空采血管中
或
DNA
样品
出报告时间：
通常情况下收到样品后
30-35
天。
（资料来源网络）
思考问题
1.
CFTR基因缺失3个碱基后，CFTR蛋白序列会产生什么变化？
给出参考资料3：1989年，CFTR基因首次被发现，它位于第
七对常染色体上，长度约为6132个碱基对，编码产物是由
1480个氨基酸组成的一种离子通道蛋白，被命名为囊性纤维
化跨膜转导调节因子。
部分DNA序列如下：
...AAGGCCCACCATGCAGAGGTCGCCTCTG
......
GTGCAAGATACAAGGCTTTAG
...TTCCGGGTGGTACGTCTCCAGCGGAGAC
......
CACGTTCTATGTTCCGAAATC
部分mRNA序列：....AAGGCCCACCAUGCAGAGGUCGCCUCUG
.....
.GUGCAAGAUACAAGGCUUUAG
部分氨基酸序列：甲硫氨酸-谷氨酰胺-精氨酸-丝氨酸-脯氨
酸-亮氨酸......缬氨酸-谷氨酰胺-天冬氨酸-苏氨酸-精氨
酸-亮氨酸
（资料来源NCBI）
学生生成“血红蛋白基因中发生一个碱基对替换是造成镰刀
型细胞贫血症的根本原因”的概念
思考、回答、思考
小组合作讨论完成
培养学生的科学思维
利用学生已有知识建立与新知识的联系
培养学生运用信息，转变头脑中已有概念加深对已有知识的
理解，支持学生获取新知识，促进知识学习过程
基因突变的概念
2.
如果CFTR基因缺失2个碱基会不会引起囊性纤维病？只缺
失1个碱基呢？
3.
如果CFTR基因增填3个碱基会不会引起囊性纤维病？增添2
个和1个碱基呢？
4.
结合上述实例和讨论总结基因突变的类型有哪些？
练习：判断正误
DNA分子中碱基的替换、增添和缺失叫做基因突变。
教师引导学生小结基因突变的概念：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。
探究：
某成年男性患有由CFTR基因突变引起的囊性纤维病，该男
子想知道他的孩子会不会遗传该致病基因。请你根据所学知
识帮助该男子分析解答。
问题，总结出基因突变的三种类型
思考，判断，思考
阅读，思考，回答
通过练习辨析基因突变概念中的因果关系，培养学生的逻辑
思维
运用课本知识解决真实情境中的问题
基因突变的原因和特点
原因
特点
阅读课本81-82页内容，总结基因突变产生的原因和特点（举
例说明）。
将导入视频中谈到的吸烟引起基因突变联系起来。结合现实
生活介绍引起基因突变的因素：从生活实例出发提出问题
如：为什么医院CT室外有“有辐射，孕妇禁止入内”的标
语等，介绍吸烟的危害，介绍亚硝酸和黄曲霉素等。
举例说明基因突变的特点：
简单易理解的特点由学生总结。教师通过问题，补充介绍学
生不易理解的特点。
提问：基因突变的随机性体现在哪些方面？
控制果蝇眼色的基因能突变成控制翅形的基因吗？
如何提高基因突变频率？
你知道在生产实践中提高基因突变频率的例子？
学生阅读课本81-82页完成学案填空
思考，回答问题
学生总结表述基因突变的特点
思考，回答，总结
培养学生的文本阅读能力和归纳概括能力
帮助学生树立健康的饮食观念和合理的个人生活习惯
训练学生的语言表达能力
通过简单而具体的事例，让学生更容易理解微观的基因突变
特点
拓展学生的思维
练习
小结
1、DNA分子中碱基的改变就是基因突变。
2、基因突变之后一定会遗传给后代。
3、利用X射线诱变，可以定向培育出高产青霉素的菌株。
4、基因突变多是有害的，所以对生物没有积极意义
思考，判断，回答
通过练习巩固本节重点知识
对于基因突变的意义给学生
留出思考空间
