【整合】人教版高一生物必修2教案+5.1基因突变和基因重组(一)+
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第5章 第1节 基因突变和基因重组（一）
贾晓娟 綦江实验中学
一、教材分析
《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节的教学内容，主要学习基因突变的概念、特点和原因，基因突变和基因重组的意义。必修模块选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此，必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。本模块的第1章至第4章，从分子水平阐述了基因的本质、基因在细胞中的存在位置、基因的结构和作用等基本问题，第5章则从生物变异入手，从基因和染色体变化的角度来认识生物发生变异的原因，是第4章《基因的表达》的延续和拓展，同时也是学习《第6章 从杂交育种到基因工程》的知识铺垫。《基因突变和基因重组》在学生知识的学习上起着承上启下的作用，《高中生物课程标准》具体内容中对本节的要求是举例说出基因重组及其意义；举例说明基因突变的特征和原因。在本节课中，教材不仅提供了“积极思维”这样的能引导学生探究的好素材，同时也给学生提供了如解读图表、分析数据、举例描述等多种的探究活动，使学生能够形成对基因突变问题的解释或结论，并通过讨论和交流，进一步澄清事实、发现新的问题，对问题进行更深入的研究。
二、设计思路
高中生物新课程的基本理念包括提高学生的生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习和注重与现实生活的联系。《高中生物课程标准》注重使学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念，并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策；同时注意帮助学生了解相关的职业和学习方向，为他们进一步学习和步入社会做准备。
本设计按生物新课标要求，重在以培养学生终身学习的能力、能运用所学知识解决实际问题为目标，在学生已有知识的基础上让他们发现问题，并进行探究，进而解决问题，获得新知，同时获得灵活运用知识解决实际问题的能力。知识点的学习按照“发现问题—自主探究—归纳总结—得出结论—灵活运用”的过程开展，力求让学生始终保持浓厚的学习兴趣、明确目标、获得能力。在灵活运用知识解决实际问题的同时培养学生的社会责任感，真正提高学生的生物学素养及道德品质。
三、重点难点 教学重点：基因突变的概念及特点；基因突变的原因。
教学难点：基因突变的概念和意义；基因重组的概念及意义。
四、教学目标
知识目标
（1）举例说明基因突变的特征和原因；
（2）举例说出基因突变和基因重组的意义。
能力目标
（1）通过观察正常红细胞与镰刀型红细胞的结构特点，培养学生的观察、比较和探究能力；
（2）通过对镰刀型细胞贫血症病因的讨论分析，进一步强化学生的观察分析能力，获得基因突变的概念并培养学生的合作交流能力；
（3）通过利用学生生活经验的创设、对切尔诺贝利核事故处理措施的分析讨论，培养学生利用生物学知识解释、解决生活中问题的能力。
情感目标
（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，使学生懂得生物界丰富多彩的本质，对学生进行辩证唯物主义的思想教育；
（3）通过对切尔诺贝利核事故处理措施的分析，学生总结出基因突变与生活的联系，培养学生关爱生命，热爱生命的态度。
五、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
联系
实际
设疑
激趣
【情景导入】
出示切尔诺贝利核事故的资料：
1986年4月26日，切尔诺贝利核电站第4发电机组爆炸，核反应堆全部炸毁，大量放射性物质泄漏，导致事故后3个月内有31人死亡，之后15年内有6万-8万人死亡，多人死于癌症，13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨，方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。
提出问题：为什么要疏散周围的居民？ 观看资料，思考，尝试提出问题。
思考问题，提出自己的想法。 热点问题导入，激发学生的求知欲，培养学生的问题意识，形成关爱生命，热爱生命的态度。
分析
交流
深入
探讨
【分析思考】
引导学生回忆
1.癌变细胞有哪些特点？
2.人罹患癌症的原因是什么？
3.“原癌基因被激活”意味着什么？
4.基因发生改变，不仅会诱发癌症，还有可能使人患上镰刀型贫血症，这是一种什么疾病呢？
【阅读讨论】
.阅读范围：基因突变的实例（P80～81）。
1.什么是镰刀型贫血病？
2.镰刀型贫血症的病因是什么？（哪个氨基酸发生了改变？查阅密码子表，完成图解。）
3.这种遗传信息的改变有可能发生在哪些时候？可能对生物体产生什么影响？
4.镰刀型贫血症能否遗传？怎样遗传？
教师在学生学习时巡视，参与学生的讨论，对学生进行指导。对学生提出的不懂之处答疑。
【交流分享】
学生学习结束后组织交流，并进行点评、答疑、总结：有性生殖的生物在通过减数分裂形成配子的过程中，要进行染色体的复制，实质是遗传物质DNA的复制，通过碱基互补配对原则，能保证DNA复制的准确性，使亲子代间的遗传信息保持一致。DNA在复制时，由于要解螺旋而使DNA的双螺旋结构变得不稳定，易受到外界各种因素的影响而出现差错，DNA分子携带的遗传信息将会发生变化，生物的性状可能会发生改变。
积极回答：癌细胞膜上糖蛋白减少、癌细胞无限增值，原癌基因被激活等。
积极回答：基因发生了改变。
阅读教材，进行自主学习、合作学习。
学生表达交流自己学习后掌握的知识，得出结论：②控制血红蛋白的基因中的一个碱基对的改变造成了血红蛋白的一个氨基酸的改变从而引起了血红蛋白结构的改变并最终导致镰刀型贫血症的发生。④能够遗传。突变后的DNA分子复制，通过减数分裂形成带
复习旧知识，帮助学生建立知识网络，同时引入新课。
通过观察图片、阅读文本，培养学生的观察、比较和探究能力。通过对病因的讨论分析，进一步强化学生的观察分析能力，获得基因突变的概念并培养学生的合作交流能力。
有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递给下一代。
合作
探究
拓展
延伸
【分析思考】
出示一段DNA分子碱基序列，思考:
1.如果其中三个碱基对由AAG/TTC变成AAA/TTT,
会对氨基酸序列产生什么样的影响？由AAG/TTC变成AAT/TTA, 会对氨基酸序列产生什么样的影响？
2.当决定血红蛋白基因中的碱基缺失1个碱基对时，翻译成的氨基酸序列将有何变化？缺失3个碱基对时又会对氨基酸序列产生什么样的影响？这种变化与缺失1个碱基对相比，哪种对蛋白质结构的影响较大？
3.如果是基因的某个位点增加一个碱基对，对氨基酸序列又将产生什么影响？增加2个或3个呢？ ①碱基发生改变时，编码的氨基酸没有变化，原因是一个氨基酸可以由多个密码子来共同决定。②若编码蛋白质的DNA的碱基序列中的碱基缺失也会导致蛋白质的结构改变；缺失1个碱基比缺失3个碱基的影响大。③若编码蛋白质的DNA中的碱基增添了，也会导致蛋白质结构的改变。
学生体验基因突变概念的形成过程，培养学生的知识运用能力和总结、提炼能力。
附：阅读资料
资料一：镰刀型贫血症
1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉酸痛。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。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。后来，人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症。
资料二：
在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，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。
资料三：
太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是肥大果实。
