高二年生物必修二公开课教案生物的变异基因突变与基因重组

第1节基因突变和基因重组课标要求核心素养1.概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因序列的改变。

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。

1．结合镰状细胞贫血的形成原因，理解基因突变导致合成蛋白质及其细胞功能的改变。

(生命观念)2．通过分析癌症发生的原因和特点，认同癌症的危害和预防措施。

(社会责任) 3．通过减数分裂的过程，理解基因重组形成的原因和对生物进化的意义。

(科学思维)基础知识·双基夯实一、基因突变1．基因突变的实例及概念(1)实例分析(2)概念：DNA分子中发生碱基的__替换__、__增添__或__缺失__，而引起的基因碱基序列的改变。

(3)对生物的影响①若发生在__配子__中，将遵循遗传规律传递给后代。

②若发生在__体细胞__中，一般不能遗传，但有些植物可通过无性生殖遗传。

③人体某些体细胞基因突变后可能发展为癌细胞。

2．细胞的癌变(1)与癌变相关的基因(2)癌细胞的特征3．基因突变的原因、特点和意义(1)原因(2)特点(3)意义二、基因重组1．概念2．类型基因重组是生物变异的重要来源之一，对__生物的进化__具有重要意义。

〔学霸记忆〕1．DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。

2．癌细胞的特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性降低，容易在体内分散和转移等。

3．易诱发基因突变的因素：物理因素、化学因素和生物因素。

4．基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了丰富的原材料。

5．基因重组就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重新组合。

〔活学巧练〕判断下列叙述的正误(1)DNA中碱基的替换、增添或缺失、一定会引起基因突变。

基因突变和基因重组【教学背景】生活中生物的变异现象对于学生而言并不陌生。

通过前面章节的学习，学生已经初步认识到生物的性状不仅由基因控制而且受环境影响。

本节在此基础上，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，体会变异的特点和对生物个体和进化的意义。

学生经过近一学年的生物学习，已经初步掌握了科学探究的一般方法，具备了获取信息的能力。

其次学生对与生活联系密切的实际问题有着浓厚兴趣，本节课可以通过对生活实际中问题分析，进一步激发学生学习生物的兴趣。

【教材分析】本节是人教版普通高中标准实验教科书生物必修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。

通过前面各章的学习，学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和“基因如何起作用”等问题已有了基本的认识。

本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续，又是学习第六章《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，起到了承上启下的重要作用。

本节从实例入手，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和基因重组在生物进化中所占有的重要地位。

【课时素养目标】生命观念通过举例说明基因突变的特点和原因，说出基因重组类型。

理解基因突变和基因重组在生物进化中的意义。

科学思维1．通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的能力。

2．通过学生小组讨论，相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作—探究的能力。

社会责任1．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。

2．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。

【教学策略】1、本节课教学策略为：①从科学发现切入，设置问题情境，引导学生探究。

第五章基因突变与其他变异第一节基因突变和基因重组【本讲教育信息】一、教案内容基因突变和基因重组二、学习内容：基因突变基因突变的原因基因重组重组DNA技术基因的连锁和交换定律三、学习目标说明基因突变的特征和原因总结基因重组及其意义[来四、学习重点：基因突变是生物变异的一个重要来源，属于分子水平上的变化，这是本节的一个重点和难点。

基因重组、重组DNA技术、基因的连锁和交换定律五、学习难点基因突变、基因重组、重组DNA技术基因的连锁和交换定律六、学习过程1. 重组DNA技术重组DNA技术是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因导入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术⑴ 1973年，美国科学家科恩等将两种不同生物的DNA分子进行体外重组，并首次在大肠杆菌中得到表达。

重组DNA，需要有能在特定位置上切割DNA分子的限制性内切酶和能将DNA片段连接起来的DNA连接酶。

⑵重组DNA技术的一般过程<重组DNA技术是基因工程的核心技术）①分离目的基因从生物细胞内直接分离或人工合成，获得目的基因。

②选择基因工程载体运载目的基因需要载体，常用的载体有质粒、噬菌体等。

③体外重组DNA用同一种限制性内切酶切割的目的基因和载体，在DNA连接酶的作用下形成重组DNA。

④导入目的基因将带有目的基因的重组DNA导入受体细胞，基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、酵母菌和动植物细胞等。

⑤筛选、培养受体细胞筛选并大量培养已获得重组DNA分子的受体细胞⑥目的基因表达目的基因在受体细胞中表达产生蛋白质。

⑶基因工程的应用价值例如，治疗糖尿病的胰岛素、治疗侏儒症的人生长激素等基因工程药物和防治乙肝的疫苗等基因工程疫苗已广泛应用。

癌症的治疗上皮生长友病的治疗⑷基因工程中的转基因技术可使人类按照自己的愿望定向地改造生物，特别是改造高①转基因作物已经在我国和美国、阿根廷、加拿大等许多国家大面积种植②转基因微生物已经被用于生产各种药品等③转基因动物的研究也取得了令人瞩目的进展Ⅰ通过转基因技术培育出的抗软化番茄、高脂肪酸向日葵、高产玉M等植物已投入商品化生产；培育出的各种具有抗逆性的作物新品种，在农业生产上具有重要意义。

基因突变和基因重组●从容说课本节教学可用1课时，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。

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）。

教学中，教师要让学生明确：DNA分子的碱基对发生了变化生物体的性状发生改变这一因果关系。

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。

理解DNA分子碱基对的改变可能导致的结果，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阅读“问题探讨”，讨论英语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，教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。

在学习基因突变的原因时，教师可以通过先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。

例如，射线（X射线、紫外线、γ射线等）容易引发癌症，在强烈的日光下暴晒，容易导致皮肤癌；据报道，在医院放射室工作的医生容易患癌症；前苏联的切尔诺贝利核电站发生核泄漏时，核电站周围的居民得癌症的几率大大增加。

教学准备1. 教学目标1、概述基因突变的概念2、解释基因突变的原因3、举例说明基因突变的特征4、简述基因重组的概念5、简述基因突变和基因重组的意义2. 教学重点/难点重点:基因突变的概念、特征难点:基因突变和基因重组的意义3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】基因突变和基因重组呈现图片:太空南瓜,太空椒(普通青椒种子邀游过太空后培育而成)与普通青椒对比,果实明显增大,种植下去,仍然是肥大果实。

上图是一个普通的玉米种子在萌发长成植株的过程中,水、肥、光特别充足,所结种子大而饱满,但这样的种子种下去,结出的却是普通种子;【问题】:太空椒与普通青椒相比,籽粒饱满的小麦种子与普通种子相比形状有明显的差异,这是由什么因素导致的?这些因素造成的差异是不是都能遗传给后代呢?【小结】变异的类型和产生可遗传变异的3个来源【活动】基因突变【游戏】将全班学生分成8小组,让学生从后往前复述基因的一段序列。

【讲授】基因突变的概念、时间【问题1】基因突变的概念是什么?【问题2】什么时候发生基因突变?(提示:刚才做游戏传递基因序列的过程相当于DNA 的什么过程?复制时为什么容易发生基因突变?)【讲授】三、基因突变的实例PPT呈现镰刀型细胞贫血症的资料:正常…亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—异常…亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—【问题1】比较正常和异常血红蛋白的肽链组成,两条肽链的差异是什么?查阅密码子表,推测正常和异常氨基酸的密码子,基因序列。

【问题2】导致这种病的直接原因和根本原因分别是什么?【问题3】这个实例说明基因是如何控制生物性状的?【问题4】基因突变后一定会引起生物性状的改变吗?假如DNA发生如下突变呢?板书举例【问题5】想一想,这种病能否遗传?四、基因突变的原因癌细胞就是人体细胞发生基因突变的结果,其实质是原癌基因与抑癌基因。

【问题】在生活中有哪些因素容易引发癌症?【讲授】四、基因突变的原因癌细胞就是人体细胞发生基因突变的结果,其实质是原癌基因与抑癌基因。

基因突变和基因重组一．教学内容：基因突变和基因重组二．教学目标:（一）知识目标：1.举例说明基因突变的概念、原因、特点；2.举例说出基因重组的概念、类型；3.说出基因突变和基因重组的意义。

（二）能力目标：1.采用镰刀型贫血症的实例，让学生会从现象开始，追根溯源，理解事物的根本原因的方法思考问题；2.用类比推理的方法引导学生理解基因突变的类型，并学会这种方法去学习；3.通过生活中的具体事例引导学生理解抽象概念，并学会归纳哪些因素会导致基因突变。

（三）情感态度与价值1.引导学生从生物学角度去理解基因突变和基因重组，形成正确的科学价值观；2.从生活中易引起基因突变的因素出发，教育学生注意身体健康，建立良好的健康饮食习惯和生活习惯，珍爱生命。

三．教学重点难点：1.重点：（1）.基因突变的概念及特点；（2）.基因突变的原因。

2.难点：基因突变和基因重组的意义四．课前准备：通过课前预习案引导学生做好与本节课相关的知识储备：1.中心法则的内容；2.基因、蛋白质、性状之间的关系；3.通过自行预习课本找出镰刀型细胞贫血症的直接病因和根本原因。

决定性状的直接原因是蛋白质的种类，而根本原因则是基因所含的遗传信息决定的。

及时引导学生思考:假如你是医生该如何向病人介绍病情？激发学生的求知欲望和成就感！通过习题加以巩固，并让学生体验到碱基对的增添、缺失、替换都会导致蛋白质结构的改变！从而更好的体会基因突变的概念；4.基因突变的原因及分类在课本上有明确的介绍，通过自主学习，学生可以自行掌握；5.基因重组的概念和类型课本上有明确描述，但是对于比较抽象结构改变引起的变异，学生在理解掌握时，不同的学生掌握的程度不同，甚至理解时会出现偏差，需要在上课时进行进一步点拔。

为了更好地理解和掌握基因重组的两个类型，启发学生的发散思维，引导学生设计一个教学活动：基因重组的两种方式，自由组合型和交叉互换型，自由组合型一个人便是一条独立的染色体，四个同学表示两对同源染色体；交叉互换型一个人表示一条染色体，体会等位基因互换了位置，使得非等位基因重组。

基因突变和基因重组教课目的1.知识与能力（1）举例说明基因突变的观点、特色和原由。

（2）举例说明基因重组。

（3）说出基因突变和基因重组的意义。

2.方法与过程（1）经过解说使学生掌握基因突变的观点和特色。

（2）指引学生认识基因重组的原由。

3.感情态度与价值观（1）使学生经过认识基因突变的观点，基因突变和重组的意义，更为关怀社会。

（2）关注社会上的微小生命，让每个人都有一份爱心。

教法导引1.从科学发现的过程切入，设置问题情境，指引学生研究。

2.用类比推理的方法指引学生理解基因突变的种类。

3.经过生活中的详细案例指引学生理解抽象的观点。

4.以设问和议论的形式指引学生思虑基因突变和基因重组的意义。

5.以填表的形式指引学生对照和总结。

学法建议1.用类比推理的方法理解基因突变的种类。

2.经过生活中的详细案例理解抽象的观点。

名师讲堂（一）名师讲课从实例下手，经过对镰刀型细胞贫血症的剖析，引入基因突变的观点，而后详尽论述基因突变的原由和特色。

在叙述基因突变的原由和特色时，先大概概括了惹起基因突变的三类原由，而后紧扣原由剖析特色。

在论述自然状态下基因突变的频次很低时，教材用实例说明在一个足够大的集体中，即便基因突变频次很低，突变个体仍旧会据有必定的数目。

这个实例表现了生物在进化过程中“变”与“不变”的均衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所据有的重要地位。

在基因重组部分，教材设置了“思虑与议论”的栏目，旨在让学生利用数学方法，经过计算，领会基因重组体制供给的极其多样的基因组合方式。

（二）精选教课设计导入：教师幻灯展现“问题商讨”中的案例，并提出问题。

原句： THE CAT SAT ON THE MAT错句： 1.THE KAT SAT ON THE MAT2.THE HAT SAT ON THE MAT3.THE CAT ON THE MAT问题：1.请比较 3 个句子与原句在字母上的变化差异，以及意义上的差异。

高中生物必修2 第5章基因突变及其他变异教案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．举例说明基因重组的概念3．说出基因突变和基因重组的意义【教学重难点】1．教学重点：（1）基因突变的概念及特点（2）基因突变的原因2．教学难点：基因突变的特点【教学方法】讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳【课时安排】2课时【教学过程】引导学生阅读教材“问题探讨”，然后学生分小组讨论。

三位同学在抄写英语句子“THECATSATONTHEMAT．”（猫坐在草席上）时，分别抄成了下图中的句子。

请将抄写的句子与原句进行比较，看看意思发生了哪些变化？1．THEKATSATONTHEMAT．阿拉伯茶坐在草席上。

2．THE HAT SAT ON THE MAT．帽子坐在草席上。

3．THE CAT ON THE MAT．猫在草席上。

我们发现错误类型为一个字母种类的改变和一个单词的丢失，经翻译可能导致句子的意思不变，变化不大和完全改变三种情况。

如果DNA分子复制时发生类似错误势必会导致DNA的脱氧核苷酸排列顺序发生改变，将改变DNA遗传信息。

但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变，所以这些变化不一定会对生物体产生影响。

（一）基因突变的实例介绍基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症积极思维：正常血红蛋白究竟出了什么问题？1．从图中我们看到正常红细胞是什么形状，有什么功能？圆饼形状。

运输氧气功能2．镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状，对功能的完成有没有影响？有，运输氧气能力降低，易破裂溶血造成贫血，严重时会导致死亡那么又是什么原因使正常的红细胞变成镰刀型红细胞？分子生物学研究表明是基因突变的结果。

让我们来看看镰刀型细胞贫血症病因的图解。

直接原因：正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。

病因：镰刀型细胞贫血症是由__DNA分子中碱基对替换__引起的一种遗传病。

基因突变可否遗传？如何遗传？可以遗传。

突变后的DNA分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传给下一代。

基因突变和基因重组【教学背景】生活中生物的变异现象对于学生而言并不陌生。

通过前面章节的学习，学生已经初步认识到生物的性状不仅由基因控制而且受环境影响。

本节在此基础上，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，体会变异的特点和对生物个体和进化的意义。

学生经过近一学年的生物学习，已经初步掌握了科学探究的一般方法，具备了获取信息的能力。

其次学生对与生活联系密切的实际问题有着浓厚兴趣，本节课可以通过对生活实际中问题分析，进一步激发学生学习生物的兴趣。

【教材分析】本节是人教版普通高中标准实验教科书生物必修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。

通过前面各章的学习，学生对“基因是什么”、“基因在哪里”和“基因如何起作用”等问题已有了基本的认识。

本章内容既是对前四章内容合乎逻辑的延续，又是学习第六章《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，起到了承上启下的重要作用。

本节从实例入手，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和基因重组在生物进化中所占有的重要地位。

【课时素养目标】生命观念通过举例说明基因突变的特点和原因，说出基因重组类型。

理解基因突变和基因重组在生物进化中的意义。

科学思维1．通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的能力。

2．通过学生小组讨论，相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作—探究的能力。

社会责任1．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。

2．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。

【教学策略】1、本节课教学策略为：①从科学发现切入，设置问题情境，引导学生探究。

“基因突变和基因重组”教学设计一、设计思路本节是“从生物变异到育种”专题复习的第1课时，旨在帮助高三学生在了解变异类型的基础上，重点加强对基因突变和基因重组概念等的理解和应用，尤其是利用基因突变和基因重组原理在诱变育种、杂交育种上的应用。

二、教学分析1、教材分析基因突变和基因重组是学生学习生物的遗传、变异和进化的基础。

对近几年的高考试题分析发现，基因突变与DNA复制、蛋白质的合成、基因对性状的控制、诱变育种等知识关系密切。

基因重组与减数分裂、基因的自由组合定律、杂交育种等知识有密切的联系。

而且对这一知识的考查是近几年高考的热点之一，综合性强，涉及生物学知识的方方面面。

2．学情分析本节课的教学对象是高三实验班学生，学生的综合素质高，分析解决问题的能力较强。

基于第一轮复习，重点还是要注重基础知识内容的复习、巩固及能力的迁移。

3．教学条件分析我校是省一级达标校，教学条件好，所以直接利用录播室来完成这节课教学。

4．教学重点与难点分析教学重点：基因突变的概念、原因、特征和诱变育种在生产中的应用教学难点：基因重组的类型和两种育种方法的优点和局限性三、教学目标1、结合实例从分子水平（碱基对替换、增添、缺失）分析基因突变产生内因，推导生成基因突变概念。

2、分析基因突变类型对其控制蛋白质合成的过程并分析对生物性状的影响。

3、基因突变产生的外在原因、特点及意义。

4、基因重组的概念、类型、结果、意义。

5、基因突变和基因重组在育种上的应用。

四、教学策略与手段从近几年的高考命题分析发现，基因突变和基因重组是遗传学中一个相当重要的概念，是学生学习生物的遗传、变异和进化的基础。

其中的基因突变是生物变异这部分教学内容中的一个重点知识，例如基因突变可整合DNA复制、蛋白质合成、基因对生物性状控制、对生物进化的影响、人类单基因遗传病、诱变育种的关系等等知识。

基因重组可整合减数分裂、遗传基本规律、杂交育种、基因工程等知识。

从而增强学生把本节知识在育种中的综合运用。