2021高中生物人教版必修二教案：第5章基因突变及其他变异

第5章 基因突变及其他变异

第1节 基因突变和基因重组

教案

教学目标的确定

课程标准的要求是：概述概述碱基的插入、替换和缺失会引发基因中碱基序列的改变；阐明基因中基因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；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的概率可能增高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至癌变，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：

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

4. 关注癌症的产生和预防

教学实际思路

以本节的“问题探讨”中航天育种成果展为例子，因为本节内容，在课件中展示镰刀性细胞贫血症的细胞对比图，引起学生的阅读兴趣，并引入基因突变的概念，以结肠癌为例，引出细胞癌变与基因突变的关系，并讲解细胞癌变的原因以及基因突变的原因和意义，最后利用大家所熟知的家猫的花色，来引出基因重组

情景引入

基因突变的实例

基因突变的原因和意义 引导学生观看图片，思考讨论“问题探讨”设置的问题

基因重组 学生阅读课本P83自己总结基因突变的原因，锻炼学生的阅读能力和总结文字的能力

教师利用课件展示家猫的毛色的不同，活跃课堂气氛，引起学生的注意力，并根据猫毛颜色的不同，引出基因重组的概念，并讲解基因重组的意义 以镰刀性细胞贫血症为例，引出细胞突变的概念

教师展示结肠癌发生的简化模型图，让学生互动思考，细胞癌变与基因突变的关系，并讲解细胞产生癌变的原因以及癌细胞的特点，关注癌症的产生和预防

教

学

过

程 情境导入：教师以课本中问题探讨的“航天育种成果展”为PPT的首页，从而激起学生们的学习兴趣，根据资料介绍来引入本节课的内容，让学生以小组为单位讨论并回答问题

之前我们讲过碱基互补配对原则可以保证DNA复制的准确性，使亲代间的遗传信息保持一致。遗传信息复制的过程中，会不会出错呢？

一、基因突变的实例

1、镰状细胞贫血

首先在课件中展示镰刀型细胞贫血症的照片和正常红细胞的对比图，讲述镰状细胞贫血的症状和危害

然后展示血红蛋白部分分子的部分氨基酸序列及对应的mRNA的碱基序列

通过对比图我们可以发现镰刀型细胞贫血症的直接病因是血红蛋白分子中的一个谷氨酸被缬氨酸替换，而根本原因是什么？同学们可以互相讨论，之后教师提问，并纠正答案的正确性（根本原因：基因突变，碱基对 突变为 )

思考一下，这种疾病是否遗传？如果这个基因发生碱基的增添或缺失，氨基酸序列是否也会改变？所对应的性状呢？（这种疾病能遗传，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，并将突变基因遗传给下一代；碱基序列会改变，所对应的性状也会改变）

从问题讨论中引出基因突变的概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因序列的改变，叫做基因突变

思考基因突变发生的时期，基因突变的结果，基因突变是否遗传

2、细胞的癌变 = T

A T = A 癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一。细胞的癌变与基因突变有关吗？以结肠癌为例探讨

展示结肠癌发生的简化模型，小组讨论并回答问题

1. 从基因的角度看，结肠癌发生的原因是什么？（基因突变）

2. 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？（存在）

3. 根据图示猜测，癌细胞与正常细胞相比，具有哪些明显的特点？

（能够无线增值，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移）

教师在课件中展示癌细胞的放大电镜图，让学生更直观的了解癌细胞，并根据课下让同学们查阅资料，一起探讨癌细胞的特点、致癌原因以及如何远离致癌因子等

二、基因突变的原因

刚刚我们以细胞癌变为例，讲述了从基因的角度来看，结肠癌是基因突变的结果，那么，基因是如何突变的呢？让同学们阅读课本，自我总结基因突变的原因

（基因突变的外因：1.物理因素：紫外线、X射线及其他辐射等；2.化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等；3.某些病毒；

基因突变的内因：DNA复制发生错误、DNA的碱基组成发生改变导致基因内部脱氧核苷酸的种类、数目或排列顺序发生改变，从而改变了遗传信息）

可以利用课件，简单的介绍一下课外知识，诱变育种，增加学生的知识储存量

了解了产生基因突变的原因，教师继续补充基因突变的特点

三、基因突变的意义

基因突变都是对我们是有害的吗？基因突变对于我们来说有什么意义呢？

教师展示基因突变后植物的照片，并讲解，基因突变有可能对生物是有害的，有可能是有利的，还有些基因突变既无害也无利，是中性的，教会学生要辩证性的看待问题，不要片面

四、基因重组

教师展示猫因基因重组而产生的毛色变异的图片，从而引入基因重组的概念

讲述基因重组的两种类型：

1.自由组合型（减数分裂Ⅰ后期）

2. 交叉互换型（减数分裂Ⅰ前期）

讲解后并进行总结：无论是哪种类型，基因重组都会发生在减数分裂Ⅰ过程中，无性生殖过程中不发生基因重组（基因重组≠交叉互换，交叉互换是基因重组的一种）并总结基因重组的意义

最后在课件中展示课外拓展，以金鱼为例，讲解基因突变与社会的联系

作业布置 做学案和课后练习

板书设计

第5章

第1节 基因突变和基因重组

一、基因突变的实例

1、镰状细胞贫血

2、细胞的癌变

二、基因突变的原因

三、基因突变的意义

四、基因重组

5. 基因突变及其他变异

第3节 人类遗传病

教案

教学目标的确定

课程标准的要求是：举例说明人类遗传病是可以检测和预防的，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：

五、举例说出人类遗传病的主要类型

六、进行人类遗传病的调查

七、探讨人类遗传病的检测和预防

八、关注人类基因组计划及其意义

教学实际思路

以本节的“问题探讨”中围绕肥胖症的说法，进行讨论，引出人体遗传病，根据教师在课件中播放的患遗传病患者的照片，介绍人类遗传病的类型，根据小组讨论，了解如何调查人群中的遗传病和某种遗传病的发病率，并进行遗传病的检测和预防的科普，最后教师对整节课进行总结

情境导入：在多媒体课件中播放肥胖症患者的照片，引起学生们的阅读兴趣，让学生阅读课本中的问题探讨并小组讨论，回答以下问题：

2、人体和小鼠的胖瘦只是由基因决定的吗？

（人类和小鼠的胖瘦是由多种因素造成的。有的肥胖可能是由遗传物质决定的，有的可能是后天营养过剩造成的，但大多数情况下，肥胖是遗传物质和营养过剩共同作用的结果）

3、有人认为“人类所有的疾病都是基因病”，你能说出这种提法的依据吗？你同意这种情景引入

人类常见的遗传病

调查人群中的遗传病 引导学生观看图片，思考讨论“问题探讨”设置的问题

遗传病的检测和预防 小组讨论，根据课前调查，讲解调查中遇到的问题和困难，并与大家分享收获

教师利用课件展示遗传病的危害，引出人类遗传病的检测和预防的方法和意义 教师以肥胖症为例，并播放各种患病的照片，引出人类遗传病的类型

教

学

过

程 观点吗？

（有人认为“人类所有的疾病都是基因病”。这种提法的依据可能是基因控制生物体的性状这一生物学规律。因为人体患病也是人体所表现出来的性状，而性状是由基因控制的，从这个角度来看，说疾病都是基因病是有一定的道理的。然而，这种观点过于绝对化，人类的疾病并不是都由基因缺陷引起的，如由大肠杆菌引起的腹泻，就不是基因病）

随着生活水平的提高进而医疗卫生条件的改善，人类的传染性疾病大多数已经逐渐得到控制，而人类的遗传性疾病的发病率和死亡率却有逐年增高的趋势，人类遗传病已经成为威胁人类健康的一个重要因素

4. 人类常见遗传病的类型

在课件中展示人类遗传病的概念和类型，并在课件中展示患病的症状图片，让学生更直观的认识遗传病

3. 单基因遗传病（介绍单基因遗传病的概念、种类、常见疾病）

4. 多基因遗传病（介绍多基因遗传病的概念、特点和常见疾病）

5. 染色体异常遗传病（介绍染色体异常遗传病的概念、出现21三体综合征的根本原因）

6. 调查人群中的遗传病（让学生阅读课本，了解整个调查流程，并让学生根据课前的调查，对调查中的问题和困难进行解答，小组讨论后回答问题）

在课件中展示调查遗传病的“发病率”与“遗传方式”的比较

5. 遗传病的检测和预防

用课件展示常见遗传病的危害，从而引出遗传病的检测和预防的重要性

介绍遗传病的检测和预防手段（遗传咨询、产前诊断）

介绍产前诊断的方法并思考为什么近亲结婚会增加后代遗传病的发病率？

（近亲结婚的双方携带相同隐性致病基因的概率高）

产前诊断的方法中有基因检测，介绍基因检测的概念和作用，并思考基因检测的利与弊最后在课件中补充课外小知识：遗传咨询师

作业布置 做学案和课后练习

板书设计

第5章

第3节 染色体变异

1.人类常见遗传病的类型 1、单基因遗传病

2、多基因遗传病

3、染色体异常遗传病

4、调查人群中的遗传病

2.遗传病的检测和预防

1、产前诊断

2、基因检测