人教版高中生物必修二《基因突變》教學(xué)設(shè)計(jì)

人教版高中生物必修二《基因突變》教學(xué)設(shè)計(jì)課標(biāo)分析：高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)要求：（1）高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是主動(dòng)參與的過程，讓學(xué)生積極參與動(dòng)手和動(dòng)腦的活動(dòng)，通過探究類學(xué)習(xí)活動(dòng)或完成工程學(xué)任務(wù)，加深對(duì)生物學(xué)概念的理解。（2）創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與調(diào)查、觀察、實(shí)驗(yàn)和制作等活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)家探索生物生殖、遺傳和進(jìn)化奧秘的過程，學(xué)習(xí)有關(guān)概念、原理、規(guī)律和模型。（3）學(xué)生應(yīng)該在較好地理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成進(jìn)化與適應(yīng)觀的生命觀念。能夠用生命觀念認(rèn)識(shí)生物的多樣性和統(tǒng)一性，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，指導(dǎo)探究生命活動(dòng)規(guī)律，解決實(shí)際問題。為幫助學(xué)生達(dá)成對(duì)概念的理解，本部分內(nèi)容在課標(biāo)中的活動(dòng)建議是：搜集生物變異在育種上應(yīng)用的事例；搜集惡性腫瘤防治方面的資料，討論惡性腫瘤的防治。本節(jié)內(nèi)容為學(xué)生安排的充分的自由討論時(shí)間，讓學(xué)生探究生命活動(dòng)規(guī)律，形成正確的生命觀念。此外，課標(biāo)中要求培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。本節(jié)基于證據(jù)，論證可遺傳的變異來自基因重組、基因突變和染色體變異（理性思維、科學(xué)探究）；運(yùn)用遺傳與變異的觀點(diǎn)，解釋常規(guī)遺傳學(xué)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用（生命觀念、社會(huì)責(zé)任）。學(xué)生理解基因突變有關(guān)原理在增進(jìn)人類健康等方面的價(jià)值，也是十分重要的。學(xué)情分析：生物的變異現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生來說并不陌生，通過初中生物課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已接觸到“一母生九子，九子各不同”的生物變異現(xiàn)象。高中生物課中，學(xué)生已學(xué)習(xí)減數(shù)分裂和受精作用、分子的結(jié)構(gòu)和功能、遺傳的基本原理及應(yīng)用等知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，再從細(xì)胞水平和分子水平闡述生命的延續(xù)中的變異現(xiàn)象。遺傳物質(zhì)使生物有遺傳現(xiàn)象，生物的變異是什么原因?qū)е碌?？學(xué)生在生活實(shí)際中接觸很多生命現(xiàn)象，通過教師引導(dǎo)學(xué)生能推出遺傳物質(zhì)的改變和環(huán)境都會(huì)導(dǎo)致變異。在基因的概念基礎(chǔ)上，學(xué)生利用轉(zhuǎn)錄和翻譯的知識(shí)基礎(chǔ)，通過“堿基對(duì)的替換、增添和缺失”模擬活動(dòng)推理得到基因中堿基對(duì)的改變會(huì)引起多肽的改變，最終影響生物的性狀這一結(jié)論。此活動(dòng)符合高中學(xué)生的心理特征和認(rèn)

知水平，能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲，體現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的多樣化，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)。學(xué)生具有一定的理論分析能力，在已知的材料和情境中，可解釋基因改變導(dǎo)致疾病發(fā)生的原因。通過三個(gè)案例的分析進(jìn)一步總結(jié)得到基因突變的概念。學(xué)生具有一定的閱讀理解能力，能通過已知的文字材料總結(jié)基因突變的特點(diǎn)。學(xué)科生物鬻基因突變課型新授學(xué)習(xí)目標(biāo)1知識(shí)目標(biāo)：()概述堿基的替換、插入或缺失會(huì)引發(fā)基因序列的改變。()通過小組分工合作寫出基因中堿基序列替換、插入或缺失的不同情況下，引起轉(zhuǎn)錄后序列的改變，最后引起的密碼子改變，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)氨基酸改變。闡明基因序列的改變有可能導(dǎo)致它所編碼的蛋白質(zhì)及相應(yīng)的細(xì)胞功能發(fā)生變化，甚至帶來致命的后果。2能力目標(biāo)：在基因堿基序列改變的引起多肽的改變活動(dòng)基礎(chǔ)上，知識(shí)解釋一些疾病的發(fā)病機(jī)理。闡述基因突變的概念即堿基的替換、插入或缺失時(shí)的基因結(jié)構(gòu)的改變。、情感目標(biāo)：描述細(xì)胞在某些化學(xué)物質(zhì)、射線以及病毒的作用下，基因突變概"能提高，而某些基因突變能導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控，甚至發(fā)生癌變。確立結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念，形成科學(xué)的自然觀和世界觀。學(xué)習(xí)過程環(huán)節(jié)及時(shí)間分配活動(dòng)內(nèi)容活動(dòng)規(guī)則活動(dòng)依據(jù)及設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境前面我們學(xué)習(xí)了遺傳方面的內(nèi)容，包括群體水平的孟德爾定律，細(xì)胞水平的染色體學(xué)說(染色體是基因的載體)，分子水平的物質(zhì)基礎(chǔ)(是主要的遺傳物質(zhì))。生物的遺傳和變異是生物的基本特征，了解了生物的遺傳，什么是變異呢？一母生九子，九子各不同。就是變異?？偨Y(jié)概念變異：生物的親子代之間以及子代個(gè)體之間存在或多或少的差異。理解可1遺傳變異和不可遺傳變異。

生物的性狀受環(huán)境和基因共同影響，那么生物變異的來源可以說是因?yàn)檫z傳物質(zhì)產(chǎn)生的變異，也可以說是因?yàn)榄h(huán)境改變產(chǎn)生的變異?；蚋淖円鸬淖儺惤锌蛇z傳變異?？蛇z傳變異包括：基因突變、染色體變異和基因重組?；蛑袎A基對(duì)的替換什么是基因突變？我們先回憶什么是基因？基因的堿基對(duì)改變會(huì)怎么樣？以下個(gè)基因模板鏈中的某一位點(diǎn)的堿基分別被替換多肽鏈會(huì)發(fā)生什么改變？基因1第個(gè)位點(diǎn)上的堿基被所替代基因2第個(gè)位點(diǎn)上的堿基被所替代基因3第個(gè)位點(diǎn)上的堿基被所替代基因4第個(gè)位點(diǎn)上的堿基被所替代總結(jié)活動(dòng)，可以得到什么結(jié)論？回憶基因的堿基對(duì)的排列順序中存在遺傳信息、；回憶基因和性狀的關(guān)系，和關(guān)系，和:染色體關(guān)系。根據(jù)已知堿基序列，按要求寫出替換后的堿基，根據(jù)替換后的堿基寫出和氨基酸。明確：分子中發(fā)生堿基對(duì)增添或缺失，都能引起基因結(jié)構(gòu)的改變。堿基對(duì)的替換不一定會(huì)引起氨基酸排列順序的改變。學(xué)生小組合作探索堿基對(duì)被替換后導(dǎo)致多肽鏈中氨基酸的變化。讓學(xué)生在合作與探究的情境中摸索知識(shí)，活動(dòng)也增加了學(xué)生的興趣?；蛑袎A基對(duì)的增添、缺失圖中已經(jīng)給出正常的分子的模板鏈堿基序列當(dāng)堿基按以下方式改變時(shí)翻譯成的多肽鏈會(huì)將如何變化第個(gè)位點(diǎn)上的發(fā)生了缺失第個(gè)位點(diǎn)上的發(fā)生了缺失第位點(diǎn)上的發(fā)生了缺失第和第個(gè)位點(diǎn)之間插入個(gè)堿基第和第個(gè)位點(diǎn)之間插入個(gè)堿基堿基對(duì)發(fā)生替換、缺失和增添在學(xué)案中寫出變化后的N及氨基酸。明確分子中發(fā)生堿基對(duì)增添或缺失，在探究中，樂于并善于團(tuán)隊(duì)合作，體會(huì)探究樂趣。活動(dòng)中伴有活潑的音樂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維。

時(shí)，有沒有可能使翻譯的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量增大呢？如果有，會(huì)是怎樣的情形呢？同學(xué)們可以試著自己畫一畫。通過以上幾種情況，可以得到什么結(jié)論？堿基對(duì)的增添、替換和缺失可能會(huì)導(dǎo)致多肽鏈結(jié)構(gòu)的改變進(jìn)而影響蛋白質(zhì)功能，生活中有沒有因?yàn)閴A基對(duì)的改變而引起蛋白功能改變的例子呢？都能引起基因結(jié)構(gòu)的改變。缺失或增加個(gè)堿基或個(gè)堿基非倍數(shù)往往比缺失或增添的倍數(shù)個(gè)堿基的影響大。案例分析案例1年一個(gè)黑人青年到醫(yī)院看病他的癥狀是發(fā)燒和肌肉疼痛經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)他患的是當(dāng)時(shí)人們尚未認(rèn)識(shí)的一種特殊的貧血癥他的紅細(xì)胞不是正常的圓餅狀而是彎曲的鐮刀狀。后來人們就把這種病稱為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。隨著科學(xué)的發(fā)展，年美國化學(xué)家鮑琳發(fā)現(xiàn)此病原因是患者紅細(xì)胞中的血紅蛋白結(jié)構(gòu)改變。皿紅素基鐵原子?蠡血紅蛋白的氨基酸改變是什么原因?qū)е碌?案例2囊性纖維病是北美白種人常見的一種遺傳病，患者支氣管內(nèi)黏液增多，清除困難，細(xì)菌在肺部大量生長(zhǎng)，最終使肺功能嚴(yán)重受損。此病的發(fā)生是轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的跨膜蛋白（蛋白）的基因突變導(dǎo)致。請(qǐng)根據(jù)材料，探究基因突變中堿基對(duì)發(fā)生了什么改變？解釋此病發(fā)病的原因。（查閱密碼子表）通過中心法則，分析血紅蛋白中氨基酸的改變是由基因中堿基的替換導(dǎo)致的。1理論聯(lián)系實(shí)際，分析基因突變導(dǎo)致的疾病發(fā)生的原因。提高學(xué)生的邏輯思維和語言表達(dá)能力，培養(yǎng)生物學(xué)思維。

案例3豌豆中的蔗糖可被淀粉分支酶催化形成淀粉，淀粉能吸水膨脹，蔗糖卻不能。淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，顯得圓圓胖胖，而淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮。請(qǐng)解釋淀粉支酶基因突變后豌豆由圓粒變?yōu)榘櫫５脑颉Ｉ鲜鰝€(gè)實(shí)例都證實(shí)了基因中堿基的改變會(huì)導(dǎo)致性狀的改變?；蛑袎A基可以替換、增添和缺失，這種現(xiàn)象叫基因突變?；蛲蛔冋T因資料1人乳頭瘤病毒型是引起宮頸癌的一種主要高危型病毒其個(gè)致癌基因和的核酸序列突變可能會(huì)影響其對(duì)宿主細(xì)胞的致癌性。資料：香煙燃燒時(shí)釋放種有毒化學(xué)物質(zhì)，其中有害成份主要有焦油、一氧化碳、尼古丁、二惡英和刺激性煙霧等。吸煙可引起肺癌的概率增加，一般比不吸煙者增加。資料3長(zhǎng)期過度的紫外線（波長(zhǎng)為）照射是導(dǎo)致皮膚癌發(fā)生的罪魁禍?zhǔn)住Ｗ贤饩€對(duì)人分子損傷以及人對(duì)損傷修復(fù)能力密切相關(guān)，如果損傷修復(fù)能力不足，就會(huì)使損傷的在修復(fù)過程中發(fā)生突變而發(fā)生皮膚腫瘤?！偨Y(jié)基因突變機(jī)理：由于某些因素的作用，引起堿基對(duì)的缺失、增加、替換，使分子中的核苷酸序列發(fā)生改變，其對(duì)應(yīng)的的堿基序列也隨之發(fā)生改變，導(dǎo)致由翻譯的蛋白質(zhì)出現(xiàn)異常，最終表現(xiàn)為遺傳性狀的改變?；蛲蛔兲攸c(diǎn)資料4在適宜的條件下，生長(zhǎng)的大腸桿菌培養(yǎng)物的濃度約為每個(gè)細(xì)胞，復(fù)制的錯(cuò)誤率約為9資料5年5美國科學(xué)家在非洲大陸對(duì)種植物進(jìn)行了檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在過去的年間，的植物都曾發(fā)生過突