2024-2025學(xué)年高中生物 第五章 基因突變及其它變異 第1節(jié) 基因突變和基因重組教案1 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中生物第五章基因突變及其它變異第1節(jié)基因突變和基因重組教案1新人教版必修2學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析2024-2025學(xué)年高中生物第五章基因突變及其它變異第1節(jié)基因突變和基因重組教案1新人教版必修2

教學(xué)對象：高中二年級(jí)

教學(xué)目標(biāo)：

1.理解基因突變的概念、特點(diǎn)及意義；

2.掌握基因突變和基因重組的類型、發(fā)生時(shí)期及意義；

3.能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋生活中的生物學(xué)現(xiàn)象。

教學(xué)內(nèi)容：

1.基因突變的概念、特點(diǎn)及意義；

2.基因突變和基因重組的類型、發(fā)生時(shí)期及意義；

3.實(shí)例分析：運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋生活中的生物學(xué)現(xiàn)象。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究和生命觀念的核心素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)基因突變和基因重組的概念、特點(diǎn)及意義，學(xué)生能夠發(fā)展科學(xué)思維，掌握科學(xué)探究的方法，從事實(shí)和證據(jù)中推理和判斷。同時(shí)，通過實(shí)例分析，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用到生活實(shí)際中，形成對生命的理解和尊重。此外，通過小組討論和問題解決，學(xué)生將提升團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感和使命感?？傊?，本節(jié)課將全面培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，使其成為具有科學(xué)精神和人文關(guān)懷的現(xiàn)代公民。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)本節(jié)之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、遺傳學(xué)的基本概念、DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制等知識(shí)。他們對于細(xì)胞分裂、染色體、基因等概念應(yīng)該有一定的了解。此外，學(xué)生可能已經(jīng)接觸過一些關(guān)于遺傳變異的實(shí)例，如色盲、血友病等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中生對于生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣普遍較高，尤其是那些對遺傳學(xué)、基因編輯等領(lǐng)域感興趣的學(xué)生。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生應(yīng)該具備一定的邏輯思維能力和分析問題的能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有一部分學(xué)生喜歡通過直觀的圖像和模型來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過文字和數(shù)據(jù)來理解概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)基因突變和基因重組的概念時(shí)，學(xué)生可能會(huì)對一些專業(yè)術(shù)語感到困惑，如等位基因、非等位基因、交叉互換等。此外，學(xué)生可能難以理解基因突變和基因重組在進(jìn)化中的作用。在實(shí)例分析環(huán)節(jié)，學(xué)生可能需要更多的引導(dǎo)和實(shí)踐，才能將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題中。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.問題驅(qū)動(dòng)法：通過提出與生活實(shí)際相關(guān)的問題，激發(fā)學(xué)生的思考和探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)基因突變和基因重組的知識(shí)。例如，引入“為什么有些人天生就患有遺傳疾?。俊钡膯栴}，引導(dǎo)學(xué)生探討遺傳變異的原因。

2.合作學(xué)習(xí)法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和科學(xué)探究能力。例如，讓學(xué)生分組討論和分析不同的遺傳變異實(shí)例，共同探討其發(fā)生的原因和影響。

3.案例分析法：通過分析具體的遺傳變異案例，讓學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際問題相結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用能力和解決問題的能力。例如，分析某些遺傳疾病的遺傳方式和發(fā)病率，讓學(xué)生了解基因突變和基因重組在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：利用多媒體課件和視頻資料，生動(dòng)形象地展示基因突變和基因重組的原理和實(shí)例，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受和理解能力。例如，通過動(dòng)畫形式展示基因突變的發(fā)生過程，讓學(xué)生更直觀地理解基因突變的概念。

2.在線教學(xué)平臺(tái)：利用在線教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)軟件，提供豐富的學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)功能，方便學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和交流討論。例如，通過在線平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)和思考題，引導(dǎo)學(xué)生提前思考和探究相關(guān)知識(shí)。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)：組織學(xué)生進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn)，如基因突變實(shí)驗(yàn)和基因重組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)和觀察遺傳變異的現(xiàn)象，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和科學(xué)探究能力。例如，讓學(xué)生進(jìn)行DNA提取和鑒定實(shí)驗(yàn)，觀察基因突變產(chǎn)生的變化。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解基因突變和基因重組的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)基因突變和基因重組內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確基因突變和基因重組教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)基因突變和基因重組的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的遺傳學(xué)基本概念，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為新的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解基因突變和基因重組的概念、特點(diǎn)及意義。

突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞基因突變和基因重組的類型、發(fā)生時(shí)期及意義展開討論。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決練習(xí)題。

錯(cuò)題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與基因突變和基因重組相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合基因突變和基因重組的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的基因突變和基因重組內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的基因突變和基因重組內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識(shí)點(diǎn)梳理1.基因突變的概念：基因突變是指基因序列發(fā)生改變的現(xiàn)象，包括點(diǎn)突變、插入突變和缺失突變等?；蛲蛔兪巧镞M(jìn)化的重要驅(qū)動(dòng)力之一。

2.基因突變的特點(diǎn)：基因突變具有隨機(jī)性、低頻性、不定向性和多害少利性。隨機(jī)性是指基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、任何位置；低頻性是指在大量的細(xì)胞中，只有少數(shù)細(xì)胞會(huì)發(fā)生基因突變；不定向性是指基因突變可以向任意方向發(fā)展，既有可能產(chǎn)生有利的突變，也有可能產(chǎn)生有害的突變；多害少利性是指基因突變多數(shù)對生物體是有害的，只有少數(shù)能夠提供適應(yīng)環(huán)境的有利變異。

3.基因突變的意義：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，為生物進(jìn)化提供原材料；基因突變能夠產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的表現(xiàn)型，使生物適應(yīng)不斷變化的環(huán)境；基因突變是生物進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力之一，通過突變和自然選擇的作用，生物不斷進(jìn)化和發(fā)展。

4.基因重組的概念：基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，不同性狀的基因重新組合的現(xiàn)象?；蛑亟M可以分為自然重組和人工重組兩種類型。

5.基因重組的類型：基因重組包括自由組合型和交叉互換型。自由組合型是指在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的非等位基因自由組合；交叉互換型是指在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因發(fā)生交叉互換，導(dǎo)致基因重組。

6.基因重組的發(fā)生時(shí)期：基因重組主要發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中。在減數(shù)第一次分裂的前期，同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換；在減數(shù)第一次分裂的后期，同源染色體分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

7.基因重組的意義：基因重組是生物多樣性的重要來源，為生物進(jìn)化提供豐富的原材料；基因重組能夠產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的表現(xiàn)型，使生物適應(yīng)不斷變化的環(huán)境；基因重組是生物進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力之一，通過突變和自然選擇的作用，生物不斷進(jìn)化和發(fā)展。

8.實(shí)例分析：結(jié)合具體的遺傳變異案例，如色盲、血友病等，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋生活中的生物學(xué)現(xiàn)象，加深對基因突變和基因重組的理解。典型例題講解1.例題一：基因突變

題目：某種植物的綠色葉片突變?yōu)榱它S色葉片。請分析可能的原因。

答案：可能的原因是基因突變。突變可能發(fā)生在葉綠素合成相關(guān)基因的編碼序列中，導(dǎo)致葉綠素合成受阻，從而使葉片顏色發(fā)生改變。

2.例題二：基因重組

題目：某家養(yǎng)狗的黑色毛發(fā)和白色毛發(fā)基因重組，產(chǎn)生了灰色毛發(fā)的狗。請解釋這一現(xiàn)象。

答案：這一現(xiàn)象是基因重組的結(jié)果。在減數(shù)分裂過程中，黑色毛發(fā)基因和白色毛發(fā)基因在同一染色體上發(fā)生了交叉互換，導(dǎo)致產(chǎn)生了灰色毛發(fā)的狗。

3.例題三：基因突變和基因重組的關(guān)系

題目：基因突變和基因重組在生物進(jìn)化中的作用有何異同？

答案：基因突變和基因重組在生物進(jìn)化中的作用有以下異同：

相同點(diǎn)：基因突變和基因重組都能夠產(chǎn)生新的基因型，為生物進(jìn)化提供原材料。

不同點(diǎn)：基因突變是單個(gè)基因的變異，而基因重組涉及多個(gè)基因的重新組合；基因突變的發(fā)生具有隨機(jī)性，基因重組的發(fā)生則是在有性生殖過程中特定的時(shí)期；基因突變多數(shù)對生物體是有害的，而基因重組能夠產(chǎn)生有利的變異，也有可能產(chǎn)生不利的變異。

4.例題四：基因突變和環(huán)境的關(guān)系

題目：為什么在相同環(huán)境下，不同個(gè)體的基因突變率和基因重組類型會(huì)有所不同？

答案：在相同環(huán)境下，不同個(gè)體的基因突變率和基因重組類型會(huì)有所不同，主要是由于個(gè)體之間的遺傳差異和DNA復(fù)制過程中的誤差程度不同。不同個(gè)體的基因組中可能存在不同的突變熱點(diǎn)區(qū)域，導(dǎo)致基因突變率有所差異；此外，個(gè)體的DNA修復(fù)機(jī)制的效率和準(zhǔn)確性也會(huì)影響基因突變率和基因重組類型。

5.例題五：基因突變和疾病的關(guān)系

題目：請舉例說明基因突變與遺傳疾病之間的關(guān)系。

答案：基因突變與遺傳疾病之間有密切的關(guān)系。許多遺傳疾病是由于基因突變導(dǎo)致的，例如囊性纖維化、鐮狀細(xì)胞貧血、唐氏綜合癥等。這些遺傳疾病可能是由于基因突變引起的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，或者基因突變影響了基因的表達(dá)和功能，從而導(dǎo)致了疾病的發(fā)生。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.請學(xué)生總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的基因突變和基因重組的概念、特點(diǎn)、類型及意義，并用自己的語言表達(dá)出來。

2.讓學(xué)生分析一個(gè)具體的遺傳變異案例，如色盲、血友病等，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋其發(fā)生的原因和影響。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于基因突變或基因重組的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉牧?、步驟和預(yù)期結(jié)果。

作業(yè)反饋：

1.批改學(xué)生的作業(yè)，檢查他們對基因突變和基因重組概念、特點(diǎn)、類型及意義的理解和掌握程度。對于存在的問題，及時(shí)給予指正和解釋，幫助學(xué)生加深對知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。

2.對于學(xué)生分析遺傳變異案例的作業(yè)，檢查他們的分析思路和方法是否正確，對于不準(zhǔn)確或不完整的分析，給予指正和建議，幫助學(xué)生提高分析和解決問題的能力。

3.對于學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，檢查他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，步驟是否清晰，預(yù)期結(jié)果是否合理。對于存在的問題，給予指正和建議，幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作的能力。板書設(shè)計(jì)1.基因突變的概念、特點(diǎn)及意義

-基因突變：基因序列發(fā)生改變的現(xiàn)象

-特點(diǎn)：隨機(jī)性、低頻性、不定向性、多害少利性

-意義：新基因產(chǎn)生的途徑、生物多樣性的來源、生物進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力

2.基因重組的類型、發(fā)生時(shí)期及意義

-類型：自由組合型、交叉互換型

-發(fā)生時(shí)期：減數(shù)分裂形成配子的過程中

-意義：生物多樣性的來源、生物進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力

3.實(shí)例分析：色盲、血友病等遺傳疾病

-色盲：X染色體上的基因突變導(dǎo)致色覺障礙

-血友?。耗蜃踊蛲蛔儗?dǎo)致凝血功能障礙

4.基因突變和基因重組的關(guān)系

-基因突變和基因重組都是遺傳變異的類型

-基因突變是單個(gè)基因的變異，基因重組涉及多個(gè)基因的重新組合

-基因突變和基因重組共同為生物進(jìn)化提供原材料

5.基因突變和環(huán)境的關(guān)系

-基因突變的發(fā)生與DNA復(fù)制過程中