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1、第5章 基因的突变及其他变异 一、核心素养侧重点1.生命观念通过本章的学习，可以让学生理解遗传物质在传递过程中发生了哪些变异，这些变异对于生物的生存意味着什么，对于群体（种群）的进化又有什么意义。从而深刻理解变异的本质和意义，认识到遗传伴随着变异，为学生形成生物进化观奠定基础。2.科学思维 基因突变和染色体变异是遗传中的错误现象，这种错误带来的后果有时是灾难性的，甚至导致生物体死亡；但从适应和进化的角度分析，遗传的错误实际上为生物群体的生存提供了多样性的选择，即基因突变、染色体变异和基因重组为生物的进化提供了丰富的原材料。基于这些认识，可以让学生学会辩证地认识生命活动中的变化，并将辩证思维迁移
2、应用于认识自然和社会。 生物学中的因果关系非常复杂，本节设计了一个“思维训练”，引导学生分析生物学中的相关性，并了解因果关系与相关性之间的区别和联系。3.科学探究什么是基因突变？本章并不是直接讲授，而是通过列举镰状细胞贫血和结肠癌发生的原因两个实例，从分子水平和基因水平阐述了基因突变的本质特征。这种由宏观认识（疾病）到微观分析（分子水平和基因水平）的过程，就体现了一种思维上进行的探究。切不可认为只有动手操作才是探究，动手操作的前提往往是思维，没有思维的动手操作是一种机械的运动，谈不上科学探究。开展“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的活动，需要探究在4时，蒜（或洋葱）的根尖细胞染色体数目发生变
3、化的情况。实验没有给出具体结论，需要学生进行探究寻找答案。该探究活动还可以训练学生制作装片、进行观察、分析和比较的技能。开展“调查人群中的遗传病”的活动，可以了解某些特定遗传病的发病率，学习遗传病的调查方法，同时提高预防遗传病发生的意识。4.社会责任遗传病是一类危害人类健康的疾病。了解遗传病的类型和遗传机制，预防遗传病的发生和遗传、进行遗传病的检测和预防，关爱遗传病患者，是关系个人和他人健康的重要社会责任。基因检测可以了解人体的基因状况，精确地诊断一些遗传病，并进行有针对性的治疗。但基因检测也存在争议，缺陷基因的检出会影响个人的身心健康也会对个人就业、保险甚至婚姻等造成重大影响。通过学习，让学
4、生认识到基因检测技术是一把双刃剑，既可以为人类造福，又可能带来某些负面影响，进而认同科学技术的发展和应用要符合社会伦理道德，同时提高学生密切关注和积极参与相关社会议题讨论的积极性。二、课标要求概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传3.3 由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传3.3.1概述的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变3.3.2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。3.3.3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。3.3.4 阐明进
5、行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。3.3.5 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。3.3.6 举例说明人类遗传病是可以检测和预防的。授课章节第5章 基因突变及其他变异 第1节 基因突变和基因重组教学目标1.说明基因突变是由于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。2.分析基因突变的原因，阐明基因突变的意义。3.分析细胞癌变的原因，选择健康的生活方式，远离致癌因子。4.阐明基因重组的意义。教学重点1.基因突变的概念。2.基因突变的原因和意义。教学难点基因突变的意
6、义。教学方法任务引领，问题驱动学生学习法课时安排1课时装订线教 学 过 程教学实例补充与更新第1节:基因突变和基因重组提问引入：回顾基因表达如何对性状的控制？圆粒豌豆为什么变成皱粒豌豆引入第5章：基因突变及其他变异。任务1：认识基因突变的实例学生活动：阅读P80“问题探讨”，认识航天育种成果。问题1：航天育种的获得了许多新品种，这些新品种的“新”指什么新？（性状）问题1：航天育种的获得的这些“新性状”必须稳定遗传，那么这些改变需要什么改变才能实现？（遗传物质改变）教师：板书（第1节 基因突变和基因重组）任务2：分析基因突变的根本原因，理解基因突变的外因、结果和意义等学生活动：阅读P80图5-1
7、，认识正常红细胞和镰状红细胞的差别，结合P81图5-2理解镰状红细胞产生的原因。教师：结合学生识图，教师问题驱动，培养学生科学思维。问题2.1：图5-2显示两类红细胞不同的原因是什么？学生活动：阅读P81“思考.讨论”结合其中问题，补充填空图中DNA和RNA中空缺的碱基。问题2.2：通过同学们的填空，你发现两类红细胞的不同来源于基因上的什么变化？学生活动：回顾阅读P71图4-9，认识皱粒豌豆形成的根本原因是基因被插入序列。阅读P72囊性纤维化患者产生的原因是基因缺失了3个碱基。通过上述实例理解基因突变的概念。阅读P81基因突变概念，教师引导教、问题驱动，培养学生科学思维，完成教学任务。问题2.
8、3：上述实例中，同学们最熟悉的是圆粒豌豆与皱粒豌豆，它们由R、r基因表示，r基因就是R基因突变的结果。由此你能推测基因突变的结果是什么？问题2.4：还有DNA的结构特点，推测DNA结构改变的时期是什么时候？学生活动：阅读P83基因突变的原因，思考整理。问题2.5：引起DNA结构变化的外因有哪些？问题2.6：DNA结构变化的特点有哪些？学生活动：阅读P83基因突变的意义，思考整理。问题2.7：DNA结构的变化的意义是什么？教师：结合学生思考整理板书（一、基因突变（一）实例（二）定义：碱基序列替换、增加或缺失的改变（三）原因1、物理因素2、化学因素3、生物因素（四）结果：新基因（五）特点（六）意义
9、：变异的根本来源）任务3：认识细胞的癌变学生活动：阅读P82“思考.讨论”中结肠癌发生的原因示意图，认识细胞的癌变。教师：问题驱动，培养学生科学思维。问题3.1：图中与结肠癌发生有关的基因有哪些？学生活动：阅读P82正文，认识原癌基因和抑癌基因的作用。问题3.2：健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？问题3.3：据图推测，癌细胞与正常细胞相比具有哪些特点？教师：引导讲解整理板书（二、细胞癌变（一）原因1、原癌基因2、抑癌基因（二）癌细胞的特点1、无限增殖2、形态结构改变3、细胞膜上的糖蛋白减少）任务4：学习基因重组教师：引导学生回忆孟德尔自由组合的经典实验，子二代性状分离比9:3:3：1，回
10、顾基因的自由组合定律及现象，讲解基因重组。学生活动：阅读P32基因的自由组合定律的实质，阅读P22图2-6减数分裂示意图，理解交叉互换。问题4.1：回顾所学的上述基因重组类型，基因重组时期是什么时候？学生活动：阅读P84正文，学习基因重组的概念。问题4.2：基因重组的结果是什么？学生活动：阅读P84图5-4和“与社会的联系”，认识基因重组对生物的意义。问题4.3：思考基因重组对生物的意义？教师：讲解整理板书（三、基因重组（一）类型1、自由组合（图解略）2、交叉互换（图解略）（二）定义：有性生殖（三）发生时期：减数分裂（四）结果：新基因型（五）意义:变异的丰富来源）小结：回顾结束【板书设计】第1节 基因突变和基因重组一、基因突变（一）实例（二）定义：碱基序列替换、增加或缺失的改变（三）原因1、物理因素2、化学因素3、生物因素（四）结果：新基因（五）特点（六）意义：变异的根本来源二、细胞癌变（一）原因1、原癌基因2、抑癌基因（二）癌细胞的特点1、无限增殖2、形态结构改变3、细胞膜上的糖蛋白减少三、基因重组（一）类型1、自由组合2、交叉互换（二）定义：有性生殖（三）发生时期：减数分裂（四）结果：新基因型（五）意义:变异的丰富来源【课后反思】学科网（北京）股份有限公司