2024-2025學年高中生物 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學校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析2024-2025學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

教學對象：高中二年級

教學目標：

1.理解基因突變的概念、特點及意義；

2.掌握基因突變和基因重組的類型、發(fā)生時期及意義；

3.能夠運用所學的知識解釋生活中的生物學現(xiàn)象。

教學內容：

1.基因突變的概念、特點及意義；

2.基因突變和基因重組的類型、發(fā)生時期及意義；

3.實例分析：運用所學的知識解釋生活中的生物學現(xiàn)象。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的科學思維、科學探究和生命觀念的核心素養(yǎng)。通過學習基因突變和基因重組的概念、特點及意義，學生能夠發(fā)展科學思維，掌握科學探究的方法，從事實和證據(jù)中推理和判斷。同時，通過實例分析，學生能夠將所學知識運用到生活實際中，形成對生命的理解和尊重。此外，通過小組討論和問題解決，學生將提升團隊合作和溝通能力，培養(yǎng)社會責任感和使命感?？傊?，本節(jié)課將全面培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，使其成為具有科學精神和人文關懷的現(xiàn)代公民。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：在學習本節(jié)之前，學生應該已經學習了細胞的基本結構、遺傳學的基本概念、DNA的結構和復制等知識。他們對于細胞分裂、染色體、基因等概念應該有一定的了解。此外，學生可能已經接觸過一些關于遺傳變異的實例，如色盲、血友病等。

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

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學習基因突變和基因重組的概念時，學生可能會對一些專業(yè)術語感到困惑，如等位基因、非等位基因、交叉互換等。此外，學生可能難以理解基因突變和基因重組在進化中的作用。在實例分析環(huán)節(jié)，學生可能需要更多的引導和實踐，才能將理論知識運用到實際問題中。教學方法與手段教學方法：

1.問題驅動法：通過提出與生活實際相關的問題，激發(fā)學生的思考和探究欲望，引導學生主動學習基因突變和基因重組的知識。例如，引入“為什么有些人天生就患有遺傳疾??？”的問題，引導學生探討遺傳變異的原因。

2.合作學習法：組織學生進行小組討論和合作實驗，促進學生之間的交流和合作，培養(yǎng)學生的團隊合作能力和科學探究能力。例如，讓學生分組討論和分析不同的遺傳變異實例，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，讓學生將理論知識與實際問題相結合，提高學生的應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，讓學生了解基因突變和基因重組在實際生活中的應用。

教學手段：

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

2.在線教學平臺：利用在線教學平臺和教學軟件，提供豐富的學習資源和互動功能，方便學生進行自主學習和交流討論。例如，通過在線平臺發(fā)布預習任務和思考題，引導學生提前思考和探究相關知識。

3.實驗教學：組織學生進行遺傳實驗，如基因突變實驗和基因重組實驗，讓學生親身體驗和觀察遺傳變異的現(xiàn)象，提高學生的實踐操作能力和科學探究能力。例如，讓學生進行DNA提取和鑒定實驗，觀察基因突變產生的變化。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解基因突變和基因重組的學習內容，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習基因突變和基因重組內容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確基因突變和基因重組教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習基因突變和基因重組的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的遺傳學基本概念，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為新的學習打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解基因突變和基因重組的概念、特點及意義。

突出重點，強調難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞基因突變和基因重組的類型、發(fā)生時期及意義展開討論。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

設計實踐活動或實驗，讓學生在實踐中體驗知識的應用，提高實踐能力。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決練習題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與基因突變和基因重組相關的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合基因突變和基因重組的內容，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習的心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的基因突變和基因重組內容，強調重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的基因突變和基因重組內容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質量。知識點梳理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，包括點突變、插入突變和缺失突變等。基因突變是生物進化的重要驅動力之一。

2.基因突變的特點：基因突變具有隨機性、低頻性、不定向性和多害少利性。隨機性是指基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期、任何位置；低頻性是指在大量的細胞中，只有少數(shù)細胞會發(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，既有可能產生有利的突變，也有可能產生有害的突變；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生的途徑，為生物進化提供原材料；基因突變能夠產生新的基因型，從而產生新的表現(xiàn)型，使生物適應不斷變化的環(huán)境；基因突變是生物進化的驅動力之一，通過突變和自然選擇的作用，生物不斷進化和發(fā)展。

4.基因重組的概念：基因重組是指在生物體進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，導致基因重組。

6.基因重組的發(fā)生時期：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，為生物進化提供豐富的原材料；基因重組能夠產生新的基因型，從而產生新的表現(xiàn)型，使生物適應不斷變化的環(huán)境；基因重組是生物進化的驅動力之一，通過突變和自然選擇的作用，生物不斷進化和發(fā)展。

8.實例分析：結合具體的遺傳變異案例，如色盲、血友病等，讓學生運用所學的知識解釋生活中的生物學現(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基因的編碼序列中，導致葉綠素合成受阻，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，導致產生了灰色毛發(fā)的狗。

3.例題三：基因突變和基因重組的關系

題目：基因突變和基因重組在生物進化中的作用有何異同？

答案：基因突變和基因重組在生物進化中的作用有以下異同：

相同點：基因突變和基因重組都能夠產生新的基因型，為生物進化提供原材料。

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

4.例題四：基因突變和環(huán)境的關系

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

答案：在相同環(huán)境下，不同個體的基因突變率和基因重組類型會有所不同，主要是由于個體之間的遺傳差異和DNA復制過程中的誤差程度不同。不同個體的基因組中可能存在不同的突變熱點區(qū)域，導致基因突變率有所差異；此外，個體的DNA修復機制的效率和準確性也會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系

題目：請舉例說明基因突變與遺傳疾病之間的關系。

答案：基因突變與遺傳疾病之間有密切的關系。許多遺傳疾病是由于基因突變導致的，例如囊性纖維化、鐮狀細胞貧血、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結構改變，或者基因突變影響了基因的表達和功能，從而導致了疾病的發(fā)生。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.請學生總結本節(jié)課學習的基因突變和基因重組的概念、特點、類型及意義，并用自己的語言表達出來。

2.讓學生分析一個具體的遺傳變異案例，如色盲、血友病等，運用所學的知識解釋其發(fā)生的原因和影響。

3.設計一個關于基因突變或基因重組的實驗方案，包括實驗目的、材料、步驟和預期結果。

作業(yè)反饋：

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

2.對于學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，對于不準確或不完整的分析，給予指正和建議，幫助學生提高分析和解決問題的能力。

3.對于學生設計的實驗方案，檢查他們的實驗設計是否合理，步驟是否清晰，預期結果是否合理。對于存在的問題，給予指正和建議，幫助學生提高實驗設計和實驗操作的能力。板書設計1.基因突變的概念、特點及意義

-基因突變：基因序列發(fā)生改變的現(xiàn)象

-特點：隨機性、低頻性、不定向性、多害少利性

-意義：新基因產生的途徑、生物多樣性的來源、生物進化的驅動力

2.基因重組的類型、發(fā)生時期及意義

-類型：自由組合型、交叉互換型

-發(fā)生時期：減數(shù)分裂形成配子的過程中

-意義：生物多樣性的來源、生物進化的驅動力

3.實例分析：色盲、血友病等遺傳疾病

-色盲：X染色體上的基因突變導致色覺障礙

-血友病：凝血因子基因突變導致凝血功能障礙

4.基因突變和基因重組的關系

-基因突變和基因重組都是遺傳變異的類型

-基因突變是單個基因的變異，基因重組涉及多個基因的重新組合

-基因突變和基因重組共同為生物進化提供原材料

5.基因突變和環(huán)境的關系

-基因突變的發(fā)生與DNA復制過程中