_基因突变_教学设计_张敏
基于素材分析和自主探究的“基因突变”教学设计
基于素材分析和自主探究的“基因突变”教学设计【摘要】基因突变是生物学领域中的重要概念，对于理解生物进化和疾病发生具有重要意义。
本文以素材分析和自主探究为基础，设计了一份关于基因突变的教学方案。
首先介绍了基因突变的概念和分类，探讨了基因突变对生物体的影响和机制。
在教学设计部分，提出了教学原则和方法，并详细描述了课堂实施方案。
结合评价与改进，探讨了教学设计的效果，并展望未来的发展方向。
通过本文的教学设计，希望学生能够深入了解基因突变的重要性，培养自主学习和探究能力，从而为未来的生物学研究和医学实践奠定扎实的基础。
【关键词】基因突变、素材分析、自主探究、教学设计、概念、分类、影响、机制、原则、方法、课堂实施、评价、改进、效果、展望、总结。
1. 引言1.1 研究背景基因突变是生物学中一个重要的概念，指的是基因组中的DNA序列发生了变化。
基因突变可以是点突变、插入、缺失等形式，它们可能会导致蛋白质的结构或功能发生改变，从而影响生物体的生长发育、遗传特性等方面。
随着基因突变在遗传学、生物医学领域的研究逐渐深入，对基因突变的认识也在不断扩展。
而如何在教学中有效地传授基因突变的知识，培养学生对基因突变的分析和理解能力，成为了当前教育中一个值得探讨的课题。
为了更好地进行基于素材分析和自主探究的“基因突变”教学设计，我们需要深入了解基因突变的概念、分类以及其对生物体的影响和作用机制。
只有通过充分的研究和探讨，才能为教学设计提供坚实的理论基础和实践指导。
本文旨在探讨基于素材分析和自主探究的“基因突变”教学设计，从而为教师们提供一种新颖而有效的教学方法，促进学生在基因突变领域的学习和成长。
1.2 目的目的：通过素材分析和自主探究的方式，设计一套具有启发性和实践性的教学方案，旨在帮助学生深入理解基因突变的概念和分类，了解基因突变对生物体的影响和机制，掌握基因突变的原则和方法，培养学生的自主学习能力和创新思维，提高他们的科学素养和实践能力。
第1节-基因突变-教学设计最终版
基因突变教学设计一、教学目标的确定1.举例说明基因突变的概念、原因、特点；2.说出基因突变的意义。
二、教学重点和难点1.教学重点（1）基因突变的概念及特点。
（2）基因突变的原因。
2.教学难点基因突变的意义。
三、教学过程设计教学内容教师组织和引导学生活动教学意图引言“种瓜得瓜，种豆得豆”说的是生物的遗传现象。
那“一猪生九子，连母十个样”呢？在丰富多彩的生物界中，蕴含着形形色色的变异现象。
教师通过列举2个例子引导学生得出生物变异的2种类型：不可遗传变异和可遗传变异。
例1：一个普通的玉米种子在萌发长成植株的过程中，水、肥、光特别充足，所结种子大而饱满，但这样的种子种下去，结出的却是普通种子。
（不可遗传变异）例2：太空椒（普通青椒种子邀游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，种植下去，仍然是肥大果实。
（可遗传变异）【强调】可遗传的变异不是由于环境因素的影响而引起的性状改变，而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代。
可遗传变异有三种来源：基因突变、基因重组和染色体变异。
学生思考回答给学生一个生物变异整体的概念，由此引入新课【归纳】学生总结一、基因突变实例1．教师简介镰刀型细胞贫血症2．幻灯片展示正常红细胞和镰刀型红细胞图片问题1：正常红细胞和患者的镰刀形红细胞在形状上有什么区别？问题2：镰刀形红细胞和正常的红细胞在功能上有什么不同？过渡（设疑）：是什么原因使正常红细胞变成镰学生观察图由老师引导，学刀型红细胞？点拨：生物的性状是由蛋白质来体现的，血红蛋白是红细胞的主要组成成分。
总结：镰刀型细胞贫血症的直接原因就是构成血红蛋白的一个氨基酸发生了改变。
（补充：蛋白质的功能与结构有关）设疑：为什么氨基酸会发生改变呢？3．镰刀型细胞贫血症病因的图解（幻灯片展示）引导：氨基酸是由什么决定的？（由信使RNA上的密码子决定的）构成信使RNA上的密码子的那些碱基又是由什么决定的？（由DNA上的碱基决定的）提问：从图解中可看出导致镰刀型细胞贫血症的根本原因是什么？师生共同总结：控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变，使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变（教师引导学生回答），也就是基因结构改变了，导致信使RNA的碱基发生改变，进而导致氨基酸的改变，最终导致血红蛋白的性状发生改变，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。
第五章 基因突变及其他变异教学设计
第五章基因突变及其他突变第一节基因突变1、知识与能力目标：理解基因突变的内涵，掌握基因突变的意义。
2、思想政治方面目标：，提升生物素养和健康意识。
规范上课仪式（略）。
上课前给大家讲一个故事，我国早在1987年就利用返回式卫星进行航天育种，让地面的优良品种遨游太空，诱导基因突变，得到太空椒等一系列优质品种。
太空育种的冬瓜可重达104公斤，相当于两个成年人的体重，带来了巨大经济效益。
板书课题：5.1 基因突变下面请看大屏幕（出示“学习目标”投影）。
学习目标1、识记基因突变的定义及其实例2、识记基因突变的原因及其特点3、理解基因突变的意义（出示“自学指导”投影）。
自学指导请同学们用10分钟时间认真阅读课本80—83页内容，找到并画出以下问题的答案并快速识记：1、什么是基因突变？基因突变有哪些常见的事例？2、正常细胞如何发生癌变？3、引起基因突变的因素有哪些？4、基因突变的特点及意义是什么？看书：学生看书自学，教师巡视，密切关注每一位学生，并纠正学生的不良习惯。
学生如有疑问，请小声问同学或举手问老师。
过渡语：好，时间到，自学完的同学请举手！好，请放下。
下面就请同学来回答问题。
请***来回答。
区的镰刀状，这种红细胞容易破裂使人患溶血性贫血，严重会导致死亡。
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，叫做基因突变。
过渡语：基因突变在生活中的是很常见的，有许多病症都是由基因突变引起的，癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，那么细胞癌变与基因突变有关吗？正常细胞又是如何癌变的呢？请***来回答。
人和动物细胞的DNA中本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。
原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长增殖所必须的，一旦突变或表达过量会导致相应蛋白质活性过强，可能引起细胞癌变。
抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖、促进细胞凋亡，一旦突变会导致相应蛋白活性减弱或失去活性，可能引起细胞癌变。
过渡语：在癌症的早期往往不表现出症状，而很难及时发现，而到了晚期，又缺少有效的治疗手段。
基因突变及其他变异大单元教学设计
基因突变及其他变异大单元教学设计第一篇嗨，亲爱的小伙伴们！今天咱们来聊聊基因突变及其他变异这个超有趣的大单元。
咱先说说基因突变吧。
这就好比是生命密码突然出了个小差错。
想象一下，细胞里的基因就像一个精细的拼图，突然有一块放错了位置，这可就引起了大变化！基因突变有时候是自然发生的，就像老天爷开的一个小玩笑。
有时候呢，是受到外界因素的影响，比如紫外线啦、化学物质啦，把基因的小世界搅得一团乱。
再讲讲基因重组，这可像是一场基因的大派对！比如说在减数分裂的时候，染色体欢快地跳舞，基因也跟着重新组合，产生了新的组合方式，让生物变得更加多姿多彩。
染色体变异也很有意思哟！染色体多了少了，或者结构变了，都会带来神奇的效果。
就像一个舞蹈队，突然有人多了一只手或者少了一条腿，那整个舞蹈的样子可就完全不同啦。
那咱们怎么教同学们理解这些呢？可以先给他们讲一些有趣的小故事，比如某个生物因为基因突变变得超级特别。
然后让他们自己动手画画，画出染色体变异的样子，加深印象。
还可以小组讨论，让大家一起头脑风暴，想想生活中可能遇到的变异现象。
这个大单元会让同学们对生命的神奇有更深的认识，是不是超级棒？第二篇嘿，朋友们！咱们要一起走进基因突变及其他变异的奇妙世界啦！基因突变，听起来有点神秘，其实就像生活中的小惊喜，不过有时候也可能是小惊吓。
比如说，一个小小的基因改变，可能让一朵花的颜色变得与众不同，也可能让一只动物有了特殊的本领。
基因重组呢，就像是一场魔法交换。
细胞里的基因们相互交流，组合出全新的“配方”，让生物的多样性更加丰富。
还有染色体变异，这就像是给染色体来了一次大改造。
染色体数目不对啦，或者结构发生变化，都会让生物展现出奇特的样子。
那在教学的时候呢，咱们可以搞一些有趣的活动。
比如让同学们扮演基因，来一场“基因大冒险”的游戏，体验变异的过程。
或者组织一场“变异侦探”的比赛，让大家找出生活中各种变异的例子。
咱们还可以用多媒体展示一些生动的图片和视频，让同学们直观地感受变异的神奇。
基因突变教学设计人教版
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对基因突变的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。
6.课堂小结（5分钟）
目标：回顾本节课的主要内容，强调基因突变的重要性和意义。
（5）基因突变在医学上的应用：基因突变在医学上可以用于诊断和预测遗传性疾病，也可以作为癌症等疾病的治疗靶点。
2.教学难点：
（1）基因突变的类型和原因：基因突变包括点突变、插入突变和缺失突变等类型，其原因可以是自然发生的，也可以是由外界因素如紫外线、化学物质等诱导的。学生需要理解这些类型的特点以及不同原因对基因突变的影响。
（2）基因突变的意义：学生需要理解基因突变在新基因产生、生物进化和生物变异中的重要作用，以及基因突变在医学上的应用。
（3）基因突变与生物进化的关系：学生需要理解基因突变是生物进化的原材料之一，基因突变的发生和筛选是生物进化过程中的关键环节。
（4）基因突变与遗传性疾病和癌症的关系：学生需要理解基因突变在遗传性疾病和癌症发生中的作用，以及如何通过基因突变来诊断和治疗这些疾病。
目标：让学生了解基因突变的基本概念、类型和原因。
过程：
讲解基因突变的定义，包括其主要特点和类型。
详细介绍基因突变的类型和原因，使用图表或示意图帮助学生理解。
3.基因突变案例分析（20分钟）
目标：通过具体案例，让学生深入了解基因Байду номын сангаас变的特性和重要性。
过程：
选择几个典型的基因突变案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解基因突变的多样性或复杂性。
高二生物教案基因突变
第二节生物的变异一基因突变教学目的：１、了解生物变异的种类２、掌握基因突变的概念和特点，人工诱变在育种上的应用。
３、理解基因突变的原因。
教学重点：基因突变的原因教学难点：镰刀型细胞贫血症的分子基础教具准备：教学过程：[引入新课]生物变异是指亲子代之间“性状”的差异，我们又知道，‘表现型=基因型+环境’，性状是表现型，所以，如果仅仅是环境变化造成的变异（性状—表现型），并没有涉及它的遗传物质，所以在产生后代时，这种变异不能遗传下去，是一种“不遗传的变异”。
而我们要探讨的主要是“可遗传的变异”——即遗传物质发生变化而导致的变异。
##生物变异的种类并且没有改变生物体内部生殖细胞的遗传物质生物变异的种类基因重组基因突变染色体变异讨论：为什么只有涉及遗传物质的变异才可能遗传？因为生物遗传时不是直接将性状遗传下去，而是通过生殖细胞这个桥梁，而遗传物质是控制性状表达的内部因素，所以，外部环境影响生物，如果只是影响性状，只能影响此一代此个体，不能影响下一代，也就是不能“遗传”。
（举例说明）遗传物质必须具备的特点之一是“能够产生可遗传的变异”。
染色体、DNA 和基因三者是密切相关的，所以，遗传物质的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异三种情况，其中‘基因重组’我们在基因的自由组合规律中已经学习了。
一基因突变１、概念：基因突变是指基因结构的改变。
基因结构的改变包括；ＤＮＡ碱基对的增添、缺失或改变。
即基因中脱氧核苷酸的‘种类、数量、排列顺序’的改变。
２、种类３、基因突变的常见例子：色盲、白化病、糖尿病……４、自然突变的特点：（1）普遍性（或者叫广泛性）（2）低突变率（低频性）（3）一般有害，少数有利（多害少利性）这个多害少利性是相对而言的，也要辨证地看，在不同条件下，利害是可以转化的，比如‘早熟小麦’‘矮杆变异’‘白化猴’……（4）另外，基因突变还有反复性、回复性等特点基因突变的重要性：基因突变是生物变异的主要来源，也是生物进化的重要因素。
基因突变和基因重组——基因突变教学设计人教版
1.拓展资源：
（1）基因突变相关文章：为学生提供一些关于基因突变的科普文章，如《自然》、《科学》等期刊发表的相关研究论文，帮助他们了解基因突变的最新研究进展。
（2）基因突变实验视频：为学生提供一些基因突变实验的操作视频，如PCR扩增、基因测序等，让他们更直观地了解实验过程。
（3）基因突变案例分析：为学生提供一些与基因突变相关的案例分析，如囊性纤维化、血友病等遗传疾病的案例，帮助他们了解基因突变在实际中的应用。
4.实验操作：评价学生在实验操作中的表现，包括实验技能、数据分析能力和实验结果的准确性和可靠性。
5.教师评价与反馈：针对学生在课堂表现、小组讨论成果展示和随堂测试中的表现，给予及时的反馈和评价。对学生的优点和进步给予肯定和鼓励，对存在的问题和不足给予指导和改进的建议。同时，通过与学生的交流和沟通，了解学生的学习需求和困难，以便更好地调整教学方法和策略。
2.拓展建议：
（1）让学生阅读提供的科普文章，了解基因突变的最新研究进展，并鼓励他们根据自己的兴趣选择研究领域进行深入研究。
（2）鼓励学生观看基因突变实验操作视频，了解实验过程，并在实验课时积极参与实验操作。
（3）让学生围绕提供的基因突变案例进行分析，深入了解基因突变在实际中的应用，并提出自己的观点和想法。
-学生的科学思维能力和逻辑分析能力不同，有的学生可能更擅长理论分析，而有的学生可能更擅长实验操作。
-学生的学习风格也各不相同，有的可能更喜欢通过阅读和自学来掌握知识，有的可能更喜欢通过讨论和实验来学习。
3.学生可能遇到的困难和挑战：
-学生可能对基因突变的复杂机制和分子水平的过程难以理解，需要通过具体的案例和图像来帮助学生形象化。
二、新课讲授（用时10分钟）
基因突变和基因重组教学设计样本
《基因突变和基因重组》教学设计一、教材和学情分析本节课内容包括了两种可遗传变异基因突变和基因重组，而基于前面已经学习了自由组合定律和减数分裂知识，学生们对于基因重组已有了一定理解，在这个知识点解决上应注重对学生实际理解能力和图形分析能力培养，通过实践提高学生认知能力。
这节课重点和难点就集中于基因突变这个知识点，要通过各种途径来加深对基因突变内涵和外延理解。
二、教学目的及重难点知识目的1.结合实例.模型.游戏等办法从分子水平（碱基对替代.增添.缺失）分析基因突变发生时间，内因，推导出基因突变概念。
2. 分析基因突变发生在体细胞和生殖细胞时对其控制合成蛋白质.对性状与子代影响。
3.基因突变产生外在因素.特点及意义。
4.掌握基因重组概念.来源.意义，会辨别不同状况下基因重组。
能力目的1.结合减数分裂过程，学会用图示形式表达发生基因重组因素，培养学生作图和识图能力。
2.借助示意图观测和对问题思考，提高学生判断.推理等能力。
3.通过游戏、模型演示推出基因突变概念过程，锻炼学生们合伙探究能力。
情感态度价值观目的1.通过度析引起基因突变外部因素培养学生对的生活态度，爱惜爱护生命。
2.认同基因简并性保持生物性状稳定性意义，以及基因突变.基因重组对生物多样性形成积极意义。
重点1.基因突变发生概念.因素及特点。
2.基因重组来源以及减数第一次分裂后期和交叉互换后相应基因变化图。
难点基因突变及基因重组意义。
三、教学办法及教具针对教学内容和教学目的，选取教学办法为：情境教学法.问题教学法.小组讨论法.学生分析归纳法。
教学流程大体为：提出问题──观测现象──分析摸索──得出结论。
针对学生认知规律，由熟悉到陌生，我对教材做了调节，先学习基因重组，再进行基因突变学习。
教具：多媒体.游戏纸条.磁条（制成基因碱基对）四、学时安排 1学时五、教学过程导入：（呈现水毛茛图片），为什么在水中和空气中，叶片形状差距这样大呢？这种变异可以遗传么？如果是遗传物质变化，会不会遗传给后裔呢？学生活动：学生观测分析，说出环境引起是不可以遗传变异，而遗传物质变化普通可以遗传变异。
基因突变和基因重组教学设计
基因突变和基因重组教学设计引言：基因突变和基因重组是生物学中重要的概念，对于理解遗传基础和进化过程具有重要意义。
在生物学教学中，如何设计有效的教学方案，帮助学生深入理解和掌握这些概念，是一个重要的问题。
本文将提出一种基因突变和基因重组教学设计方案，旨在引发学生的兴趣，并通过互动式学习和实践操作培养学生的分析和解决问题的能力。
一、教学目标本教学设计的主要目标是：1. 理解基因突变和基因重组的概念以及其在生物进化中的作用。
2. 理解和应用基本的基因突变和基因重组的分子机制。
3. 能够分析和解释基因突变和基因重组对生物体遗传特征的影响。
4. 培养学生的实验设计和数据分析的能力。
二、教学内容1. 基因突变的概念和分类a. 点突变：错义突变、无义突变、闩点突变。
b. 插入和缺失突变：帧移突变、多重突变。
c. 重复序列的突变。
2. 基因重组的概念和类型a. 同源重组和非同源重组。
b. 重组酶和重组热点的作用。
3. 基因突变和基因重组的分子机制a. 基因突变的DNA修复机制：错配修复、核酸切除修复、重组修复。
b. 基因重组的分子机制：DNA间切割、DNA互补配对、DNA连接酶的作用。
4. 基因突变和基因重组的生物学意义a. 进化中的基因突变和基因重组。
b. 遗传疾病的突变和重组机制。
三、教学方法1. 讲授与互动：通过讲解概念和机制，引发学生的兴趣，激发他们思考和提问。
2. 实验操作：设计针对基因突变和基因重组的实验，通过实践感受基因突变和基因重组的过程和影响。
3. 讨论与演示：引导学生进行小组讨论，分享实验结果，分析数据，讨论结论，进行演示实验结果。
4. 多媒体辅助教学：使用多媒体展示相关的图表和动画，帮助学生更好地理解和记忆。
四、教学评估1. 课堂小测：设计选择题和简答题，测试学生对基因突变和基因重组的理解和应用能力。
2. 实验报告：要求学生写实验报告，包括实验设计、结果分析和结论总结。
3. 课堂表现：评估学生的参与度、表达能力和互动交流，包括课堂提问、讨论和演示表现等。
人教版高中生物必修2《基因突变》内容的教学设计与反思
人教版高中生物必修2《基因突变》内容的教学设计与反思作者：朱玲玲来源：《中学理科园地》2009年第04期一、教学内容分析基因突变是生物变异的根本来源，是生物变异的重点知识。
本节内容主要讲述了基因突变的概念、原因、特点及意义，它既是前面四章合乎逻辑的延续，又为后面学习生物进化和多样性奠定基础，因此本节内容占有重要的地位。
二、学生情况分析从高一学生的认知水平来看，学生对基因已有了基本的认识，对生物的变异并不陌生，但还没有深入到分子水平学习，因此教师要引导学生从分子水平学习遗传物质是如何变化，及如何引起生物的变异。
三、设计思想1、与信息技术的整合运用多媒体技术，化抽象为具体，化静态为动态；利用网络资源让学生在有限的时间内获得更多的信息。
2、引入新课程理念本节设计以新课程“自主、合作、探究”的教学理念，把知识、情感态度与价值观和能力三维目标作为一个整体来完成。
四、教学目标1、知识与技能(1)归纳基因突变的概念(2)举例说明基因突变的特点和原因。
(3)说出基因突变的意义。
2、过程与方法(1)通过搜索、阅读、整理、提交资料，培养学生良好的网络资源应用与学科学习结合的习惯。
(2)通过发挥多媒体的直观功效，训练学生的观察、比较能力。
(3)通过探究“镰刀型细胞贫血症”病因，培养学生自主探究与合作交流能力。
3、情感态度与价值观通过分析基因突变的原因，培养学生正确的生活态度，珍惜爱护生命。
五、教学重难点1、教学重点(1)基因突变的概念及特点。
(2)基因突变的原因。
2、教学难点(1)分析“镰刀型细胞贫血症”的病因。
(2)基因突变的概念及意义。
六、教学过程设计1、教学环境绿色网络教室，学生两人一机。
2、教学过程3、板书设计第五章基因突变及其他变异第一节基因突变和基因重组(一)实例：探究镰刀型细胞贫血症的病因(二)基因突变的类型：碱基对的替换、缺失、增添(三)基因突变的概念(四)基因突变的原因：物理因素、化学因素、生物因素(五)基因突变的特点：普遍性、不定向性、低频率性、随机性、有害性(六)基因突变的意义七、教学反思本节是基于信息技术应用环境下设计的，在多媒体的基础上贯穿网络资源，突出体现利用信息技术教学直观，形象，亲和力强，设置情境容易的特点和优势。
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马克思说过：“一门科学只有成功地运用数学时，才算达到了完善的地步。”随着与数学相关学科的出现和发展，尤其是电子计算机的出现，数学模型也越来越受到人们的重视。在日常生活中，对生物学的要求不仅限于描述上，而且不断要求生物学有新的数学建模来满足人们在生产与生活中的发展与提高。新课标要求,高中生物教学必须以发展学生的综合科学素养为指导,教师要积极创设一些生物学与日常生活、生产相结合的问题。而数学建模活动正好是将知识与实际应用相结合的一个“杠杆”,通过学生对生产生活实践中的具体问题的分析、资料的收集、学生间的合作、数模的建立与成果的撰写,可以培养学生对客观事物的综合能力和创新能力。建构主义学习理论认为：学习是学习者主动建构内部心理表征的过程，其核心是“知识是通过主体积
极建构的，而不是被动接受的”。建构主义理论下的学习效果不是取决于学生记忆课堂讲授内容的多少，而是取决于学生通过主动建构获取知识和能力的程度。模型建构教学就是在教师引导下，让学生在一定的情境中通过自己构建模型，学习生物知识，体验生物科学研究过程。它重视学习过程的主动性和建构性，强调学生以个人的学习经验、心理结构来建构对于新事物的理解，从而获取新知识，掌握解决问题的方法和技能。教师在教学过程中若能用好模型建构方法，对实现新课程目标、提高学生生物科学素养会有较大的帮助。参考文献：［1］潘金元:在生物学教学中引导学生利用归纳推理法建立数学模型.生物学通报,2010（8）：35－36.［2］洪波、陈剑青.例析数学模型在高中生物学教学中的应用.生物学教学,2010（12）：49－50.
第30卷第12期
2014年中学生物学MiddleSchoolBiologyVol．30No．122014
文件编号：1003－7586（2014）12－0018－03
“基因突变”教学设计张敏（江苏省徐州市第一中学江苏徐州221000）
1教学分析1.1教材分析本节课内容是高中生物必修2第四章第四节“基因突变和基因重组”第一课时的内容。“基因突变”的内容紧密联系遗传物质基础、遗传规律以及减数分裂，并以它们为基础加以深化，同时又是学习第五章“生物的进化”的准备知识。所以掌握好本节知识既可以起到承上启下的作用，同时又能促使学生紧密联系自己生活实际，对身边的生物变异现象加以解释，也有利于培养学生的分析能力。1.2学情分析学生之前已经学习了DNA的结构、复制和基因控制蛋白质的合成等相关知识，对生活中生物的变异现象并不陌生。但是对于可遗传变异的本质需要进一步的学习。教师根据学生的认知规律，设计了系列递进的问题，引导学生进行分析和讨论。2教学目标2.1知识目标举例说明基因突变的概念、原因、特点；说出基因突变的意义。2.2能力目标
进行学习方法的训练，学会数据处理，类比推理等科学方法；培养自学能力，发散思维及综合分析能力。2.3情感、态度与价值观目标通过基因突变与环境的关系的讨论，进行环境保护教育。通过本节课的学习，懂得如何确立健康的生活方式。3教学重点和难点（1）教学重点：基因突变的概念、特点和原因。（2）教学难点：基因突变的意义。4教学过程4.1情景激趣师：英国一对黑人夫妇生下一个皮肤雪白、头发金黄的婴儿，与他们以前的孩子差别太大。丈夫的第一反应是“这是我儿子吗？”妻子是直喊冤。不知道在座的各位选用什么方法来做出判断呢？生：DNA亲子鉴定就可以了！师：很准确的好办法，经过DNA鉴定，通过今天的探讨，没错是亲生的，原来是基因突变惹的祸。那么，什么是基因突变？师：看课本第86页“积极思维”基因突变的一个
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
18实例———镰刀型细胞贫血症。人为什么会得这种病？该病发病的原因是什么？请仔细看课本87页图4-21
镰刀型细胞贫血症的病因图解，思考后小组讨论分析下列问题。4.2导出问题（1）补充画出DNA另一条互补链的碱基序列。（2）填写出课本P87图4-21mRNA上的对应密码子。（3）跟正常人相比，病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？基因变化和血红蛋白的多肽链变化之间有什么关系？4.3交流展示学生回答，师生共同评价(略)。师：基因决定蛋白质的结构，从而决定生物的性状。所以，生物性状发生改变的直接原因是蛋白质结构的改变，根本原因是DNA（基因）的结构发生了改变。观察图1，分析除了碱基对替换以外，DNA分子中的碱基对还有哪几种变化？
生：还有碱基对的缺失和增添两种变化。师：那你们能不能尝试给基因突变下个定义呢？生：在DNA复制过程中由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变，就叫做基因突变。4.4小组自学师：如果发生了基因突变，蛋白质的结构会发生怎样的改变呢？分析表1，利用课本79页的密码子表，完成填空。
4.5交流展示学生代表发言展示，其他学生和教师一起分析评价，完善答案，见表2。
4.6深化与升华小组合作，深入思考下面的问题：（1）碱基对的改变一定会导致蛋白质的结构改变吗？（2）基因中碱基对的增添、缺失或者是替换哪一种类型对生物性状的影响最小？学生先思考2min，然后组内交换意见，形成统一认识后进行全班展示交流（略）。教师：出示图片（图2），并提供人类ABO血型的介绍：O型血的基因型为ii，在DNA复制过程中，出现了差错，i突变成基因IA，表现型就变成了A型血；
若i突变成基因IB，表现型就变成了B型血。这样突变产生的基因IA、IB和原来的基因i，从在染色体的位置来看，它们之间是什么关系呢？
生：应该是等位基因。师生总结：由此可以看出基因突变的结果就是可产生新的等位基因。师：（过渡）引发基因突变的原因是什么？从内因来看是基因内部碱基对的变化，从外因来看，生活中有哪些方面的环境因素会引发基因突变呢？生：物理因素如紫外线、X射线等，化学因素如亚硝酸盐、碱基类似物等，生物因素如病毒、细菌等。师：请分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，对应连线（图3）。
类别DNA模板链的碱基序列蛋白质的氨基酸序列
正常TACCATTAGGATCCCATT甲硫氨酸缬氨酸异亮氨酸亮氨酸甘氨酸（终止密码）
碱基对变化的类型
TACCCATTAGGATCCCATT
TACCATAGGATCCCATT
TACCATTAAGATCCCATT
类别DNA模板链的碱基序列蛋白质的氨基酸序列
正常TACCATTAGGATCCCATT甲硫氨酸缬氨酸异亮氨酸亮氨酸甘氨酸（终止密码）
碱基对变化的类型
增添TACCCATTAGGATCCCATT甲硫氨酸甘氨酸天冬酰氨脯氨酸精氨酸缬氨酸
缺失TACCATAGGATCCCATT甲硫氨酸缬氨酸丝氨酸终止密码
替换TACCATTAAGATCCCATT甲硫氨酸缬氨酸异亮氨酸亮氨酸甘氨酸（终止密码）
表1基因突变与蛋白质结构改变的示例
表2基因突变与蛋白质结构改变的示例
图1碱基对变化示意图2血型与基因的关系
DNA片段
替
换
19师：所以在生活中，大家要保护我们生存的地球环境，并且养成良好的生活习惯和健康的生活方式。下面结合表3来分析一下基因突变具有哪些特点呢？
思考：（1）从表格中看出，各种生物都会出现基因突变的现象，可以说明基因突变具有特点。（2）由表格中突变频率可以看出：不同生物，基因突变的频率（相同或不同），同一生物的不同基因的突变频率也（相同或不同），各个基因的突变频率都很（高或低），即基因突变具有特点。学生的回答略。师：在生物个体发育的①~⑤过程（图4），哪个时期会发生基因突变？你判断的依据是什么？
生：每个过程都可能，有DNA复制的时候就可能发生基因突变的。师：所以基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，或细胞内不同DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上，说明基因突变具有什么特点？生：随机性。师：出示果蝇红眼基因突变成各种不同眼色的基因图示，该图说明了基因突变具有什么特点？生：说明基因突变的不定向性，可以突变成不同
的等位基因。师：出示基因突变的3点意义，你们如何理解呢？学生分组讨论，小组代表发言。①为什么基因突变是新基因产生的途径？②为什么基因突变是生物变异的根本来源？③为什么基因突变可以为生物进化提供原材料？有人认为，自然条件下基因突变率很低，因此，它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗？为什么？学生回答略。师：在没有人为因素干预的情况下，产生的基因突变称为自发突变，人为因素干预的情况下，产生的基因突变称为人工诱变，在育种上称为诱变育种。与自发突变相比的优势就是可以明显提高基因突变的频率，这可以通过高产青霉菌的培育和神舟号上的太空育种试验的实例来说明。深化与升华：学生分组讨论以下3个问题，形成统一意见后，选派学生代表发言。（1）基因突变是否都能引起生物性状的变化？（2）突变后的基因会遗传给后代么？（3）人工诱变育种，一定能获得人们想要的优良性状吗？反馈训练略。5教学反思本节课创设好问题情境是关键。为了达到让学生理解基因突变概念的内涵和外延的目的，教师采用镰刀型细胞贫血症的实例，通过正常人与镰刀型细胞贫血症患者在红细胞、蛋白质和基因不同层次上进行比较、归纳，让学生理解该性状改变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了替换，然后用类比推理的方法引导学生理解基因突变的类型，从而尝试总结基因突变的概念。并且教师通过表格实例推理，深入探讨基因突变与生物性状之间的关系。在基因突变的原因和特点的教学上，教师让学生结合自己的生活经验，归纳引起基因突变的外界因素。通过数据表格和实例等引导学生总结基因突变的特点，同时锻炼了学生读图、识图、析图的能力。在理解基因突变的意义教学中，在由浅入深的问题驱动下，教师以讨论的形式引导学生思考，发挥学生的主体作用，而不是简单地、机械地、被动地识记结论，在质疑、讨论、交流中培养学生形成良好的思维方式，进一步提高学生自身的学习能力。由于课堂时间有限，教师没有及时进行课堂小结。所以在课后，教师可以布置学生构建相关的关系图或者概念图，通过图示及时地看到学生对本节课基因突变内容正确或者错误的理解，找出问题根源，及时帮助学生解决知识漏洞。
图3诱发基因突变的因素连线生物基因突变频率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－6
肺炎双球菌青霉素抗性基因1×10－7
果蝇褐眼基因3×10－5
玉米皱缩基因1×10－6
小鼠白化基因1×10
－5
人类色盲基因3×10
－5
表3基因突变示例
受精卵胚幼苗具根茎叶的植株
分化出花芽的植株开花结果的植株
①②③④⑤图4植物的发育过程
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