第5章基因突變及其他變異單元解讀課標(biāo)解讀學(xué)習(xí)目標(biāo)教材分析目錄contents010203課時(shí)安排04教學(xué)策略05◆由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的課標(biāo)解讀遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳◆概述堿基的替換、插入或缺失會(huì)引發(fā)基因中堿基序列的改變◆描述細(xì)胞在某些化學(xué)物質(zhì)、射線以及病毒的作用下，基因突變概率可能提高，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◆闡明基因中堿基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◆闡明進(jìn)行有性生殖的生物在減數(shù)分裂過程中，染色體所發(fā)生的自由組合和交叉互換，會(huì)導(dǎo)致控制不同性狀的基因重組，從而使子代出現(xiàn)變異課標(biāo)解讀遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳◆舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡◆舉例說明人類遺傳病是可以檢測(cè)和預(yù)防的學(xué)習(xí)目標(biāo)1.概述堿基的替換、增添或缺失會(huì)引起基因中堿基序列的改變。2.闡明基因中堿基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。3.概述細(xì)胞癌變的原因和特點(diǎn)。4.選擇健康的生活方式，遠(yuǎn)離致癌因子。5.舉例說明基因突變的原因和特點(diǎn)。6.說出基因突變的意義。7.結(jié)合減數(shù)分裂的過程圖解，理解基因重組的類型。8.概述基因重組的概念和意義。9.說出染色體數(shù)目變異的類型。學(xué)習(xí)目標(biāo)10.辨別不同呈現(xiàn)形式的染色體組。11.說明二倍體、多倍體的含義。12.概述人工誘導(dǎo)多倍體的原理及方法。13.進(jìn)行低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。14.舉例說明什么是單倍體。15.概述單倍體育種的原理及方法。16.辨別不同類型的染色體結(jié)構(gòu)變異。17.概述人類常見遺傳病的類型及特點(diǎn)。18.學(xué)會(huì)調(diào)查人群中遺傳病的基本方法。19.探討人類遺傳病的檢測(cè)和預(yù)防。教材分析生物的變異現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生而言并不陌生。學(xué)生在初中已經(jīng)了解了生物的變異首先與遺傳物質(zhì)有關(guān)，其次與環(huán)境有關(guān)，在本章的教學(xué)中將深人探討遺傳物質(zhì)是怎樣引起生物變異的，而環(huán)境是怎樣引起遺傳物質(zhì)變化的。與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異，學(xué)生知之甚少，但是，無子西瓜、多倍體草莓等，學(xué)生可能并不陌生。教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，可從學(xué)生熟悉的事物人手,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。從學(xué)生熟悉的事物人手對(duì)變異現(xiàn)象不陌生教材分析人類常見的遺傳病，學(xué)生可能從身邊的遺傳病實(shí)例，或者報(bào)刊、廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等多種媒體有所了解。教師的任務(wù)是要結(jié)合學(xué)生前幾章的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生從基因突變和染色體變異的角度科學(xué)地認(rèn)識(shí)遺傳病的遺傳特點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)這些遺傳病的檢測(cè)和預(yù)防知識(shí)，為人類的健康作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系學(xué)習(xí)遺傳病的檢測(cè)和預(yù)防知識(shí)為人類的健康作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)教材分析在第3章、第4章分別闡述基因的本質(zhì)及基因是如何起作用的基礎(chǔ)上，本章從遺傳物質(zhì)發(fā)生變化的角度，分析基因突變及其他變異對(duì)生物體的影響，以及對(duì)生物進(jìn)化的重要意義，因此本章也是學(xué)習(xí)第6章《生物的進(jìn)化》的基礎(chǔ)。與其他章節(jié)的聯(lián)系教材分析本章共分3節(jié):《基因突變和基因重組》《染色體變異》和《人類遺傳病》。前兩節(jié)分別從分子水平和細(xì)胞水平闡述了遺傳物質(zhì)在傳遞過程中發(fā)生變化的類型、特點(diǎn)和意義。第3節(jié)則以前兩節(jié)為依托，闡述基因突變和染色體變異在人類遺傳病中的表現(xiàn)，并以此討論遺傳病的檢測(cè)和預(yù)防。本章是第4章《基因的表達(dá)》的延續(xù)和發(fā)展。生物的變異分為基因突變、基因重組和染色體變異3種類型,從遺傳與進(jìn)化》模塊的知識(shí)體系來看，前4章都是從分子水平來研究基因的本質(zhì)及其表達(dá)的。內(nèi)容分析教材分析在講到遺傳物質(zhì)在傳遞過程中所發(fā)生的變化時(shí)，先講基因突變，基因突變會(huì)產(chǎn)生新的基因，這些基因在傳遞過程中會(huì)發(fā)生重組。同時(shí)基因重組涉及減數(shù)分裂，因此，將基因突變和基因重組放在一起來講，先從分子水平來研究生物的變異，再?gòu)募?xì)胞水平(染色體變異)來研究生物的變異，是符合認(rèn)知邏輯的。教材在介紹基因突變時(shí)，注重對(duì)實(shí)例的分析,即從兩個(gè)具體實(shí)例入手,認(rèn)識(shí)基因突變的現(xiàn)象，再?gòu)奈⒂^層面了解基因突變發(fā)生的原因，最后分析基因突變的意義。教材的編排遵從了“情境(現(xiàn)象)——原因——意義”的認(rèn)知邏輯;而基因重組教材只是簡(jiǎn)單介紹了基因重組發(fā)生的時(shí)期和意義。教材這種安排，既遵從基本事實(shí)，分清學(xué)習(xí)重點(diǎn)，又讓學(xué)生理解了生物變異的類型。內(nèi)容分析教材分析染色體變異分為兩種類型:染色體數(shù)目的變異和染色體結(jié)構(gòu)的變異。染色體數(shù)目的變異在現(xiàn)實(shí)生活中普遍存在、應(yīng)用廣泛,學(xué)生容易理解，同時(shí)也與“問題探討”中馬鈴薯和香蕉染色體數(shù)日的變異結(jié)合起來，因此，正文中先講染色體數(shù)目的變異，再講染色體結(jié)構(gòu)的變異。染色體數(shù)目的變異先講常見的二倍體，再由二倍體在減數(shù)分裂過程中形成配子的情況引出染色體組，然后由不同種類的配子結(jié)合形成多倍體，從原理上介紹了多倍體的形成，再結(jié)合具體的經(jīng)人工誘導(dǎo)形成多倍體的方法進(jìn)行說明。在理解二倍體、多倍體以及染色體組的情況下，再結(jié)合具體的實(shí)例介紹單倍體。內(nèi)容分析教材分析“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”的“探究·實(shí)踐”活動(dòng)的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生通過具體的實(shí)踐活動(dòng)真實(shí)地觀察到染色體數(shù)目的變化，增加感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)也訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。課程標(biāo)準(zhǔn)的“內(nèi)容要求”規(guī)定舉例說明染色體結(jié)構(gòu)的變異可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡。教材以圖文結(jié)合的形式，舉例說明了染色體結(jié)構(gòu)變異的類型，并總結(jié):大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。內(nèi)容分析教材分析內(nèi)容結(jié)構(gòu)單倍體概念人類遺傳病二倍體和多倍體基因突變及其他變異基因重組意義實(shí)例概念原因意義染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異遺傳病的檢測(cè)和預(yù)防遺傳咨詢基因檢測(cè)染色體異常遺傳病多基因遺傳病單基因遺傳病染色體變異基因突變和基因重組基因突變?nèi)祟惓Ｒ娺z傳病的類型1第1節(jié)基因突變和基因重組(2課時(shí))課時(shí)安排第3節(jié)人類遺傳病3(2課時(shí))1第2節(jié)染色體變異(2課時(shí))教學(xué)策略基因突變和基因重組1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課播放有關(guān)太空育種的視頻，將太空育種作為“問題探討”的情境，讓學(xué)生在感知現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，層層深入地展開對(duì)基因突變本質(zhì)的學(xué)習(xí)。在太空的特殊環(huán)境里，為什么作物種子的細(xì)胞容易發(fā)生基因突變?從基因與性狀關(guān)系的角度分析，基因突變?yōu)槭裁磿?huì)引起生物性狀的改變?太空育種中誘發(fā)的突變性狀是否均為生產(chǎn)生活需要的優(yōu)良性狀?讓學(xué)生討論“問題探討”中的兩個(gè)問題，進(jìn)而初步認(rèn)識(shí)基因突變。教學(xué)策略以鐮狀細(xì)胞貧血為例，從現(xiàn)象開始，追根溯源，讓學(xué)生依托已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)分析、推理鐮狀細(xì)胞貧血形成的原因，逐步認(rèn)識(shí)到該病發(fā)生的根本原因是基因上的一個(gè)堿基發(fā)生了突變。2.從實(shí)例入手，構(gòu)建概念分析得出鐮狀細(xì)胞貧血形成的原因后，嘗試概括基因突變的概念。通過皺粒豌豆形成的原因的實(shí)例，明確基因突變除了堿基的替換，還可以是DNA分子中堿基的增添或缺失等原因?qū)е碌?進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生對(duì)基因突變的概念進(jìn)行補(bǔ)充完善?；蛲蛔兒突蛑亟M教學(xué)策略3.利用生活實(shí)例，深化對(duì)概念的理解引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題：從基因角度看，結(jié)腸癌發(fā)生的原因是什么?健康人的細(xì)胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎?原癌基因和抑癌基因分別是一個(gè)基因嗎？觀察“思考·討論”中解釋結(jié)腸癌發(fā)生的簡(jiǎn)化模型圖，思考結(jié)腸癌發(fā)生的原因。通過對(duì)問題的探討，深化學(xué)生對(duì)基因突變概念的理解。還可以引導(dǎo)學(xué)生用概念去解釋更廣泛的生物學(xué)現(xiàn)象，獲得學(xué)習(xí)遷移的能力?；蛲蛔兒突蛑亟M教學(xué)策略4.問題驅(qū)動(dòng)，探討基因突變的原因提出一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，思考討論，概括出基因突變的原因、特點(diǎn)及意義。有哪些外部因素會(huì)誘發(fā)生物發(fā)生基因突變?能否對(duì)這些因素進(jìn)行分類?在沒有這些外部因素影響時(shí)，細(xì)胞是否也會(huì)發(fā)生基因突變?基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期、可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同DNA分子上和同一個(gè)DNA分子的不同部位，這體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因，這體現(xiàn)了基因突變的什么特點(diǎn)？基因突變能產(chǎn)生新的基因嗎？基因突變對(duì)生物體的生存來說，可能的影響是什么？試舉行說明？基因突變和基因重組教學(xué)策略5.以圖示突破，理解基因重組通過問題引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)基因重組的意義。基因重組產(chǎn)生的是新基因還是新的基因型?自然環(huán)境會(huì)選擇哪些個(gè)體生存下來?引導(dǎo)學(xué)生繪制減數(shù)分裂四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體互換的圖解和減數(shù)分裂I后期同源染色體分離、非同源染色體自由組合的圖解，理解基因重組的概念和類型。根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，列表總結(jié)基因突變和基因重組的本質(zhì)、發(fā)生時(shí)間、條件和意義?；蛲蛔兒突蛑亟M教學(xué)策略1.展示圖片，分析概括染色體變異展示“馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目表”，并討論教材中[問題探討]設(shè)置的討論題。制造認(rèn)知沖突，引發(fā)學(xué)生的好奇心，從而導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)。展示野生馬鈴薯的染色體組成圖，以問題串引導(dǎo)學(xué)生思考，并總結(jié)染色體組的概念。觀察圖片，思考野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組，由此引出二倍體概念。利用前面所學(xué)的知識(shí)，綜合應(yīng)用有絲分裂、減數(shù)分裂等知識(shí)來分析，進(jìn)行簡(jiǎn)單的遷移、實(shí)現(xiàn)對(duì)新知識(shí)的同化。自主建構(gòu)三倍體、四倍體的概念和成因。教學(xué)策略2.結(jié)合實(shí)例，理解人工誘導(dǎo)多倍體的形成引導(dǎo)學(xué)生了解人工誘導(dǎo)多倍體的方法，并思考、回答下列問題:(1)人工誘導(dǎo)多倍體的方法有哪些?(2)與二倍體植株相比，多倍體植株的優(yōu)點(diǎn)是什么?。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，結(jié)合無子西瓜培育實(shí)例，掌握秋水仙素誘發(fā)多倍體形成的原理及方法。觀察低溫對(duì)植物細(xì)胞有絲分裂的影響，進(jìn)而理解自然界中多倍體植物形成的原因，以及進(jìn)一步理解如何通過人工誘導(dǎo)多倍體的方法對(duì)作物進(jìn)行育種。染色體變異教學(xué)策略3.分析觀察，辨析單倍體展示雄蜂、蜂王和工蜂體細(xì)胞中的染色體組成，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析，提出問題，辨析單倍體特點(diǎn)：雄蜂體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與蜂王和工蜂的染色體數(shù)有什么不同？蜜蜂中的蜂王和工蜂是幾倍體？雄蜂是幾倍體？闡述單倍體植株的特點(diǎn)：?jiǎn)伪扼w植株長(zhǎng)得弱小，而且高度不育。利用實(shí)例分析單倍體育種方法。圖解單倍體育種過程。就單倍體、二倍體、多倍體的概念，引導(dǎo)學(xué)生繪制概念圖。就單倍體、二倍體、多倍體的概念，引導(dǎo)學(xué)生繪制概念圖。染色體變異教學(xué)策略4.透過現(xiàn)象，分析問題人類的許多遺傳病是由染色體結(jié)構(gòu)改變引起的。以貓叫綜合征的例子導(dǎo)入對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的學(xué)習(xí)。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“染色體結(jié)構(gòu)的變異”的相關(guān)內(nèi)容。展示染色體結(jié)構(gòu)的變異圖形，結(jié)合果蠅的性狀進(jìn)行分析。運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀，說明染色體變異可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡，認(rèn)識(shí)到染色體變異的危害。染色體變異教學(xué)策略1.調(diào)查人群中的遺傳病人類遺傳病課前布置調(diào)查任務(wù)，做好調(diào)查的指導(dǎo)工作。確定調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、設(shè)計(jì)調(diào)查流程、調(diào)查方法和策略。小組分工進(jìn)行調(diào)查，記錄實(shí)施開展情況，分析遺傳病的遺傳方式、計(jì)算遺傳病的發(fā)病率，調(diào)查報(bào)告撰寫。小組代表先后介紹本組的調(diào)查情況：調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、調(diào)查結(jié)果、遇到的困難、發(fā)現(xiàn)的規(guī)律或得到的啟示等。教學(xué)策略2.分析歸納遺傳病的類型及遺傳特點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第92-93頁(yè)“人類常見遺傳病的類型”內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考并回答以下問題。1.人類常見的遺傳病有幾種類型?2.遺傳病患者一定攜帶致病基因嗎?3.人類遺傳病只與遺傳物質(zhì)有關(guān)嗎?圍繞問題思考、回答，對(duì)人類遺傳病進(jìn)行分類，概括各種遺傳病的主要特點(diǎn)。人類遺