必修2遗传与进化《第1节基因突变》集体备课教案设计

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此外，课标中要求培养学生的生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。本节基于证据，论证可遗传的变异来自基因重组、基因突变和染色体变异（理性思维、科学探究）；运用遗传与变异的观点，解释常规遗传学技术在现实生活中的应用（生命观念、社会责任）。学生理解基因突变有关原理在增进人类健康等方面的价值，也是十分重要的。

学情分析：

生物的变异现象对于学生来说并不陌生，通过初中生物课的学习，学生已接触到“一母生九子，九子各不同”的生物变异现象。高中生物课中，学生已学习减数分裂和受精作用、DNA分子的结构和功能、遗传的基本原理及应用等知识，在此基础上，再从细胞水平和分子水平阐述生命的延续中的变异现象。

遗传物质使生物有遗传现象，生物的变异是什么原因导致的？学生在生活实际中接触很多生命现象，通过教师引导学生能推出遗传物质的改变和环境都会导致变异。在基因的概念基础上，学生利用转录和翻译的知识基础，通过“碱基对的替换、增添和缺失”模拟活动推理得到基因中碱基对的改变会引起多肽的改变，最终影响生物的性状这一结论。此活动符合高中学生的心理特征和认知水平，能够激发学生的求知欲，体现学习方式的多样化，有利于学生自主学习和主动建构知识。学生具有一定的理论分析能力，在已知的材料和情境中，可解释基因改变导致疾病发生的原因。通过三个案例的分析进一步总结得到基因突变的概念。学生具有一定的阅读理解能力，能通过已知的文字材料总结基因突变的特点。

学 科生物领域与课题基因突变 课 型新授 学习目标概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变。

通过小组分工合作写出基因中碱基序列替换、插入或缺失的不同情况下，引起转录后RNA序列的改变，最后引起的密码子改变，导致对应氨基酸改变。阐明基因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。

在基因碱基序列改变的引起多肽的改变活动基础上，知识解释一些疾病的发病机理。阐述基因突变的概念即碱基的替换、插入或缺失时的基因结构的改变。学习过程环节及时间分配活动内容活动规则活动依据及设计意图创设情境2min前面我们学习了遗传方面的内容，包括群体水平的孟德尔定律，细胞水平的染色体学说（染色体是基因的载体），分子水平的物质基础（DNA是主要的遗传物质）。生物的遗传和变异是生物的基本特征，了解了生物的遗传，什么是变异呢？

生物的性状受环境和基因共同影响，那么生物变异的来源可以说是因为遗传物质产生的变异，也可以说是因为环境改变产生的变异。基因改变引起的变异叫可遗传变异。

可遗传变异包括：基因突变、染色体变异和基因重组。一母生九子，九子各不同。就是变异。

总结概念变异：生物的亲子代之间以及子代个体之间存在或多或少的差异。

理解可遗传变异和不可遗传变异。碱基对替换案例

10min案例1：镰刀贫血症发现史

1910年,一个黑人青年到医院看病,他的症状是发烧和肌肉疼痛,经过检查发现,他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症,他的红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状。

1928年，进一步确定是单基因遗传病。

回忆：遗传病是由于什么造成的？

通过遗传分析，是什么遗传病？

1949年，随着科学的发展，美国化学家鲍琳发现此病原因是患者红细胞中的血红蛋白结构改变。

电泳图显示：

参照 正常 异常

通过刚才对遗传系谱图上基因的分析，和电泳技术对血红蛋白的分析。我们发现正常人含有A基因和正常血红蛋白，患者含有a基因和异常血红蛋白，我们假设：基因型为AA的正常人含有正常血红蛋白，基因型为aa的患者含有异常血红蛋白，如果我们继续推理演绎，那么杂合子的人有哪种血红蛋白？

继续推理：基因与蛋白质之间存在某种关系。但生物技术发展限制，还不知道其中的关系。

自从20世纪50年代证明基因的本质是DNA后，人们同时认识到性状的形成离不开蛋白质后，人们纷纷推测基因通过指导蛋白质的合成来控制性状。这也是当时生物学研究的热点。很多科研成果也被报道：

1950年，扎梅奇尼克首创了大鼠肝脏无细胞体系，并使用该体系解开了蛋白质生物合成中的一个个谜团，提供了蛋白质生物合成的全新画面：氨基酸首先与ATP反应而活化，随后与tRNA（携带反密码）结合被运输到核糖体，通过与mRNA的密码子碱基配对而将氨基酸精确整合到蛋白质。

1958年，Weiss在原核生物中发现依赖于DNA的RNA聚合酶，60年代初，Jacob提出转录调节的操纵子学说，对原核生物的转录过程有全面了解。真核生物的转录过程相继被报道。

转录和翻译过程被破解后，基因如何控制蛋白质的表达已不再是谜。