基因突變和基因重組教學設計人教版高中生物必修

《基因突變和基因重組》教學設計教學模式介紹：發(fā)現(xiàn)式學習認為，科學家用來解決問題、探究未知的理性方略能夠傳授給學生。其模式是在學生主動參加科學探索過程，教師試圖模擬科學家解決問題的過程，使學生體會科學家如何面臨疑難境，學會收集和加工資料，最后達成問題的解決，從而獲得在真實生活情境中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。發(fā)現(xiàn)式教學的課程環(huán)節(jié)：激趣導學——目的導學——導思點撥——設問尋疑——診療反饋——拓展延伸設計思路闡明：多媒體展示問題探討：三位同窗在抄寫英語句子“THECATSATONTHEMAT(貓坐在草席上)”時，分別抄成了下列的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT與原來的句子相比較，意思發(fā)生了什么變化呢？如果在DNA分子的復制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會發(fā)生如何的變化？這樣的變化可能對生物體產生什么影響？激發(fā)學生主動討論，引入教學主題：基因突變和基因重組。根據教材的實際需求把要完畢的教學內容分解成層次由淺入深的各個小目的，讓學生去感知教材，鏈接生活，最大程度的使學生動口、動手、動腦，把學習的主動權交給學生。本節(jié)課運用多媒體資源對學生進行引導，讓學生一邊思考一邊小結本節(jié)課的知識構造，起“溫故而知新”的作用。更重要的是讓學生把新知識與舊知識聯(lián)系，形成新的概念，在自己的認知構造中進行重組，完善知識構造。教師按小組巡視并檢查學生對問題的解決狀況，收集學生的學習信息，及時引導，點撥，運用教學中預設的各個層次的問題，引導學生主動思考，養(yǎng)成良好的思維習慣。診療反饋環(huán)節(jié)是貫穿本模式的一條根本。從形式上看，練既能夠是綜合、書面的，也能夠是整體、口頭的；從內容上看，既能夠是知識掌握，也能夠是思維訓練；既能夠是鞏固強化，也能夠遷移延伸；從教學程序上看，重要是安排在新課結束后鞏固所學、遷移知識、培養(yǎng)能力，但也能夠安排在新課開始前的導入性訓練?！按蠼虒W觀”指出，要讓課堂教學向課外延伸，指導學生開展有關的課外實驗，豐富教學內容，培養(yǎng)學生的多個能力。通過延伸使知識系統(tǒng)化，條理化，提高認識水平，為進一步獲得生物知識奠定良好的技能與心理基礎。教材分析《基因突變和基因重組》是人教版高中生物必修二《遺傳與進化》第5章第1節(jié)的教學內容，重要學習基因突變的概念、特點和因素，基因突變和基因重組的意義。生物的變異現(xiàn)象對于學生而言并不陌生，通過初中生物課的學習學生已經初步認識到生物的變異與遺傳物質和環(huán)境有關。本節(jié)在此基礎上進一步引導學生學習遺傳物質終究是如何引發(fā)生物的變異的。教學目的【知識與能力目的】1．舉例闡明基因突變的特點和因素。2．舉例說出基因重組。3．說出基因突變和基因重組的意義?！具^程與辦法目的】1．采用鐮刀型細胞貧血癥的實例，從現(xiàn)象開始，追根溯源，讓學生理解基因突變的根本因素是DNA分子的堿基對發(fā)生了變化。2．用類比推理的辦法引導學生理解基因突變的類型。3．通過生活中的具體事例引導學生理解抽象的概念，歸納哪些因素會造成基因突變。4．以設問和討論的形式引導學生思考基因突變和基因重組的意義。【情感態(tài)度價值觀目的】引導學生從生物學角度對基因突變和基因重組作科學的理解，形成對的的科學價值觀，激發(fā)學生的責任感。教學重難點【教學重點】1．基因突變的因素、概念及特點；2．基因重組的類型?！窘虒W難點】基因突變和基因重組的意義。課前準備1、多媒體課件；2、學生完畢對應預習內容；3、學生課前查閱有關背景資料，收集有關資料。教學過程：一、激趣導學“愛好是最佳的老師”。學習愛好是學習動機中的重要成分，是學習動機中最現(xiàn)實，最活躍的因素。是推動學生產生謀求知識，從事學習活動的強大心理動因。多媒體展示問題探討：三位同窗在抄寫英語句子“THECATSATONTHEMAT(貓坐在草席上)”時，分別抄成了下列的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT與原來的句子相比較，意思發(fā)生了什么變化呢？如果在DNA分子的復制過程中，發(fā)生了類似的錯誤，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會發(fā)生如何的變化？這樣的變化可能對生物體產生什么影響？激發(fā)學生主動討論，引入教學主題：基因突變和基因重組。二、目的導學“教是為了達成不需要教”。葉圣陶先生認為：“教師固然需教，而尤宜致力于‘導’。導者，多方設法”。如何“教”呢？布盧姆在“教育目的分類學”中指出：欲使學生在課堂教學中愉快學習，主動獲取知識，在目的意識驅使下，產生永恒的“內驅力”。顯然，“導學”環(huán)節(jié)就成為“六環(huán)節(jié)”模式中最核心的部分；也是一堂課中“時間篇幅”最長的一段。【目的分解】1.舉例說出基因突變的特點和因素。2.舉例說出基因重組。3.說出基因突變和基因重組的意義。三、導思點撥在目的導學環(huán)節(jié)后，運用多媒體資源對學生進行引導，讓學生一邊思考一邊學習，起到加強印象的作用。更重要的是讓學生把新知識與舊知識聯(lián)系，形成新的概念，在自己的認知構造中進行重組，完善知識構造，總結學習辦法。符合“認知——思考——再認知”的認知規(guī)律?！局v授新知】PPT投影：生物界中的變異現(xiàn)象。提問：什么叫“生物的變異”？講授：生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差別性。學生思考后回答：由環(huán)境變化發(fā)生的變異，并沒有變化基因，因此變異不會遺傳。教師總結：變異的種類分兩類：1.遺傳變異2.不可遺傳變異。一、基因突變學生閱讀課本80-81頁有關文字和圖片，分析實例。（一）基因突變的實例：鐮刀型細胞貧血癥。探究：正常血紅蛋白終究出了什么問題？PPT投影解說。結論：正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。思考：第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代的根本因素是什么？病因圖①直接病因：血紅蛋白多肽鏈上的一種谷氨酸被纈氨酸替代。②根本因素：血紅蛋白基因（DNA）上的一對堿基對被替代，即CTT→CAT思考：鐮刀型細胞貧血癥能不能遺傳，如何遺傳？突變后裔DNA分子復制，通過減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細胞，并將突變基因傳遞給下一代。思考：DNA分子中的堿基對有哪幾個變化，從而造成基因構造的變化？（二）基因突變的概念學生通過分析，總結基因突變定義。DNA分子中發(fā)生堿基對的替代、增添或缺失，而引發(fā)的基因構造的變化。思考：基因突變不變化生物性狀的因素有哪些？①一種氨基酸可能有幾個密碼子②顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）教師總結：基因突變的本質是：基因構造的變化，產生了新基因，出現(xiàn)新性狀。（三）基因突變的成果一種基因突變后產生的是它的等位基因。講授：基因突變是染色體的某一位點上基因的變化,使一種基因變成它的等位基因（A→a或a→A）,不變化染色體上基因的數(shù)量，只變化基因的內部構造，并且普通會引發(fā)一定的體現(xiàn)型的變化.思考：突變后的基因會遺傳給后裔么？講授：基因突變若發(fā)生在配子中（減數(shù)分裂時產生）將遵照遺傳規(guī)律傳遞給后裔。若發(fā)生在體細胞（有絲分裂），普通不能遺傳。有些植物體細胞發(fā)生基因突變，能夠通過無性繁殖傳遞。人體某些體細胞的基因（原癌基因和抑癌基因）突變，有可能發(fā)展成癌細胞。（四）基因突變發(fā)生的時間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期（五）基因突變的因素閱讀課本81-82頁有關內容

回答下列問題：哪些因素引發(fā)基因突變？（1）自發(fā)突變：DNA分子復制偶然發(fā)生錯誤、DNA堿基構成發(fā)生變化（2）誘發(fā)突變：物理因素（如紫外線、X射線等）

化學因素（如亞硝酸、堿基類似物等）

生物因素（如某些病毒

）（六）基因突變特點學生自主學習，通過問題引導學生思考，加深對各特點的理解。教師投影、引導。學生總結歸納基因突變的特點。（1）普遍性：全部生物都可能發(fā)生基因突變（2）隨機性：①時間上的隨機：可發(fā)生于生物個體發(fā)育的任何時候（常在分裂間期）②部位上的隨機（3）低頻性（4）少利多害性：突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調關系，而對生物有害，如人類多數(shù)遺傳病是基因突變產生的；但有些突變，可能產生新性狀，適應變化的環(huán)境，獲得新的生存空間，如植物的抗藥性、耐旱性、微生物的抗藥性突變等；尚有些既無害也無益。注意：基因突變的利害性重要取決于生物生存的環(huán)境，在某一環(huán)境中屬于有利的，而在另一環(huán)境中可能是有害的。（5）不定向性（七）基因突變的意義

①新基因產生的途徑

②生物變異的根原來源

③生物進化的原始材料二、基因重組思考：一母生九子，九子各不同，試分析因素（基因重組能夠產生大量的基因型不同的后裔）教師講述基因重組概念和類型（一）概念：在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。方式：1、非同源染色體上的非等位基因自由組合；2、同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換（二）基因重組發(fā)生時期1、自由組合型：減I后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。2、交叉交換型：四分體時期，同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換。（三）基因重組的特點1、變異概率高，幾乎100%2、只有通過有性生殖過程才干實現(xiàn)的。3、兩個親本的遺傳物質差距越大，基因重組的類型就越多。（四）基因重組的意義基因重組是變異的重要來源之一，對生物進化含有更重要意義；是生物多樣性的重要因素。思考：基因重組中有無新的基因產生？有無新的基因型和體現(xiàn)型形成？（無新基因，但有新的基因型和體現(xiàn)型形成。）小結：基因突變和基因重組的比較課堂練習：PPT展示四、設問尋疑通過目的導學和導思點撥環(huán)節(jié)后，完畢了教學的基本目的，解決了學生帶共性的問題，但每個學生都是一種世界，他們難免還存在著個別特殊問題，因此安排一定時間接受質疑、咨詢、解惑，實現(xiàn)因材施教。教師按小組巡視并檢查學生對問題的解決狀況，收集學生的學習信息，及時引導，點撥，運用教學中預設的各個層次的問題，引導學生主動思考，養(yǎng)成良好的思維習慣。設問：討論基因構造中堿基對的替代、增添、缺失對生物性狀的影響大小。提示：五、診療反饋診療反饋環(huán)節(jié)是一種靈活而流動的環(huán)節(jié)，是貫穿本模式的一條根本。從形式上看，練既能夠是綜合、書面的，也能夠是整體、口頭的；既能夠是說，也能夠是聽；既能夠是知識掌握，也能夠是思維訓練；既能夠是獨立作業(yè)，也能夠是集體討論。從內容上看，既能夠是知識掌握，也能夠是思維訓練；既能夠是鞏固強化，也能夠遷移延伸。從教學程序上看，即使重要是安排在新課結束后鞏固所學、遷移知識，培養(yǎng)能力，但也能夠安排在新課開始前的導入性訓練；還能夠安排在新課進行中的發(fā)現(xiàn)性訓練或強化訓練。【課堂診療】1.根據中心法則，若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，對應蛋白質的氨基酸序列不變，則該DNA序列的變化是（C）A．DNA分子發(fā)生斷裂B．DNA分子發(fā)生多個堿基增添C．DNA分子發(fā)生堿基替代D．DNA分子發(fā)生多個堿基缺失2.如圖為高等動物細胞的細胞分裂示意圖，圖中不能反映的是（A）①該細胞一定發(fā)生基因突變②該細胞一定發(fā)生基因重組③該細胞可能發(fā)生基因突變④該細胞可能發(fā)生基因重組A.①②B.③④C①③D.②④3．有關基因突變的敘述，對的的是(C)A．不同基因突變的頻率是相似的B．基因突變的方向是由環(huán)境決定的C．一種基因能夠向多個方向突變D．細胞分裂的中期不發(fā)生基因突變4．下列有關基因重組的敘述，錯誤的是（C）

A．非同源染色體的自由組合能造成基因重組

B．非姊妹染色單體的交換可引發(fā)基因重組

C．純合體自交因基因重組造成子代性狀分離

D．同胞兄妹間的遺傳差別與父母基因重組有關5．下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是（不考慮終止密碼子）（B）A．第6位的C被替代為T B．第9位與第10位之間插入1個TC．第100、101、102位被替代為TTT D．第103至105位被替代為1個T六、拓展延伸此環(huán)節(jié)屬于延伸階段，“大教學觀”指出，要讓課堂教學向課外延伸，指導學生開展有關的課外實驗，豐富教學內容，培養(yǎng)學生的多個能力。生物學科本身就是一門實驗性的自然學科。通過課外生物實踐培養(yǎng)學生熱愛生命、熱愛科學、熱愛自然的情感。通過延伸使知識系統(tǒng)化，條理化，提高認識水平，為進一步獲得生物知識奠定良好的技能與心理基礎。不同生物的可遺傳變異來源：病毒——基因突變原核生物——基因突變真核生物——基因突變、基因重組、染色體變異教學反思教學無定法，貴在得法。學習和運用教學模式，應當著重把握其明晰的教學思想，追求神似而不拘泥于形式。我探索構建的“六環(huán)節(jié)”課堂教學模式，力求體現(xiàn)“授之以漁”，其指導思想是明晰，那就是讓學生“學會學習、學會生存、學會與人共處、學會發(fā)現(xiàn)”。由于教學過程的千變萬化和