基因突變教學(xué)設(shè)計

1、“基因突變”基于小組合作學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)：1、.基因突變的概念、特點  (B：識記)。2、基因突變的原因    （B：識記）3、基因突變的意義 （A：知道）能力目標(biāo)：1、通過觀察正常紅細胞與鐮刀型紅細胞的結(jié)構(gòu)特點，訓(xùn)練學(xué)生的觀察和比較能力。通過發(fā)揮媒體的直觀功效，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、探究能力。2、通過利用學(xué)生生活經(jīng)驗的創(chuàng)設(shè)，結(jié)合新知識培養(yǎng)學(xué)生的類比遷移能力。3、通過對鐮刀型細胞貧血癥病因的討論分析，培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力。情感、態(tài)度價值觀：通過對基因突變特點的分析，幫助學(xué)生樹立“科學(xué)是一把雙刃劍，有有利的一面，也有不利的一面”的觀點。二、

2、教學(xué)重難點：1、教學(xué)重點：（1）基因突變的概念及特點（2）基因突變的原因2、教學(xué)難點基因突變的概念三、教學(xué)過程3.1課前準(zhǔn)備：教學(xué)內(nèi)容處理及學(xué)生分組根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容特點和學(xué)生的知識基礎(chǔ)，結(jié)合查閱的有關(guān)資料，把教學(xué)內(nèi)容重新整合為5個小課題：生物變異的類型；鐮刀型紅細胞貧血癥的機理；基因突變的概念；基因突變的特點；基因突變的誘因及在育種上的應(yīng)用。將全班學(xué)生（共45人）分為5個小組，每個小組9人，為A系列小組。提前一周把任務(wù)分配給各A小組，每個小組學(xué)習(xí)任務(wù)不同，即：A1A5，每個小組分別負責(zé)一項小課題的資料收集和學(xué)習(xí)任務(wù)。小組內(nèi)部再通過任務(wù)分工對本小組負責(zé)的課題進行資料收集和學(xué)習(xí)，該學(xué)習(xí)過程在

3、課外由各A組小組長自行組織學(xué)習(xí)。步驟一般包括：資料收集資料交流重新整合共同學(xué)習(xí)幾個步驟。課堂教學(xué)過程的第二個步驟，再將A1A5小組（每小組9個人）中每組抽取一個人組成新的小組，為B系列小組，以此類推，就把班級成員重新劃分為B1B9共9個小組（每小組5人）。這樣，每個B系列小組中的每個成員都分別掌握了不同的5個小課題之一的有關(guān)知識，課堂上留出一定時間進行小組合作探究學(xué)習(xí)活動，由每個組員將自己所掌握的小課題知識（其他組員沒有學(xué)習(xí)的內(nèi)容）輪流介紹給其他組員，或要求他們要通過一定的方法進行學(xué)習(xí)活動，目的是達到小組內(nèi)每個成員都掌握5個小課題的全部基礎(chǔ)知識。由于A系列小組是帶著任務(wù)學(xué)習(xí)的，將來他要作為老師

4、，給其所在的B小組其他成員講課，在這種使命感和責(zé)任感的驅(qū)動下，他們會認真學(xué)習(xí)。3.2課堂教學(xué)3.2.1 A系列小組的合作學(xué)習(xí)：資料收集、整合與處理盡管在課前A系列小組已經(jīng)歷了資料收集資料交流重新整合共同學(xué)習(xí)幾個步驟的學(xué)習(xí)，但是課堂上還需留出部分時間讓他們再次合作學(xué)習(xí)，目的是復(fù)習(xí)課下學(xué)習(xí)內(nèi)容、決定學(xué)習(xí)內(nèi)容的取舍、探討下一步B系列小組中交流與學(xué)習(xí)的方法（如何把這些知識傳授給其所在B小組的其他成員？）。3.2.2 B系列小組的合作學(xué)習(xí)：互助協(xié)作與交流按照B系列小組劃分方式將全班分為9個小組（B1B9），留出一定時間（根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的多少而定，本節(jié)課留出12分鐘），讓小組內(nèi)成員相互交流學(xué)習(xí)，掌握5個小課

5、題的基本知識。在這個過程中，教師應(yīng)該對學(xué)生制訂一定的制度來約束各小組的合作學(xué)習(xí)行為，避免使學(xué)習(xí)過程流于形式。讓各小組內(nèi)的每個成員都有一次當(dāng)“老師”的機會，通過一定的教學(xué)方法把自己已經(jīng)掌握而別的組員不知道的知識傳授給全體小組成員。這種學(xué)習(xí)方式使每個學(xué)生都必須參與，有一定的強迫性，因為每個學(xué)生在A系列小組里是學(xué)生，到B系列小組里是“老師”（必須發(fā)揮他的特長，因為在這個小組里他是某個課題的“專家”），每個人都扮演一個相對活躍的、重要而且獨立的角色。3.2.3 教師指導(dǎo)下的小組合作學(xué)習(xí)：反饋與補救通過A、B兩個系列小組的合作學(xué)習(xí)過程，學(xué)生已初步掌握了本節(jié)課5個小課題的基本知識，在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，通過上

6、述學(xué)習(xí)過程，學(xué)生一般可以掌握如下知識：課題1：生物變異的類型可遺傳變異和不可遺傳變異的多個實例；兩種變異的本質(zhì)區(qū)別。課題2：鐮刀型紅細胞貧血癥的機理DNA（基因）堿基的改變會使轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基改變；mRNA堿基的改變會造成相應(yīng)蛋白質(zhì)中氨基酸改變從而形成異常的蛋白質(zhì)；異常的血紅蛋白會形成異常的紅細胞。他們甚至還通過查資料知道了鐮刀型紅細胞貧血癥的臨床癥狀及癥狀出現(xiàn)的原因。課題3：基因突變的概念基因突變是指基因結(jié)構(gòu)的改變；基因結(jié)構(gòu)的改變包括堿基對的增添、缺失或改變；堿基對的增添、缺失或改變造成的突變往往不同。課題4：基因突變的特點普遍性的含義指動物、植物、微生物均可發(fā)生；各種生物基因突變的例子；

7、不定向性，可舉出例子說明；突變頻率低；突變往往發(fā)生在DNA復(fù)制過程中；基因突變的有害性是相對而言的。課題5：基因突變的各種外界誘因；基因突變在育種工作中的應(yīng)用及優(yōu)缺點。盡管學(xué)生了解和掌握了這些知識，但知識的系統(tǒng)性較差，某些知識點僅僅是知道，因此需要進一步深化，所以教師要引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)，進行反饋與補救。仍以B系列小組的分組形式進行教師引導(dǎo)下的資料探究性學(xué)習(xí)活動，此階段的資料由教師提供。該教學(xué)過程采用分組資料探究模式，以資料卡片的形式給學(xué)生呈現(xiàn)如下一些問題，并引導(dǎo)學(xué)生按小組通過討論、分析進行探究。資料卡片1：請分別舉2個可遺傳的變異和不可遺傳的變異的典型例子，并指出它們的本質(zhì)區(qū)別。關(guān)于鐮刀型細胞

8、貧血癥的成因，一定是其本人發(fā)生基因突變造成的嗎？第一個鐮刀型細胞貧血癥的突變基因一定是其本人發(fā)育過程中形成的嗎？一個細胞在有絲分裂間期DNA復(fù)制時發(fā)生了基因突變，形成的2個子細胞都帶有突變基因嗎？如果是減數(shù)分裂，四個子細胞有幾個帶有突變基因？位于同源染色體上控制同一性狀的一對基因同時發(fā)生相同突變的可能性幾乎為0，所以，如果某基因為隱性突變，該個體會出現(xiàn)相應(yīng)的突變性狀嗎？什么時候能出現(xiàn)？資料卡片2：關(guān)于基因突變的概念，課本的表述是“DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，就叫做基因突變”。我們可以從中得到信息：基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，而這種改變的原因是DNA分子中堿基

9、對的增添缺失或改變。這些僅是初步的理解，請分析并回答下列問題：基因與染色體、DNA、堿基間有什么樣的關(guān)系？什么時候才會發(fā)生基因突變？突變后的基因哪些可能傳遞到子代，哪些不可能傳遞到子代？堿基對的增添、缺失或改變導(dǎo)致蛋白質(zhì)的改變情況相同嗎？資料卡片3：基因突變時DNA分子的堿基對改變（堿基置換突變），就一定會引起生物性狀（蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)）改變嗎？為什么？你估計由于堿基對的改變而引起DNA分子結(jié)構(gòu)的改變會有那些具體的結(jié)構(gòu)改變形式？鐮刀型細胞貧血癥屬于哪種形式？（答案：不一定，例如，DNA分子模板鏈中GCG突變?yōu)镚CA時，mRNA中相應(yīng)的密碼子CGC就變?yōu)镃GU，但CGC和CGU都是精氨酸的密碼子，即一

10、種氨基酸有多種密碼子；有嘌呤間的置換、嘧啶間的置換和嘌呤與嘧啶間的置換三種形式，鐮刀型細胞貧血癥屬于A與T間的置換，屬于嘌呤與嘧啶間的置換。）資料卡片4：基因突變時DNA分子的單個堿基置換導(dǎo)致出現(xiàn)終止密碼子時，會出現(xiàn)什么結(jié)果？如果本來是終止密碼子，突變后終止密碼子變?yōu)槟嘲被岬拿艽a子會出現(xiàn)什么結(jié)果？（答案：會導(dǎo)致肽鏈的延長提前終止和肽鏈延長推遲終止。）資料卡片5：當(dāng)DNA分子上發(fā)生堿基對的增添或缺失而導(dǎo)致基因突變時，會出現(xiàn)什么樣的結(jié)果？增添1個堿基、2個堿基、3個堿基時，結(jié)果相同嗎？此時會不會有終止密碼的改變？結(jié)果會怎樣？（答案：增添或者缺失1個或2個堿基時會導(dǎo)致其后的許多氨基酸改變，稱為移碼

11、突變；增添或者缺失3個堿基時會只會導(dǎo)致一個氨基酸的增加或者減少。）資料卡片6：基因突變的特點之一是突變頻率低，突變頻率低突變數(shù)就一定少嗎？例：一個果蠅群體有108個個體，每個果蠅有104對基因，假定每個基因突變率都是10-5，對這個種群來說每繁殖一代，會有多少個基因發(fā)生突變？請計算出具體數(shù)值。資料卡片7：有些資料表明，基因突變的有害性是相對而言的，你是如何理解的？談?wù)勀愕挠^點。上述資料卡片分發(fā)到各小組，在教師指導(dǎo)下通過小組分析與討論依次進行探究學(xué)習(xí)，每個資料卡片的學(xué)習(xí)，教師均應(yīng)隨機提問，由某個小組推薦代表回答（注意：回答問題的代表在小組內(nèi)應(yīng)該有輪換制度），其他小組評價完善。在這個過程中，本節(jié)課的難點得以突破，重點得以提升和深化，學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識也會通過遷移應(yīng)用而成為自己知識結(jié)構(gòu)中的一部分。本節(jié)課由三個階段的小組合作探究學(xué)習(xí)活動組成，第一個階段是建立在課前小組查閱資料和碰頭學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上的，經(jīng)過這個過程，學(xué)生能夠得到獲取資料和整合資料的訓(xùn)練，并且在整合資料過程中，養(yǎng)成和適應(yīng)小組成員間的相互接納與謙讓的合作習(xí)慣。第二階段是小組合作學(xué)習(xí)的主體活動，經(jīng)過這個過程，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到本節(jié)課內(nèi)容的基礎(chǔ)知識，學(xué)會如何表述自己的觀點，怎樣才能更容易讓別人接受，養(yǎng)成和適應(yīng)以尊重的態(tài)度聆聽他人的觀點、鼓勵和表揚他人的貢獻的合作習(xí)慣。第三階段是知識的