基因突變和基因重組教學(xué)設(shè)計(jì)人教版高中生物必修

《基因突變和基因重組》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)模式介紹：發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)認(rèn)為，科學(xué)家用來(lái)解決問(wèn)題、探究未知的理性方略能夠傳授給學(xué)生。其模式是在學(xué)生主動(dòng)參加科學(xué)探索過(guò)程，教師試圖模擬科學(xué)家解決問(wèn)題的過(guò)程，使學(xué)生體會(huì)科學(xué)家如何面臨疑難境，學(xué)會(huì)收集和加工資料，最后達(dá)成問(wèn)題的解決，從而獲得在真實(shí)生活情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。發(fā)現(xiàn)式教學(xué)的課程環(huán)節(jié)：激趣導(dǎo)學(xué)——目的導(dǎo)學(xué)——導(dǎo)思點(diǎn)撥——設(shè)問(wèn)尋疑——診療反饋——拓展延伸設(shè)計(jì)思路闡明：多媒體展示問(wèn)題探討：三位同窗在抄寫(xiě)英語(yǔ)句子“THECATSATONTHEMAT(貓坐在草席上)”時(shí)，分別抄成了下列的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT與原來(lái)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(fù)制過(guò)程中，發(fā)生了類似的錯(cuò)誤，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會(huì)發(fā)生如何的變化？這樣的變化可能對(duì)生物體產(chǎn)生什么影響？激發(fā)學(xué)生主動(dòng)討論，引入教學(xué)主題：基因突變和基因重組。根據(jù)教材的實(shí)際需求把要完畢的教學(xué)內(nèi)容分解成層次由淺入深的各個(gè)小目的，讓學(xué)生去感知教材，鏈接生活，最大程度的使學(xué)生動(dòng)口、動(dòng)手、動(dòng)腦，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。本節(jié)課運(yùn)用多媒體資源對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生一邊思考一邊小結(jié)本節(jié)課的知識(shí)構(gòu)造，起“溫故而知新”的作用。更重要的是讓學(xué)生把新知識(shí)與舊知識(shí)聯(lián)系，形成新的概念，在自己的認(rèn)知構(gòu)造中進(jìn)行重組，完善知識(shí)構(gòu)造。教師按小組巡視并檢查學(xué)生對(duì)問(wèn)題的解決狀況，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)信息，及時(shí)引導(dǎo)，點(diǎn)撥，運(yùn)用教學(xué)中預(yù)設(shè)的各個(gè)層次的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，養(yǎng)成良好的思維習(xí)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(shū)面的，也能夠是整體、口頭的；從內(nèi)容上看，既能夠是知識(shí)掌握，也能夠是思維訓(xùn)練；既能夠是鞏固強(qiáng)化，也能夠遷移延伸；從教學(xué)程序上看，重要是安排在新課結(jié)束后鞏固所學(xué)、遷移知識(shí)、培養(yǎng)能力，但也能夠安排在新課開(kāi)始前的導(dǎo)入性訓(xùn)練。“大教學(xué)觀”指出，要讓課堂教學(xué)向課外延伸，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展有關(guān)的課外實(shí)驗(yàn)，豐富教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的多個(gè)能力。通過(guò)延伸使知識(shí)系統(tǒng)化，條理化，提高認(rèn)識(shí)水平，為進(jìn)一步獲得生物知識(shí)奠定良好的技能與心理基礎(chǔ)。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(jìn)化》第5章第1節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，重要學(xué)習(xí)基因突變的概念、特點(diǎn)和因素，基因突變和基因重組的意義。生物的變異現(xiàn)象對(duì)于學(xué)生而言并不陌生，通過(guò)初中生物課的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到生物的變異與遺傳物質(zhì)和環(huán)境有關(guān)。本節(jié)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳物質(zhì)終究是如何引發(fā)生物的變異的。教學(xué)目的【知識(shí)與能力目的】1．舉例闡明基因突變的特點(diǎn)和因素。2．舉例說(shuō)出基因重組。3．說(shuō)出基因突變和基因重組的意義?！具^(guò)程與辦法目的】1．采用鐮刀型細(xì)胞貧血癥的實(shí)例，從現(xiàn)象開(kāi)始，追根溯源，讓學(xué)生理解基因突變的根本因素是DNA分子的堿基對(duì)發(fā)生了變化。2．用類比推理的辦法引導(dǎo)學(xué)生理解基因突變的類型。3．通過(guò)生活中的具體事例引導(dǎo)學(xué)生理解抽象的概念，歸納哪些因素會(huì)造成基因突變。4．以設(shè)問(wèn)和討論的形式引導(dǎo)學(xué)生思考基因突變和基因重組的意義。【情感態(tài)度價(jià)值觀目的】引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)角度對(duì)基因突變和基因重組作科學(xué)的理解，形成對(duì)的的科學(xué)價(jià)值觀，激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感。教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】1．基因突變的因素、概念及特點(diǎn)；2．基因重組的類型?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】基因突變和基因重組的意義。課前準(zhǔn)備1、多媒體課件；2、學(xué)生完畢對(duì)應(yīng)預(yù)習(xí)內(nèi)容；3、學(xué)生課前查閱有關(guān)背景資料，收集有關(guān)資料。教學(xué)過(guò)程：一、激趣導(dǎo)學(xué)“愛(ài)好是最佳的老師”。學(xué)習(xí)愛(ài)好是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中的重要成分，是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)，最活躍的因素。是推動(dòng)學(xué)生產(chǎn)生謀求知識(shí)，從事學(xué)習(xí)活動(dòng)的強(qiáng)大心理動(dòng)因。多媒體展示問(wèn)題探討：三位同窗在抄寫(xiě)英語(yǔ)句子“THECATSATONTHEMAT(貓坐在草席上)”時(shí)，分別抄成了下列的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT與原來(lái)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(fù)制過(guò)程中，發(fā)生了類似的錯(cuò)誤，DNA分子所攜帶的遺傳信息將會(huì)發(fā)生如何的變化？這樣的變化可能對(duì)生物體產(chǎn)生什么影響？激發(fā)學(xué)生主動(dòng)討論，引入教學(xué)主題：基因突變和基因重組。二、目的導(dǎo)學(xué)“教是為了達(dá)成不需要教”。葉圣陶先生認(rèn)為：“教師固然需教，而尤宜致力于‘導(dǎo)’。導(dǎo)者，多方設(shè)法”。如何“教”呢？布盧姆在“教育目的分類學(xué)”中指出：欲使學(xué)生在課堂教學(xué)中愉快學(xué)習(xí)，主動(dòng)獲取知識(shí)，在目的意識(shí)驅(qū)使下，產(chǎn)生永恒的“內(nèi)驅(qū)力”。顯然，“導(dǎo)學(xué)”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(shí)間篇幅”最長(zhǎng)的一段?！灸康姆纸狻?.舉例說(shuō)出基因突變的特點(diǎn)和因素。2.舉例說(shuō)出基因重組。3.說(shuō)出基因突變和基因重組的意義。三、導(dǎo)思點(diǎn)撥在目的導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)后，運(yùn)用多媒體資源對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生一邊思考一邊學(xué)習(xí)，起到加強(qiáng)印象的作用。更重要的是讓學(xué)生把新知識(shí)與舊知識(shí)聯(lián)系，形成新的概念，在自己的認(rèn)知構(gòu)造中進(jìn)行重組，完善知識(shí)構(gòu)造，總結(jié)學(xué)習(xí)辦法。符合“認(rèn)知——思考——再認(rèn)知”的認(rèn)知規(guī)律。【講授新知】PPT投影：生物界中的變異現(xiàn)象。提問(wèn)：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(gè)體之間性狀的差別性。學(xué)生思考后回答：由環(huán)境變化發(fā)生的變異，并沒(méi)有變化基因，因此變異不會(huì)遺傳。教師總結(jié)：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(xué)生閱讀課本80-81頁(yè)有關(guān)文字和圖片，分析實(shí)例。（一）基因突變的實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥。探究：正常血紅蛋白終究出了什么問(wèn)題？PPT投影解說(shuō)。結(jié)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(duì)堿基對(duì)被替代，即CTT→CAT思考：鐮刀型細(xì)胞貧血癥能不能遺傳，如何遺傳？突變后裔DNA分子復(fù)制，通過(guò)減數(shù)分裂形成帶有突變基因的生殖細(xì)胞，并將突變基因傳遞給下一代。思考：DNA分子中的堿基對(duì)有哪幾個(gè)變化，從而造成基因構(gòu)造的變化？（二）基因突變的概念學(xué)生通過(guò)分析，總結(jié)基因突變定義。DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替代、增添或缺失，而引發(fā)的基因構(gòu)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(gè)密碼子②顯性純合子突變成雜合子（AA→Aa）教師總結(jié)：基因突變的本質(zhì)是：基因構(gòu)造的變化，產(chǎn)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(chǎn)生的是它的等位基因。講授：基因突變是染色體的某一位點(diǎn)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(nèi)部構(gòu)造，并且普通會(huì)引發(fā)一定的體現(xiàn)型的變化.思考：突變后的基因會(huì)遺傳給后裔么？講授：基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中（減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生）將遵照遺傳規(guī)律傳遞給后裔。若發(fā)生在體細(xì)胞（有絲分裂），普通不能遺傳。有些植物體細(xì)胞發(fā)生基因突變，能夠通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞。人體某些體細(xì)胞的基因（原癌基因和抑癌基因）突變，有可能發(fā)展成癌細(xì)胞。（四）基因突變發(fā)生的時(shí)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(yè)有關(guān)內(nèi)容

回答下列問(wèn)題：哪些因素引發(fā)基因突變？（1）自發(fā)突變：DNA分子復(fù)制偶然發(fā)生錯(cuò)誤、DNA堿基構(gòu)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(xué)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(diǎn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，加深對(duì)各特點(diǎn)的理解。教師投影、引導(dǎo)。學(xué)生總結(jié)歸納基因突變的特點(diǎn)。（1）普遍性：全部生物都可能發(fā)生基因突變（2）隨機(jī)性：①時(shí)間上的隨機(jī)：可發(fā)生于生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)候（常在分裂間期）②部位上的隨機(jī)（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(diào)關(guān)系，而對(duì)生物有害，如人類多數(shù)遺傳病是基因突變產(chǎn)生的；但有些突變，可能產(chǎn)生新性狀，適應(yīng)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(wú)害也無(wú)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(chǎn)生的途徑

②生物變異的根原來(lái)源

③生物進(jìn)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(chǎn)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(jìn)行有性生殖的過(guò)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(shí)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(shí)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(diǎn)1、變異概率高，幾乎100%2、只有通過(guò)有性生殖過(guò)程才干實(shí)現(xiàn)的。3、兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)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(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)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(wú)新的基因產(chǎn)生？有無(wú)新的基因型和體現(xiàn)型形成？（無(wú)新基因，但有新的基因型和體現(xiàn)型形成。）小結(jié)：基因突變和基因重組的比較課堂練習(xí)：PPT展示四、設(shè)問(wèn)尋疑通過(guò)目的導(dǎo)學(xué)和導(dǎo)思點(diǎn)撥環(huán)節(jié)后，完畢了教學(xué)的基本目的，解決了學(xué)生帶共性的問(wèn)題，但每個(gè)學(xué)生都是一種世界，他們難免還存在著個(gè)別特殊問(wèn)題，因此安排一定時(shí)間接受質(zhì)疑、咨詢、解惑，實(shí)現(xiàn)因材施教。教師按小組巡視并檢查學(xué)生對(duì)問(wèn)題的解決狀況，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)信息，及時(shí)引導(dǎo)，點(diǎn)撥，運(yùn)用教學(xué)中預(yù)設(shè)的各個(gè)層次的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。設(shè)問(wèn)：討論基因構(gòu)造中堿基對(duì)的替代、增添、缺失對(duì)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(dòng)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(shū)面的，也能夠是整體、口頭的；既能夠是說(shuō)，也能夠是聽(tīng)；既能夠是知識(shí)掌握，也能夠是思維訓(xùn)練；既能夠是獨(dú)立作業(yè)，也能夠是集體討論。從內(nèi)容上看，既能夠是知識(shí)掌握，也能夠是思維訓(xùn)練；既能夠是鞏固強(qiáng)化，也能夠遷移延伸。從教學(xué)程序上看，即使重要是安排在新課結(jié)束后鞏固所學(xué)、遷移知識(shí)，培養(yǎng)能力，但也能夠安排在新課開(kāi)始前的導(dǎo)入性訓(xùn)練；還能夠安排在新課進(jìn)行中的發(fā)現(xiàn)性訓(xùn)練或強(qiáng)化訓(xùn)練。【課堂診療】1.根據(jù)中心法則，若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后，對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)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(gè)堿基增添C．DNA分子發(fā)生堿基替代D．DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失2.如圖為高等動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞分裂示意圖，圖中不能反映的是（A）①該細(xì)胞一定發(fā)生基因突變②該細(xì)胞一定發(fā)生基因重組③該細(xì)胞可能發(fā)生基因突變④該細(xì)胞可能發(fā)生基因重組A.①②B.③④C①③D.②④3．有關(guān)基因突變的敘述，對(duì)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(gè)方向突變D．細(xì)胞分裂的中期不發(fā)生基因突變4．下列有關(guān)基因重組的敘述，錯(cuò)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(guān)5．下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對(duì)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(gè)TC．第100、101、102位被替代為TTT D．第103至105位被替代為1個(gè)T六、拓展延伸此環(huán)節(jié)屬于延伸階段，“大教學(xué)觀”指出，要讓課堂教學(xué)向課外延伸，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展有關(guān)的課外實(shí)驗(yàn)，豐富教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的多個(gè)能力。生物學(xué)科本身就是一門實(shí)驗(yàn)性的自然學(xué)科。通過(guò)課外生物實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)生命、熱愛(ài)科學(xué)、熱愛(ài)自然的情感。通過(guò)延伸使知識(shí)系統(tǒng)化，條理化，提高認(rèn)識(shí)水平，為進(jìn)一步獲得生物知識(shí)奠定良好的技能與心理基礎(chǔ)。不同生物的可遺傳變異來(lái)源：病毒——基因突變?cè)松铩蛲蛔冋婧松铩蛲蛔?、基因重組、染色體變異教學(xué)反思教學(xué)無(wú)定法，貴在得法。學(xué)習(xí)和運(yùn)用教學(xué)模式，應(yīng)當(dāng)著重把握其明晰的教學(xué)思想，追求神似而不拘泥于形式。我探索構(gòu)建的“六環(huán)節(jié)”課堂教學(xué)模式，力求體現(xiàn)“授之以漁”，其指導(dǎo)思想是明晰，那就是讓學(xué)生“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)生存、學(xué)會(huì)與人共處、學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)”。由于教學(xué)過(guò)程的千變?nèi)f化和