第五章第一节 基因突变和基因重组 教学设计 高一下学期 人教版 必修2

PAGE10PAGE第五章基因突变与其他变异第一节基因突变和基因重组[课例简介]基因突变这个知识点是人教版高中生物教材必修2模块第五章第一节的重点和难点。本节课主要采用纸板模型建构、实例分析与问题探讨相结合的方法展开教学，侧重于理性思维与交流合作等核心素养培养。主要引导学生通过积极联想、独立思考、自主阅读、交流合作、学案导学等形式引导学生逐一分析基因突变对氨基酸序列变化的影响、基因突变对性状的影响、基因突变的原因、特点、利弊、意义、运用等。[教学目标]知识方面：1．举例说明基因突变的特征和原因2．说出基因突变的意义能力方面：1．通过运用中心法则、癌变之因来理解基因突变的原因、特征，训练发展思维的逻辑性、深刻性，同时也进行了知识迁移能力的训练2．理论联系实际的能力训练，分析资料，归纳总结基因突变的原因、特征、结果及意义3.通过纸片模型的建构锻炼学生自主学习和合作探究的能力情感态度和价值观方面：1．通过基因突变原因的学习，树立事物发展的内因是根本，外因是条件的辨证唯物的思想2．用辨证唯物主义的观点认识生物体和生物界[教学重点]1．基因突变的概念和特征、原因和结果2．基因突变的意义[教学难点]基因突变的意义[学情分析]生物的变异现象对于学生而言并不陌生。通过前面生物课的学习，学生已经初步认识到生物的变异与遗传物质有关，也和环境有关。基因突变是遗传学中重要的概念，是学生学习生物的遗传、变异和进化的基础，其中的基因突变是生物变异这部分教学内容中的一个重点知识。由于该部分的知识比较抽象，需要学生具备相当强的抽象、空间思维能力和丰富的想象力。虽然学生在本模块前面的教学内容中遇到类似的情况，通过学习提高了能力，但要达到从分子水平上理解和掌握，仍需要教师通过采取适当的教学策略，引导学生在不断地探究、思考、分析和讨论的过程中实现教学目标。[教学过程]教学过程简述设计意图教学策略落实的核心素养目标一、创设情境，引用视频、图片，导入新课展示以下资料：资料一：课前三分钟观看短片“年画娃娃”邓鸣贺白血病复发离世，年仅8岁资料二：展示陈晓旭和邓鸣贺照片问：“大家认识这两个人吗？哪位同学能给大家介绍一下，他们现状如何？”因课前观看过短片，能回答出邓鸣贺是因白血病（血癌）去世，部分同学知道陈晓旭是因乳腺癌去世。引导大家回忆必修一第六章癌变的概念、影响因素并指出癌变的根本原因就是发生了基因突变，由此引出本节内容观看视频，从大家熟悉的明星入手，激发学习兴趣，导入新课从实际现象出发，有机联系已学内容，激发学习动机培养学生科学探究的素养，针对特定的生物学现象，进行观察分析，探讨交流分析资料，认识可遗传变异和不可遗传变异资料1：“爱美之心，人皆有之”随着整容医疗水平的的日臻完善，人们可以根据自己的喜好，“制造”美丽，雕塑形体。“人造美女”结婚后所生的孩子一定会像她一样的美丽吗？为什么呢？资料2：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。为什么会这样呢？资料3：在种植花卉时，发现红花的后代出现了蓝紫花，蓝紫色花的后代仍是蓝紫色。这种现象是哪类变异呢？分析资料提取有效信息，引导学生认识可遗传变异和不可遗传变异。了解可遗传变异的三个来源，引出基因突变。巧设情境，问题探讨，激发学习动机实例导入，从宏观到微观自觉有效认识生命现念。三、展示资料，进一步理解基因突变的概念。１.展示资料1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。提出学习任务：找出镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子异常的真正原因。进一步设疑：某基因片段中碱基对还可能有哪些改变？课前分组整理相关资料，现在请同学们上台展示2．深化概念理解师生剖析概念认识基因突变发生的水平、类型及发生时期。四、展开层进式探讨，理解基因突变的内涵和外延探讨1：基因突变一定会引起生物性状的改变吗？探讨2：碱基对的替换、增添、缺失谁对性状的影响更小？展示课前学生分组制作的纸板模型，动态演示增添、替换、缺失三种情况对氨基酸序列的影响探讨3：碱基对的增添、替换、缺失是否可以是多对的？探讨4：什么细胞最不易发生基因突变？探讨5：什么细胞发生基因突变后最易传递给子代？探讨6：体细胞中若发生基因突变一定不会遗传给子代?分析资料，围绕情境提出疑问，诱导学生思考，展开基因突变病因的探索。通过识图，在碱基对替换的基础上进一步认识增添、缺失。促进科学概念的形成。深化对概念的理解。自主探究，活学活用小组交流合作，分别认识替换、增添、缺失一个碱基对对氨基酸序列的影响，通过思维碰撞巩固基因表达，引出进一步探讨。师生探讨，引导学生认识高度分化的细胞最不易发生基因突变，生殖细胞中的基因突变可以通过受精作用直接传给后代，体细胞的突变可以通过植物组织培养传递给后代引入史实，激发进一步探索。师生互动，促进对知识的理解。锻炼分析、总结与归纳能力。发挥学生的主体地位，通过科学探究加深对知识的理解。独立联想，交流合作，突破疑难。锻炼交流与表达能力，总结与归纳能力体现思维探究，引导学生用理性思维思考与分析。体现思维探究，引导学生用理性思维思考与分析。五、阅读材料，分析基因突变的影响因素、特点结果和意义竹黄菌是一种生长在竹枝上的真菌，竹黄菌分泌的朱红菌素，具有良好的杀伤肿瘤细胞的作用，对HIV-1型病毒有抑制作用，并能抗菌消炎，极具发展前景。而野生竹黄菌产生的朱红菌素只有12mg/L左右，只有极少数菌株可以发生自发突变，但产量依然不高，只有16mg/L左右，不能满足医疗需求。科学工作者想了很多方法。他们用X射线、紫外线等照射竹黄菌，获得了朱红菌素产量达到26.1mg/L的突变体菌株，他们以0.5%-2.5%的甲基磺酸乙酯（EMS）（一种化学诱变剂）诱变竹黄菌，从中筛选得到朱红菌素产量达到28.8mg/L的高产菌株。科学工作者利用X射线、紫外线等照射竹黄菌，结果大部分竹黄菌死亡，少数生存下来。在存活下来的竹黄菌中，产生朱红菌素的量却存在很大的差异，即发生突变的方向并不一致，有的表现为低产性状，有的表现为高产性状，有的菌株甚至不产。探讨1：该研究的目的是什么?探讨2：如果不处理，竹黄菌会不会发生突变？为什么还要处理？探讨3：根据材料分析：①引起基因突变的影响因素有哪些？②基因突变的特点有哪些？③基因突变的意义？④基因突变的结果是？探讨4：除该材料涉及到的，基因突变是否还有其他特点?分析资料一、资料二回答。.资料一：细菌：无抗药性—抗药性棉花：正常枝—短果枝果蝇：红眼—白眼小鼠：黑毛、白毛、灰毛人：白血病、癌症资料二：①可发生在个体发育的任何时期②可发生在不同的DNA分子上；③可发生在同一DNA的不同部位探讨5：基因突变可运用于生产实践的哪些方面呢？举例引导学生了解诱变育种。六、链接高考七、课后精炼，练习巩固学生自主阅读材料，通过角色互换、小组讨论，了解基因突变的影响因素、特点结果及意义，完成学案。师生探究，熟练掌握基因突变的影响因素、特点结果及意义，进一步总结基因突变的特点学生举例说明通过高考真题的研究，熟悉高考考法通过课后思考与练习，加深对新知识的理解和掌握。独立联想，交流合作，突破疑难。锻炼交流与表达能力，总结与归纳能力师生互动，促进对知识的理解。培养学生理论联系实际的能力，师生互动，促进对知识的理解。举例探讨练习巩固体现思维探究，引导学生用理性思维思考与分析。树立辩证唯物主义思想。呈现由事实到观点，正确认识生物知识。用辨证唯物主义的观点认识事物，解决问题正确运用文字、图示、等方式表征并阐明相关生命活动的原理。基于生物学知识的研究解决生产生活中的实际问题，培养学生的社会责任感崇尚并形成科学思维的习惯[教学收获与反思]1.补充视频、文字资料让学生从实例分析入手，按照认知的规律从现象到概念，从宏观到微观来归纳总结概念，有效突破了对变异类型及基因突变概念的理解。从中锻炼了学生分析、总结与归纳能力。2．设置一系列问题