基因突变和基因重组教学设计人教版高中生物必修

《基因突变和基因重组》教学设计教学模式介绍：发现式学习认为，科学家用来解决问题、探究未知的理性方略能够传授给学生。其模式是在学生主动参加科学探索过程，教师试图模拟科学家解决问题的过程，使学生体会科学家如何面临疑难境，学会收集和加工资料，最后达成问题的解决，从而获得在真实生活情境中发现问题和解决问题的能力。发现式教学的课程环节：激趣导学——目的导学——导思点拨——设问寻疑——诊疗反馈——拓展延伸设计思路阐明：多媒体展示问题探讨：三位同窗在抄写英语句子“THECATSATONTHEMAT(猫坐在草席上)”时，分别抄成了下列的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？如果在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生如何的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？激发学生主动讨论，引入教学主题：基因突变和基因重组。根据教材的实际需求把要完毕的教学内容分解成层次由浅入深的各个小目的，让学生去感知教材，链接生活，最大程度的使学生动口、动手、动脑，把学习的主动权交给学生。本节课运用多媒体资源对学生进行引导，让学生一边思考一边小结本节课的知识构造，起“温故而知新”的作用。更重要的是让学生把新知识与旧知识联系，形成新的概念，在自己的认知构造中进行重组，完善知识构造。教师按小组巡视并检查学生对问题的解决状况，收集学生的学习信息，及时引导，点拨，运用教学中预设的各个层次的问题，引导学生主动思考，养成良好的思维习惯。诊疗反馈环节是贯穿本模式的一条根本。从形式上看，练既能够是综合、书面的，也能够是整体、口头的；从内容上看，既能够是知识掌握，也能够是思维训练；既能够是巩固强化，也能够迁移延伸；从教学程序上看，重要是安排在新课结束后巩固所学、迁移知识、培养能力，但也能够安排在新课开始前的导入性训练。“大教学观”指出，要让课堂教学向课外延伸，指导学生开展有关的课外实验，丰富教学内容，培养学生的多个能力。通过延伸使知识系统化，条理化，提高认识水平，为进一步获得生物知识奠定良好的技能与心理基础。教材分析《基因突变和基因重组》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第5章第1节的教学内容，重要学习基因突变的概念、特点和因素，基因突变和基因重组的意义。生物的变异现象对于学生而言并不陌生，通过初中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和环境有关。本节在此基础上进一步引导学生学习遗传物质终究是如何引发生物的变异的。教学目的【知识与能力目的】1．举例阐明基因突变的特点和因素。2．举例说出基因重组。3．说出基因突变和基因重组的意义。【过程与办法目的】1．采用镰刀型细胞贫血症的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本因素是DNA分子的碱基对发生了变化。2．用类比推理的办法引导学生理解基因突变的类型。3．通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念，归纳哪些因素会造成基因突变。4．以设问和讨论的形式引导学生思考基因突变和基因重组的意义。【情感态度价值观目的】引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的理解，形成对的的科学价值观，激发学生的责任感。教学重难点【教学重点】1．基因突变的因素、概念及特点；2．基因重组的类型。【教学难点】基因突变和基因重组的意义。课前准备1、多媒体课件；2、学生完毕对应预习内容；3、学生课前查阅有关背景资料，收集有关资料。教学过程：一、激趣导学“爱好是最佳的老师”。学习爱好是学习动机中的重要成分，是学习动机中最现实，最活跃的因素。是推动学生产生谋求知识，从事学习活动的强大心理动因。多媒体展示问题探讨：三位同窗在抄写英语句子“THECATSATONTHEMAT(猫坐在草席上)”时，分别抄成了下列的句子：THEKATSATONTHEMATTHEHATSATONTHEMAT与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？如果在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生如何的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？激发学生主动讨论，引入教学主题：基因突变和基因重组。二、目的导学“教是为了达成不需要教”。叶圣陶先生认为：“教师固然需教，而尤宜致力于‘导’。导者，多方设法”。如何“教”呢？布卢姆在“教育目的分类学”中指出：欲使学生在课堂教学中愉快学习，主动获取知识，在目的意识驱使下，产生永恒的“内驱力”。显然，“导学”环节就成为“六环节”模式中最核心的部分；也是一堂课中“时间篇幅”最长的一段。【目的分解】1.举例说出基因突变的特点和因素。2.举例说出基因重组。3.说出基因突变和基因重组的意义。三、导思点拨在目的导学环节后，运用多媒体资源对学生进行引导，让学生一边思考一边学习，起到加强印象的作用。更重要的是让学生把新知识与旧知识联系，形成新的概念，在自己的认知构造中进行重组，完善知识构造，总结学习办法。符合“认知——思考——再认知”的认知规律。【讲授新知】PPT投影：生物界中的变异现象。提问：什么叫“生物的变异”？讲授：生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差别性。学生思考后回答：由环境变化发生的变异，并没有变化基因，因此变异不会遗传。教师总结：变异的种类分两类：1.遗传变异2.不可遗传变异。一、基因突变学生阅读课本80-81页有关文字和图片，分析实例。（一）基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症。探究：正常血红蛋白终究出了什么问题？PPT投影解说。结论：正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。思考：第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本因素是什么？病因图①直接病因：血红蛋白多肽链上的一种谷氨酸被缬氨酸替代。②根本因素：血红蛋白基因（DNA）上的一对碱基对被替代，即CTT→CAT思考：镰刀型细胞贫血症能不能遗传，如何遗传？突变后裔DNA分子复制，通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞，并将突变基因传递给下一代。思考：DNA分子中的碱基对有哪几个变化，从而造成基因构造的变化？（二）基因突变的概念学生通过分析，总结基因突变定义。DNA分子中发生碱基对的替代、增添或缺失，而引发的基因构造的变化。思考：基因突变不变化生物性状的因素有哪些？①一种氨基酸可能有几个密码子②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）教师总结：基因突变的本质是：基因构造的变化，产生了新基因，出现新性状。（三）基因突变的成果一种基因突变后产生的是它的等位基因。讲授：基因突变是染色体的某一位点上基因的变化,使一种基因变成它的等位基因（A→a或a→A）,不变化染色体上基因的数量，只变化基因的内部构造，并且普通会引发一定的体现型的变化.思考：突变后的基因会遗传给后裔么？讲授：基因突变若发生在配子中（减数分裂时产生）将遵照遗传规律传递给后裔。若发生在体细胞（有丝分裂），普通不能遗传。有些植物体细胞发生基因突变，能够通过无性繁殖传递。人体某些体细胞的基因（原癌基因和抑癌基因）突变，有可能发展成癌细胞。（四）基因突变发生的时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期（五）基因突变的因素阅读课本81-82页有关内容

回答下列问题：哪些因素引发基因突变？（1）自发突变：DNA分子复制偶然发生错误、DNA碱基构成发生变化（2）诱发突变：物理因素（如紫外线、X射线等）

化学因素（如亚硝酸、碱基类似物等）

生物因素（如某些病毒

）（六）基因突变特点学生自主学习，通过问题引导学生思考，加深对各特点的理解。教师投影、引导。学生总结归纳基因突变的特点。（1）普遍性：全部生物都可能发生基因突变（2）随机性：①时间上的随机：可发生于生物个体发育的任何时候（常在分裂间期）②部位上的随机（3）低频性（4）少利多害性：突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害，如人类多数遗传病是基因突变产生的；但有些突变，可能产生新性状，适应变化的环境，获得新的生存空间，如植物的抗药性、耐旱性、微生物的抗药性突变等；尚有些既无害也无益。注意：基因突变的利害性重要取决于生物生存的环境，在某一环境中属于有利的，而在另一环境中可能是有害的。（5）不定向性（七）基因突变的意义

①新基因产生的途径

②生物变异的根原来源

③生物进化的原始材料二、基因重组思考：一母生九子，九子各不同，试分析因素（基因重组能够产生大量的基因型不同的后裔）教师讲述基因重组概念和类型（一）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。方式：1、非同源染色体上的非等位基因自由组合；2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换（二）基因重组发生时期1、自由组合型：减I后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。2、交叉交换型：四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换。（三）基因重组的特点1、变异概率高，几乎100%2、只有通过有性生殖过程才干实现的。3、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。（四）基因重组的意义基因重组是变异的重要来源之一，对生物进化含有更重要意义；是生物多样性的重要因素。思考：基因重组中有无新的基因产生？有无新的基因型和体现型形成？（无新基因，但有新的基因型和体现型形成。）小结：基因突变和基因重组的比较课堂练习：PPT展示四、设问寻疑通过目的导学和导思点拨环节后，完毕了教学的基本目的，解决了学生带共性的问题，但每个学生都是一种世界，他们难免还存在着个别特殊问题，因此安排一定时间接受质疑、咨询、解惑，实现因材施教。教师按小组巡视并检查学生对问题的解决状况，收集学生的学习信息，及时引导，点拨，运用教学中预设的各个层次的问题，引导学生主动思考，养成良好的思维习惯。设问：讨论基因构造中碱基对的替代、增添、缺失对生物性状的影响大小。提示：五、诊疗反馈诊疗反馈环节是一种灵活而流动的环节，是贯穿本模式的一条根本。从形式上看，练既能够是综合、书面的，也能够是整体、口头的；既能够是说，也能够是听；既能够是知识掌握，也能够是思维训练；既能够是独立作业，也能够是集体讨论。从内容上看，既能够是知识掌握，也能够是思维训练；既能够是巩固强化，也能够迁移延伸。从教学程序上看，即使重要是安排在新课结束后巩固所学、迁移知识，培养能力，但也能够安排在新课开始前的导入性训练；还能够安排在新课进行中的发现性训练或强化训练。【课堂诊疗】1.根据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，对应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是（C）A．DNA分子发生断裂B．DNA分子发生多个碱基增添C．DNA分子发生碱基替代D．DNA分子发生多个碱基缺失2.如图为高等动物细胞的细胞分裂示意图，图中不能反映的是（A）①该细胞一定发生基因突变②该细胞一定发生基因重组③该细胞可能发生基因突变④该细胞可能发生基因重组A.①②B.③④C①③D.②④3．有关基因突变的叙述，对的的是(C)A．不同基因突变的频率是相似的B．基因突变的方向是由环境决定的C．一种基因能够向多个方向突变D．细胞分裂的中期不发生基因突变4．下列有关基因重组的叙述，错误的是（C）

A．非同源染色体的自由组合能造成基因重组

B．非姊妹染色单体的交换可引发基因重组

C．纯合体自交因基因重组造成子代性状分离

D．同胞兄妹间的遗传差别与父母基因重组有关5．下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（B）A．第6位的C被替代为T B．第9位与第10位之间插入1个TC．第100、101、102位被替代为TTT D．第103至105位被替代为1个T六、拓展延伸此环节属于延伸阶段，“大教学观”指出，要让课堂教学向课外延伸，指导学生开展有关的课外实验，丰富教学内容，培养学生的多个能力。生物学科本身就是一门实验性的自然学科。通过课外生物实践培养学生热爱生命、热爱科学、热爱自然的情感。通过延伸使知识系统化，条理化，提高认识水平，为进一步获得生物知识奠定良好的技能与心理基础。不同生物的可遗传变异来源：病毒——基因突变原核生物——基因突变真核生物——基因突变、基因重组、染色体变异教学反思教学无定法，贵在得法。学习和运用教学模式，应当着重把握其明晰的教学思想，追求神似而不拘泥于形式。我探索构建的“六环节”课堂教学模式，力求体现“授之以渔”，其指导思想是明晰，那就是让学生“学会学习、学会生存、学会与人共处、学会发现”。由于教学过程的千变万化和