《基因突变和基因重组》(市优质课比赛)教学案.pdf

梅州市中学生物课堂有效教学案例梅州市中学生物课堂有效教学案例基因突变和基因重组 教学案基因突变和基因重组 教学案 姓 名：手机号码：电子邮箱：所在单位：丰 顺 县 丰 顺 中 学 基因突变和基因重组基因突变和基因重组 教学案教学案一、教学指导思想：一、教学指导思想：（一）面向全体学生，给每一个学生提供平等的学习机会，但这与我们的大班教学现象相矛盾，如何促进每个学生的全面发展，我采用“化整为零”的方法，将一个班级分成若干个学习小组，让每位学生都得到学习的机会；（二）注意从学生已有的经验出发，让学生有更多的机会主动地体验探究过程，比如让学生通过构建生物模型来帮助学生深入理解微观结构，让微观宏观化，将生物学变成触手可摸具体知识。有利于学生在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法；（三）让学生自主体会和探究生物学原理的形成过程，有利于学生理解生物学与科学、技术和社会的相互关系，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观；（四）逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。二、教学分析：二、教学分析：基因突变和基因重组是人教版高中生物必修 2 第 5 章第 1 节的内容。基因突变和基因重组从基因变化的角度来认识生物发生变异的原因，是基因表达的延续和拓展，也是学习 6 章和 7 章的基础。通过本节学习，从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点。在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。这个实例体现了生物在进化教程中“变”与“不变”的平衡，有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。在基因重组部分，教材设置了“思考与讨论”的栏目，旨在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。学生已经学过基因和染色体关系、基因的本质、基因的表达等知识，为基因突变和基因重组这组新概念的建构奠定了认知基础。为创设问题情景，新旧知识融会贯通，形成完整的认知结构，开展探究性学习提供了可能。三、教学目标三、教学目标:（一）知识目标：1.举例说明基因突变的特点和原因。2.举例说出基因重组。3.说出基因突变和基因重组的意义。（二）能力目标：1通过对课本中实例的分析，培养学生分析归纳总结的逻辑推理能力。2通过学生之间相互启发、相互补充、激发灵感，提高学生合作探究的能力。3教师精心设计智能训练和反馈培养学生理论联系实际的能力。（三）情感目标：1 通过引导学生对镰刀型细胞贫血症病因的分析，让学生体验基因突变概念的形成过程。2通过基因突变与生活的联系，使学生能形成关爱生命，热爱生命的态度。四、教学重点和难点：四、教学重点和难点：1基因突变的概念及特点 2基因突变的原因 3.基因突变和基因重组的意义 五、教学方法：五、教学方法：1利用多媒体课件，创设形象生动的教学氛围。2通过问题引导学生探究和自主合作学习。六、教学准备：六、教学准备：1.文字资源普通高中生物教科书（必修第二册）2.多媒体资源多媒体课件 3.自制教具用纸片制作四种游离的脱氧核糖核苷酸七、教学过程七、教学过程教师活动学生活动设计意图一、引入新课一、引入新课提出问题 1同学们看过绿巨人和钢铁侠这两部电影没有？请大家比较分析一下这俩位英雄超能力形成的原因？2.在爸爸去哪儿中我们会发现郭涛和石头、林志颖和 Kimi 既有比较像的地方，也有与父亲不同的地方，为什么？大家自己跟父母比是相貌是否相同？你分析可能原因是什么？教师根据学生回答归纳总结性状受遗传影响，但也会发生变异，引起变异的原因可能有内因也有环境影响。讲解变异的概念和类型。二、基因突变的概念二、基因突变的概念用多媒体展示镰刀型贫血症患者和正常人的红细胞图片，以及相关文字资料。提出问题：请根据资料利用基因控制蛋白质合成的有关知识分析完成镰刀型贫血症病因的图解。学生对熟悉的电影进行激烈的讨论，组织语言，分析可能原因。学生小组合作讨论，完成镰刀型贫血症病因的图解，并讨论其能否遗传？尝试总结基因突变的概念。学生得出结论：控制血红蛋白的基因中的一个碱基对的改变造成了血红蛋白的一个氨基酸的改变从而引起了血红蛋白结构的改变并最终导致镰刀型贫血症的发生。通过学生的生活片段激发学生学习兴趣，激活学生思维，激发学生用所学知识解决实际问题的热情，提高学生的参与性，并引入变异的概念及类型。利用多媒体的优势进行直观性教学，培养学生的观察能力和比较能力。创设情境，让学生进行问题的探究、创造讨论与交流机会。培养学生运用知识解决问题的能力。理解红细胞形态不同是因为血红蛋白质分子不同，而血红蛋白不同是组成蛋白质的氨基酸的种类也不同，而氨基酸的种类是由密码子来决定的。密码子的排列是由 DNA 分子决定的。密码子发生改变是因为 DNA 分子发生了改变。从而加深学生对基因控制还有哪些情况也会引起类似的蛋白质结构的变化？教师设计模型，利用磁条构建的脱氧核苷酸在磁性黑板上排成一个含有 8 个碱基对的 DNA 片段。总结基因突变的概念。如果学生有困难，教师提示学生可以根据基因控制蛋白质过程来思考完成病因图解。在此基础上引导学生分析除了这种碱基改变还有其他情况会引起基因结构改变吗？进而总结出基因突变的概念。考虑这种变化发生在细胞和生殖细胞有什么差别？讨论该病能否遗传？通过多媒体出示幻灯片，组织学生讨论例题 1 例：DNA 的一条模板链原来的碱基组成为 GTA，当它的第一个碱基由 G 突变成 A 时其决定的氨基酸有何变化？如果第三个碱基由 A 突变成 G 时其决定的氨基酸有没有变化？（密码子：组氨酸 CAU 或 CAC；酪氨酸 UAU）提出问题 3 基因突变都会引引起性状的改变吗？对生物生存有何影响？教师补充：生物基因型有 AA 突变成 Aa 也不会引起性状改变。三、基因突变的原因三、基因突变的原因出示癌症的相关资料提出问题 4癌症就是由于基因突变引起的，请大家结合生活实际，讨论总结哪些人容易患癌症？学生活动：以小组为单位展开活动，随机在这个基因片段中增添.缺失或替换一个碱基对，并分别记录下转录后的 mRNA，通过查找密码子表，确定氨基酸的排列顺序是否发生变化。学生得出结论：1.DNA 分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起基因结构的改变叫做基因突变。2 如果这种变化发生在体细胞一般不会遗传给后代，如果发生在生殖细胞则可能遗传给后代。故基因突变是可遗传的变异，但不一定都能遗传给后代。学生归纳得出结论：1由于密码子的兼并性，基因发生突变不一定会引起形状的改变。2 如果生物性状没有改变对生物生存没有影响，如果引起生物产生有害的变异，则不利于生物适应环境，如果产生有利变异则有利生物不断适应变化的环境。学生思考、讨论，并举例说明：1 处于生长旺盛时期的青少年不宜长时间使用手机，防止手机辐射对大脑等器官发育的影响。2 怀孕的妇女不宜长时间使用电脑以免电脑辐射对胎儿的不利影响。3在强日光下暴晒容易得皮肤癌。4 前苏联的切尔诺贝利核电站发生物形状的相关知识的理解。引导学生归纳和概括，以把握基因突变的实质或内涵在于基因结构的改变，领会基因突变的外延包括碱基对的增添、缺失或替换。引导学生多角度分析问题，养成发散思维习惯，领悟辨证唯物主义的思想。培养学生的列举事实和归纳能力利用生活中的实例帮助学生理解基因发生突变的原因。给予学生在健康保健方面的一些指导建议，引导学生形成热爱生命珍爱生命的价值观。四、基因突变的特点四、基因突变的特点学生自主学习，教师通过问题引导学生思考，加深对各特点的了解。问题 5基因突变有何特点？问题 6基因突变什么时候容易发生？基因突变的结果是什么？问题 7如何理解基因突变的随机性和不定向性？五、基因突变的意义五、基因突变的意义问题 8基因突变的意义？六、基因重组六、基因重组问题 9基因重组的概念、类型和意义是什么？教师引导学生绘制减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换图解和减数第一次分裂后期同源染色体分裂非同源染色体的自由组合图解。七、基因重组和基因突变的比较七、基因重组和基因突变的比较幻灯片出示表格，学生讨论完成。生核泄漏时，核电站周围的居民得癌症的几率大大增加。5 生活在进行过豪华装潢的居室中的儿童易患白血病。6 长期食用咸菜等腌制食品过多可能会致癌。7一些肿瘤病毒能诱发细胞癌变。学生讨论归纳：生物因素突变、物理因素和化学因素。基因可以分为自发突变和诱发突变。学生自主学习归纳总结出1 基因突变的特点。2 基因一般在 DNA 复制时候容易发生基因突变。3 基因突变一般会产生原基因的等位基因。4 突变发生的个体、部位、基因、时间是随机的。5 突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。(如发生在植物叶芽和花芽上的突变)学生自学总结：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。学生绘图，教师纠正，引导学生理解基因重组的概念和类型。学生自学总结基因重组的意义。学生讨论完成表格培养学生自主学习，归纳概括能力。通过问题引领，加深对知识的理解，加强前后知识之间的联系，提高学生发散思维能力。通过教师指导，提高学生绘图，试图能力；加深对基因重组的理解；掌握基因重组的意义。使课堂教学有延续性和生成性，促进学生的自主发展。多角度加深对知识理解课堂效果反馈，巩固知识。八、课堂反馈练习八、课堂反馈练习幻灯片展示课堂练习题。学生独立完成八、教学反思八、教学反思建构主义学习理论认为：在学习的过程中，获得知识的多少取决于学习者根据经验去建构有关知识的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。对知识的真正理解只能是学习者自身基于自身的经验背景建构起来的。要想让学生获得更多.更牢固的知识，必须调动学生的积极性，让其主动探索.体验，仅仅依靠语言的传递是不够的。生物学科属于自然科学学科，在学习的过程中，根据新课标要求，要积极倡导探究式学习，从而提高学生的学习能力，培养研究精神。本节知识非常抽象，在学习时一定注意从现象开始，追根溯源，联系所学过的有关知识去理解基因突变和基因重组这两个概念，让学生自主建构生物学的核心概念。简而言之，我们教师在教学中不要学生当成简单的学习个体来看，而是应该把他们当成一群探索生物科学的科学家来看，给以他们探索的目标、给以他们正确的引导。这才是我们新时代教师追求的专业素养。审核意见1参评人所在单位审核意见单位盖章 负责人（签字）：年 月 日2县（市、区）教育局或主管单位教研管理部门审核意见单位盖章 负责人（签字）：年 月 日