基因突變——教學(xué)設(shè)計

1、基因突變 教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)分析： 基因突變和基因重組是人教版高中生物必修2第5 章第1節(jié)的內(nèi)容?；蛲蛔兒突蛑亟M從基因變化的角度來認(rèn)識生物發(fā)生變異的原因，是基因表達的延續(xù)和拓展，也是學(xué)習(xí)6章和7章的基礎(chǔ)。由于本節(jié)內(nèi)容較難理解，所以本節(jié)之學(xué)習(xí)“基因突變”， “基因重組”部分下堂課學(xué)習(xí)。通過本節(jié)學(xué)習(xí)，從實例入手，通過對鐮刀型細(xì)胞貧血癥的分析，引入基因突變的概念，然后通過模型構(gòu)建理解基因突變的概念。在講述基因突變的原因和特點時，先大致歸納了引起基因突變的三類原因，然后緊扣原因分析特點。在闡述自然狀態(tài)下基因突變的頻率很低時，教材用實例說明在一個足夠大的群體中，即使基因突變頻率很低，突變個體仍然會占有

2、一定的數(shù)量。這個實例體現(xiàn)了生物在進化教程中“變”與“不變”的平衡，有助于學(xué)生理解基因突變在生物進化中所占有的重要地位。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過基因和染色體關(guān)系、基因的本質(zhì)、基因的表達等知識，為基因突變這個新概念的建構(gòu)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。為創(chuàng)設(shè)問題情景，新舊知識融會貫通，形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，開展探究性學(xué)習(xí)提供了可能。二、教學(xué)目標(biāo):（一）知識目標(biāo)： 1.舉例說明基因突變的特點和原因。 2. 說出基因突變的意義。（二）能力目標(biāo)： 1通過對課本中實例的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析歸納總結(jié)的邏輯推理能力。 2通過學(xué)生之間相互啟發(fā)、相互補充、激發(fā)靈感，提高學(xué)生合作探究的能力。 3教師精心設(shè)計智能訓(xùn)練和反饋培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力

3、。（三）情感目標(biāo)： 1 通過引導(dǎo)學(xué)生對鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的分析，讓學(xué)生體驗基因突變概念的形成過程。 2通過基因突變與生活的聯(lián)系，使學(xué)生能形成關(guān)愛生命，熱愛生命的態(tài)度。三、教學(xué)重點和難點： 1基因突變的概念及特點 2基因突變的原因 3.基因突變的意義 四、教學(xué)方法： 1利用多媒體課件，創(chuàng)設(shè)形象生動的教學(xué)氛圍。 2通過問題引導(dǎo)學(xué)生探究和自主合作學(xué)習(xí)。五、教學(xué)準(zhǔn)備： 1. 文字資源普通高中生物教科書（必修第二冊） 2. 多媒體資源多媒體課件 3. 模型構(gòu)建用紙片制作四種游離的脫氧核糖核苷酸，一段DNA片段。六、教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、引入新課播放微視頻“果蠅對話”提出問題：白眼果蠅是怎

4、么產(chǎn)生的？請你分析可能原因是什么？教師根據(jù)學(xué)生回答歸納總結(jié)并講解變異的概念和類型。二、基因突變的概念用多媒體展示鐮刀型貧血癥患者和正常人的紅細(xì)胞圖片。提出問題：請閱讀課本P80第一段及圖5-1、5-2，,利用基因控制蛋白質(zhì)合成的有關(guān)知識分析完成鐮刀型貧血癥病因的圖解，完成導(dǎo)學(xué)案上的問題，歸納鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因和根本原因。還有哪些情況也會引起類似的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化？教師通過多媒體出示幻燈片，引導(dǎo)學(xué)生一起總結(jié)基因突變的概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。提出問題：若編碼蛋白質(zhì)的DNA的堿基序列發(fā)生改變，是否一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，從而引

5、起性狀的改變呢？教師設(shè)計學(xué)生活動：引導(dǎo)學(xué)生利用教師提供的材料進行活動。多媒體出示幻燈片如果學(xué)生有困難，教師提示： 學(xué)生可以根據(jù)基因控制蛋白質(zhì)過程來思考完成病因圖解。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生分析除了這種堿基改變還有其他情況會引起基因結(jié)構(gòu)改變嗎？過渡：假如這段DNA片段是控制血紅蛋白合成的基因，由于基因突變導(dǎo)致血紅蛋白無法合成，這就糟了，我們得想辦法盡量避免基因突變的發(fā)生，首先就得了解基因突變發(fā)生的時間、原因和特點。3、 基因突變發(fā)生的時間：提出問題：1、 基因突變一般發(fā)生在什么時期？2、體細(xì)胞發(fā)生的基因突變可以傳給后代嗎？3、生殖細(xì)胞發(fā)生的基因突變可以傳給后代嗎？四、基因突變的原因多媒體課件出示資料：

6、1、 二戰(zhàn)時，美國在日本的廣島、長崎投下兩顆原子彈，導(dǎo)致以后大量畸形胎兒出生，畸形生物出現(xiàn)。2、蘇丹紅的致癌原理：蘇丹紅進入人體后，在過氧化物酶的作用下形成苯和萘環(huán)羥基衍生物，進一步生成自由基，自由基可以與DNA、RNA等結(jié)合，從而產(chǎn)生致癌作用。3、乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝細(xì)胞的基因，使肝細(xì)胞發(fā)生變異。肝臟炎癥的不斷刺激，使肝細(xì)胞進一步變異，肝細(xì)胞不凋亡，而且不斷地再生，就形成了腫瘤。 4、DNA復(fù)制過程中，基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，從而改變了遺傳信息。五、基因突變的特點學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生思考，加深對各特點的了解。問題5基因突變有何特點？

7、問題6基因突變什么時候容易發(fā)生？基因突變的結(jié)果是什么？問題7如何理解基因突變的隨機性和不定向性？六、基因突變的結(jié)果多媒體課件展示：五、基因突變的意義問題8基因突變的意義？八、課堂反饋練習(xí)幻燈片展示課堂練習(xí)題。學(xué)生對微視頻的內(nèi)容進行思考討論，組織語言，分析可能原因。學(xué)生獨立思考，完成鐮刀型貧血癥病因的圖解，歸納鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因和根本原因。學(xué)生得出結(jié)論：鐮刀形細(xì)胞貧血癥的直接原因：血紅蛋白6號位上的谷氨酸變成了纈氨酸。根本原因：控制血紅蛋白的基因中的一個堿基對由T/A變成了A/T對。學(xué)生活動：將基因突變的定義寫在導(dǎo)學(xué)案上。DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變叫做

8、基因突變。小組合作學(xué)習(xí)：以小組為單位展開活動，隨機在這個基因片段中增添.缺失或替換一個堿基對，并分別記錄下轉(zhuǎn)錄后的mRNA，通過查找密碼子表，確定氨基酸的排列順序是否發(fā)生變化。學(xué)生活動：每個小組選出代表展示本組構(gòu)建的模型，并講解所得出的結(jié)論。學(xué)生歸納得出結(jié)論：1、若DNA分子的堿基對發(fā)生替換，則其控制合成的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能發(fā)生改變，也可能不變。2、若DNA分子的堿基對發(fā)生增添和缺失，則其控制合成的蛋白質(zhì)氨基酸序列從增添和缺失處以后序列發(fā)生改變。學(xué)生思考后回答：1、 基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制時期，即有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。2、 體細(xì)胞可以發(fā)生基因突變，但一般不能傳給后代。3、生

9、殖細(xì)胞中也可以發(fā)生基因突變，可以通過受精作用直接傳給后代。學(xué)生思考、討論，并舉例說明：1處于生長旺盛時期的青少年不宜長時間使用手機，防止手機輻射對大腦等器官發(fā)育的影響。2懷孕的婦女不宜長時間使用電腦以免電腦輻射對胎兒的不利影響。3在強日光下暴曬容易得皮膚癌。4前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站發(fā)生核泄漏時，核電站周圍的居民得癌癥的幾率大大增加。5生活在進行過豪華裝潢的居室中的兒童易患白血病。6長期食用咸菜等腌制食品過多可能會致癌。7一些腫瘤病毒能誘發(fā)細(xì)胞癌變。學(xué)生討論歸納：外因：生物因素、物理因素和化學(xué)因素。內(nèi)因：DNA復(fù)制過程中，基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，從而改變了遺傳信息。學(xué)生

10、自主學(xué)習(xí)歸納總結(jié)出1 基因突變的特點。2 基因一般在DNA復(fù)制時候容易發(fā)生基因突變。3 基因突變一般會產(chǎn)生原基因的等位基因。4 突變發(fā)生的個體、部位、基因、時間是隨機的。5 突變發(fā)生的時間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。(如發(fā)生在植物葉芽和花芽上的突變)學(xué)生總結(jié)：基因突變是染色體的某一位點上基因的改變,使一個基因變成它的等位基因（Aa或aA）。學(xué)生自學(xué)總結(jié)：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。 學(xué)生獨立完成小組討論后，將有疑問的問題提出來，讓其它學(xué)生來回答，最后教師點撥。通過微視頻，利用擬人手法，讓果蠅對話激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，

11、激活學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生用所學(xué)知識解決實際問題的熱情，提高學(xué)生的參與性，并引入變異的概念及類型。利用多媒體的優(yōu)勢進行直觀性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和比較能力。創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生進行問題的探究、創(chuàng)造討論與交流機會。培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力。理解紅細(xì)胞形態(tài)不同是因為血紅蛋白質(zhì)分子不同，而血紅蛋白不同是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類也不同，而氨基酸的種類是由密碼子來決定的。密碼子的排列是由DNA分子決定的。密碼子發(fā)生改變是因為DNA分子發(fā)生了改變。從而加深學(xué)生對基因控制生物形狀的相關(guān)知識的理解。引導(dǎo)學(xué)生歸納和概括，以把握基因突變的實質(zhì)或內(nèi)涵在于基因結(jié)構(gòu)的改變，領(lǐng)會基因突變的外延包括堿基對的增添、缺失或替

12、換。引導(dǎo)學(xué)生多角度分析問題，養(yǎng)成發(fā)散思維習(xí)慣，領(lǐng)悟辨證唯物主義的思想。培養(yǎng)學(xué)生的列舉事實和歸納能力利用生活中的實例幫助學(xué)生理解基因發(fā)生突變的原因。給予學(xué)生在健康保健方面的一些指導(dǎo)建議，引導(dǎo)學(xué)生形成熱愛生命珍愛生命的價值觀。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，歸納概括能力。通過問題引領(lǐng)，加深對知識的理解，加強前后知識之間的聯(lián)系，提高學(xué)生發(fā)散思維能力。通過教師指導(dǎo)，提高學(xué)生繪圖，識圖能力；使課堂教學(xué)有延續(xù)性和生成性，促進學(xué)生的自主發(fā)展。多角度加深對知識理解課堂效果反饋，鞏固知識。七、教學(xué)反思建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：在學(xué)習(xí)的過程中，獲得知識的多少取決于學(xué)習(xí)者根據(jù)經(jīng)驗去建構(gòu)有關(guān)知識的能力，而不取決于學(xué)習(xí)者記憶和背誦教師講授內(nèi)容的能力。對知識的真正理解只能是學(xué)習(xí)者自身基于自身的經(jīng)驗背景建構(gòu)起來的。要想讓學(xué)生獲得更多.更牢固的知識，必須調(diào)動學(xué)生的積極性，讓其主動探索.體驗，僅僅依靠語言的傳遞是不夠的。生物學(xué)科屬于自然科學(xué)學(xué)科，在學(xué)習(xí)的過程中，根據(jù)新課標(biāo)要求，要積極倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，從而提