第五章第一節(jié) 基因突變和基因重組 教學(xué)設(shè)計 高一下學(xué)期 人教版 必修2

PAGE10PAGE第五章基因突變與其他變異第一節(jié)基因突變和基因重組[課例簡介]基因突變這個知識點是人教版高中生物教材必修2模塊第五章第一節(jié)的重點和難點。本節(jié)課主要采用紙板模型建構(gòu)、實例分析與問題探討相結(jié)合的方法展開教學(xué)，側(cè)重于理性思維與交流合作等核心素養(yǎng)培養(yǎng)。主要引導(dǎo)學(xué)生通過積極聯(lián)想、獨立思考、自主閱讀、交流合作、學(xué)案導(dǎo)學(xué)等形式引導(dǎo)學(xué)生逐一分析基因突變對氨基酸序列變化的影響、基因突變對性狀的影響、基因突變的原因、特點、利弊、意義、運用等。[教學(xué)目標]知識方面：1．舉例說明基因突變的特征和原因2．說出基因突變的意義能力方面：1．通過運用中心法則、癌變之因來理解基因突變的原因、特征，訓(xùn)練發(fā)展思維的邏輯性、深刻性，同時也進行了知識遷移能力的訓(xùn)練2．理論聯(lián)系實際的能力訓(xùn)練，分析資料，歸納總結(jié)基因突變的原因、特征、結(jié)果及意義3.通過紙片模型的建構(gòu)鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作探究的能力情感態(tài)度和價值觀方面：1．通過基因突變原因的學(xué)習(xí)，樹立事物發(fā)展的內(nèi)因是根本，外因是條件的辨證唯物的思想2．用辨證唯物主義的觀點認識生物體和生物界[教學(xué)重點]1．基因突變的概念和特征、原因和結(jié)果2．基因突變的意義[教學(xué)難點]基因突變的意義[學(xué)情分析]生物的變異現(xiàn)象對于學(xué)生而言并不陌生。通過前面生物課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步認識到生物的變異與遺傳物質(zhì)有關(guān)，也和環(huán)境有關(guān)?；蛲蛔兪沁z傳學(xué)中重要的概念，是學(xué)生學(xué)習(xí)生物的遺傳、變異和進化的基礎(chǔ)，其中的基因突變是生物變異這部分教學(xué)內(nèi)容中的一個重點知識。由于該部分的知識比較抽象，需要學(xué)生具備相當強的抽象、空間思維能力和豐富的想象力。雖然學(xué)生在本模塊前面的教學(xué)內(nèi)容中遇到類似的情況，通過學(xué)習(xí)提高了能力，但要達到從分子水平上理解和掌握，仍需要教師通過采取適當?shù)慕虒W(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生在不斷地探究、思考、分析和討論的過程中實現(xiàn)教學(xué)目標。[教學(xué)過程]教學(xué)過程簡述設(shè)計意圖教學(xué)策略落實的核心素養(yǎng)目標一、創(chuàng)設(shè)情境，引用視頻、圖片，導(dǎo)入新課展示以下資料：資料一：課前三分鐘觀看短片“年畫娃娃”鄧鳴賀白血病復(fù)發(fā)離世，年僅8歲資料二：展示陳曉旭和鄧鳴賀照片問：“大家認識這兩個人嗎？哪位同學(xué)能給大家介紹一下，他們現(xiàn)狀如何？”因課前觀看過短片，能回答出鄧鳴賀是因白血?。ㄑ┤ナ溃糠滞瑢W(xué)知道陳曉旭是因乳腺癌去世。引導(dǎo)大家回憶必修一第六章癌變的概念、影響因素并指出癌變的根本原因就是發(fā)生了基因突變，由此引出本節(jié)內(nèi)容觀看視頻，從大家熟悉的明星入手，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)入新課從實際現(xiàn)象出發(fā)，有機聯(lián)系已學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)動機培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的素養(yǎng)，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進行觀察分析，探討交流分析資料，認識可遺傳變異和不可遺傳變異資料1：“愛美之心，人皆有之”隨著整容醫(yī)療水平的的日臻完善，人們可以根據(jù)自己的喜好，“制造”美麗，雕塑形體。“人造美女”結(jié)婚后所生的孩子一定會像她一樣的美麗嗎？為什么呢？資料2：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉球最大的有3.5KG，當引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。為什么會這樣呢？資料3：在種植花卉時，發(fā)現(xiàn)紅花的后代出現(xiàn)了藍紫花，藍紫色花的后代仍是藍紫色。這種現(xiàn)象是哪類變異呢？分析資料提取有效信息，引導(dǎo)學(xué)生認識可遺傳變異和不可遺傳變異。了解可遺傳變異的三個來源，引出基因突變。巧設(shè)情境，問題探討，激發(fā)學(xué)習(xí)動機實例導(dǎo)入，從宏觀到微觀自覺有效認識生命現(xiàn)念。三、展示資料，進一步理解基因突變的概念。１.展示資料1910年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴重的貧血病患者。醫(yī)生使用所有能治療貧血病的藥物，但對這個病人無效。對病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)，紅細胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀狀細胞貧血癥。提出學(xué)習(xí)任務(wù)：找出鐮刀型細胞貧血癥患者血紅蛋白分子異常的真正原因。進一步設(shè)疑：某基因片段中堿基對還可能有哪些改變？課前分組整理相關(guān)資料，現(xiàn)在請同學(xué)們上臺展示2．深化概念理解師生剖析概念認識基因突變發(fā)生的水平、類型及發(fā)生時期。四、展開層進式探討，理解基因突變的內(nèi)涵和外延探討1：基因突變一定會引起生物性狀的改變嗎？探討2：堿基對的替換、增添、缺失誰對性狀的影響更小？展示課前學(xué)生分組制作的紙板模型，動態(tài)演示增添、替換、缺失三種情況對氨基酸序列的影響探討3：堿基對的增添、替換、缺失是否可以是多對的？探討4：什么細胞最不易發(fā)生基因突變？探討5：什么細胞發(fā)生基因突變后最易傳遞給子代？探討6：體細胞中若發(fā)生基因突變一定不會遺傳給子代?分析資料，圍繞情境提出疑問，誘導(dǎo)學(xué)生思考，展開基因突變病因的探索。通過識圖，在堿基對替換的基礎(chǔ)上進一步認識增添、缺失。促進科學(xué)概念的形成。深化對概念的理解。自主探究，活學(xué)活用小組交流合作，分別認識替換、增添、缺失一個堿基對對氨基酸序列的影響，通過思維碰撞鞏固基因表達，引出進一步探討。師生探討，引導(dǎo)學(xué)生認識高度分化的細胞最不易發(fā)生基因突變，生殖細胞中的基因突變可以通過受精作用直接傳給后代，體細胞的突變可以通過植物組織培養(yǎng)傳遞給后代引入史實，激發(fā)進一步探索。師生互動，促進對知識的理解。鍛煉分析、總結(jié)與歸納能力。發(fā)揮學(xué)生的主體地位，通過科學(xué)探究加深對知識的理解。獨立聯(lián)想，交流合作，突破疑難。鍛煉交流與表達能力，總結(jié)與歸納能力體現(xiàn)思維探究，引導(dǎo)學(xué)生用理性思維思考與分析。體現(xiàn)思維探究，引導(dǎo)學(xué)生用理性思維思考與分析。五、閱讀材料，分析基因突變的影響因素、特點結(jié)果和意義竹黃菌是一種生長在竹枝上的真菌，竹黃菌分泌的朱紅菌素，具有良好的殺傷腫瘤細胞的作用，對HIV-1型病毒有抑制作用，并能抗菌消炎，極具發(fā)展前景。而野生竹黃菌產(chǎn)生的朱紅菌素只有12mg/L左右，只有極少數(shù)菌株可以發(fā)生自發(fā)突變，但產(chǎn)量依然不高，只有16mg/L左右，不能滿足醫(yī)療需求?？茖W(xué)工作者想了很多方法。他們用X射線、紫外線等照射竹黃菌，獲得了朱紅菌素產(chǎn)量達到26.1mg/L的突變體菌株，他們以0.5%-2.5%的甲基磺酸乙酯（EMS）（一種化學(xué)誘變劑）誘變竹黃菌，從中篩選得到朱紅菌素產(chǎn)量達到28.8mg/L的高產(chǎn)菌株?？茖W(xué)工作者利用X射線、紫外線等照射竹黃菌，結(jié)果大部分竹黃菌死亡，少數(shù)生存下來。在存活下來的竹黃菌中，產(chǎn)生朱紅菌素的量卻存在很大的差異，即發(fā)生突變的方向并不一致，有的表現(xiàn)為低產(chǎn)性狀，有的表現(xiàn)為高產(chǎn)性狀，有的菌株甚至不產(chǎn)。探討1：該研究的目的是什么?探討2：如果不處理，竹黃菌會不會發(fā)生突變？為什么還要處理？探討3：根據(jù)材料分析：①引起基因突變的影響因素有哪些？②基因突變的特點有哪些？③基因突變的意義？④基因突變的結(jié)果是？探討4：除該材料涉及到的，基因突變是否還有其他特點?分析資料一、資料二回答。.資料一：細菌：無抗藥性—抗藥性棉花：正常枝—短果枝果蠅：紅眼—白眼小鼠：黑毛、白毛、灰毛人：白血病、癌癥資料二：①可發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期②可發(fā)生在不同的DNA分子上；③可發(fā)生在同一DNA的不同部位探討5：基因突變可運用于生產(chǎn)實踐的哪些方面呢？舉例引導(dǎo)學(xué)生了解誘變育種。六、鏈接高考七、課后精煉，練習(xí)鞏固學(xué)生自主閱讀材料，通過角色互換、小組討論，了解基因突變的影響因素、特點結(jié)果及意義，完成學(xué)案。師生探究，熟練掌握基因突變的影響因素、特點結(jié)果及意義，進一步總結(jié)基因突變的特點學(xué)生舉例說明通過高考真題的研究，熟悉高考考法通過課后思考與練習(xí)，加深對新知識的理解和掌握。獨立聯(lián)想，交流合作，突破疑難。鍛煉交流與表達能力，總結(jié)與歸納能力師生互動，促進對知識的理解。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，師生互動，促進對知識的理解。舉例探討練習(xí)鞏固體現(xiàn)思維探究，引導(dǎo)學(xué)生用理性思維思考與分析。樹立辯證唯物主義思想。呈現(xiàn)由事實到觀點，正確認識生物知識。用辨證唯物主義的觀點認識事物，解決問題正確運用文字、圖示、等方式表征并闡明相關(guān)生命活動的原理。基于生物學(xué)知識的研究解決生產(chǎn)生活中的實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感崇尚并形成科學(xué)思維的習(xí)慣[教學(xué)收獲與反思]1.補充視頻、文字資料讓學(xué)生從實例分析入手，按照認知的規(guī)律從現(xiàn)象到概念，從宏觀到微觀來歸納總結(jié)概念，有效突破了對變異類型及基因突變概念的理解。從中鍛煉了學(xué)生分析、總結(jié)與歸納能力。2．設(shè)置一系列問題