第五章第一節(jié) 基因突變和基因重組 教學(xué)設(shè)計(jì) 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(jiǎn)介]基因突變這個(gè)知識(shí)點(diǎn)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(diǎn)和難點(diǎn)。本節(jié)課主要采用紙板模型建構(gòu)、實(shí)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(dú)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(duì)氨基酸序列變化的影響、基因突變對(duì)性狀的影響、基因突變的原因、特點(diǎn)、利弊、意義、運(yùn)用等。[教學(xué)目標(biāo)]知識(shí)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(yùn)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(shí)也進(jìn)行了知識(shí)遷移能力的訓(xùn)練2．理論聯(lián)系實(shí)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(jià)值觀方面：1．通過基因突變?cè)虻膶W(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(diǎn)認(rèn)識(shí)生物體和生物界[教學(xué)重點(diǎn)]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(diǎn)]基因突變的意義[學(xué)情分析]生物的變異現(xiàn)象對(duì)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(rèn)識(shí)到生物的變異與遺傳物質(zhì)有關(guān)，也和環(huán)境有關(guān)。基因突變是遺傳學(xué)中重要的概念，是學(xué)生學(xué)習(xí)生物的遺傳、變異和進(jìn)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(gè)重點(diǎn)知識(shí)。由于該部分的知識(shí)比較抽象，需要學(xué)生具備相當(dāng)強(qiáng)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(dá)到從分子水平上理解和掌握，仍需要教師通過采取適當(dāng)?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(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。[教學(xué)過程]教學(xué)過程簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)意圖教學(xué)策略落實(shí)的核心素養(yǎng)目標(biāo)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?guó)Q賀白血病復(fù)發(fā)離世，年僅8歲資料二：展示陳曉旭和鄧?guó)Q賀照片問：“大家認(rèn)識(shí)這兩個(gè)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?guó)Q賀是因白血?。ㄑ┤ナ?，部分同學(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(shí)際現(xiàn)象出發(fā)，有機(jī)聯(lián)系已學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的素養(yǎng)，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察分析，探討交流分析資料，認(rèn)識(shí)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(huì)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(lán)品種，葉球最大的有3.5KG，當(dāng)引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時(shí)間長(zhǎng)、光照強(qiáng)，葉球可重達(dá)7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG。為什么會(huì)這樣呢？資料3：在種植花卉時(shí)，發(fā)現(xiàn)紅花的后代出現(xiàn)了藍(lán)紫花，藍(lán)紫色花的后代仍是藍(lán)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(rèn)識(shí)可遺傳變異和不可遺傳變異。了解可遺傳變異的三個(gè)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(dòng)機(jī)實(shí)例導(dǎo)入，從宏觀到微觀自覺有效認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)念。三、展示資料，進(jìn)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(yán)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(duì)這個(gè)病人無效。對(duì)病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長(zhǎng)又彎的鐮刀形，稱鐮刀狀細(xì)胞貧血癥。提出學(xué)習(xí)任務(wù)：找出鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白分子異常的真正原因。進(jìn)一步設(shè)疑：某基因片段中堿基對(duì)還可能有哪些改變？課前分組整理相關(guān)資料，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們上臺(tái)展示2．深化概念理解師生剖析概念認(rèn)識(shí)基因突變發(fā)生的水平、類型及發(fā)生時(shí)期。四、展開層進(jìn)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(huì)引起生物性狀的改變嗎？探討2：堿基對(duì)的替換、增添、缺失誰對(duì)性狀的影響更??？展示課前學(xué)生分組制作的紙板模型，動(dòng)態(tài)演示增添、替換、缺失三種情況對(duì)氨基酸序列的影響探討3：堿基對(duì)的增添、替換、缺失是否可以是多對(duì)的？探討4：什么細(xì)胞最不易發(fā)生基因突變？探討5：什么細(xì)胞發(fā)生基因突變后最易傳遞給子代？探討6：體細(xì)胞中若發(fā)生基因突變一定不會(huì)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(shí)圖，在堿基對(duì)替換的基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識(shí)增添、缺失。促進(jìn)科學(xué)概念的形成。深化對(duì)概念的理解。自主探究，活學(xué)活用小組交流合作，分別認(rèn)識(shí)替換、增添、缺失一個(gè)堿基對(duì)對(duì)氨基酸序列的影響，通過思維碰撞鞏固基因表達(dá)，引出進(jìn)一步探討。師生探討，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)高度分化的細(xì)胞最不易發(fā)生基因突變，生殖細(xì)胞中的基因突變可以通過受精作用直接傳給后代，體細(xì)胞的突變可以通過植物組織培養(yǎng)傳遞給后代引入史實(shí)，激發(fā)進(jìn)一步探索。師生互動(dòng)，促進(jìn)對(duì)知識(shí)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(duì)知識(shí)的理解。獨(dú)立聯(lián)想，交流合作，突破疑難。鍛煉交流與表達(dá)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(diǎn)結(jié)果和意義竹黃菌是一種生長(zhǎng)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(xì)胞的作用，對(duì)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(dá)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(dá)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(huì)不會(huì)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(diǎn)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(diǎn)?分析資料一、資料二回答。.資料一：細(xì)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(gè)體發(fā)育的任何時(shí)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(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)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(diǎn)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(diǎn)結(jié)果及意義，進(jìn)一步總結(jié)基因突變的特點(diǎn)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(duì)新知識(shí)的理解和掌握。獨(dú)立聯(lián)想，交流合作，突破疑難。鍛煉交流與表達(dá)能力，總結(jié)與歸納能力師生互動(dòng)，促進(jìn)對(duì)知識(shí)的理解。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，師生互動(dòng)，促進(jìn)對(duì)知識(shí)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(shí)到觀點(diǎn)，正確認(rèn)識(shí)生物知識(shí)。用辨證唯物主義的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)事物，解決問題正確運(yùn)用文字、圖示、等方式表征并闡明相關(guān)生命活動(dòng)的原理。基于生物學(xué)知識(shí)的研究解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)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(bǔ)充視頻、文字資料讓學(xué)生從實(shí)例分析入手，按照認(rèn)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(duì)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