生物变异

《生物的变异—基因突变》教学设计王晨霞《生物的变异—基因突变》教学设计榆中二中王晨霞一、教材分析及设计思路：《基因突变》是学生在学习了生物遗传之后从分子水平（基因变化的角度）来理解生物变异的原因，也是学生对《基因表达》的延续和延伸。基因突变是遗传学中重要的概念，是学生学习变异和进化的基础。教材在设计本节课内容上，通过以镰刀型贫血症为例，对血红蛋白分子结构进行分析，从宏观到微观，逐渐推导出基因结构的改变讲述了基因突变。这部分知识比较抽象，需要学生具备相当强的抽象、空间思维和丰富的形象力。如果在讲授过程中先给学生展示基因突变的几个实例或图片，并直接说明这是基因突变引起的，接着就以镰刀型细胞贫血症为例来讲解基因突变，在这种教学模式下往往会忽视了学生在学习过程中对知识的建构。基于以上考虑，本人认为本节课的教学可以利用动态生成式的教学，即教师首先利用学生身边的事或学生的生活经验为学生创设情境，结合学生已有的认知，从宏观到微观，从性状的变化认知基因结构的改变，通过类比推理的方法来理解抽象的概念，理解基因突变和生物性状改变的关系，再经过学生对问题的探究、讨论、比较归纳，总结，构建出自己的知识结构。二、教学目标：（一）知识方面：1．认识镰刀型贫血症；2．掌握基因突变的概念，理解基因突变的原因及本质；3．了解基因突变的意义。（二）能力方面：1．通过观察正常红细胞和镰刀型红细胞的结构特点，训练学生的观察和比较能力；2．通过多媒体的直观功效，培养学生的观察、探究能力；3．通过利用学生生活经验的创设，结合新知识培养学生的类比迁移能力；4．通过对镰刀型细胞贫血症病因的讨论分析，使学生通过“材料—比较—归纳”的方式来获得基因突变的概念并培养学生的合作交流能力。（三）情感态度与价值观方面：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．通过对基因突变原因及特点的逻辑论证过程，不但可以使学生懂得生物界丰富多彩的本质，还可以对学生进行辩证唯物主义的思想教育；3．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。三、教学重难点：1．教学重点：（1）基因突变的概念及实质。（2）基因突变的原因。2．教学难点：基因突变的概念和意义四、教学方法：采用“材料分析——比较归纳——讨论总结”的教学模式。五、教学用具：PPT课件六、教学过程：1．(1)创设情境：前几天，有位老师给我说了个有趣的事情：我们有些同学做作业的时候，就像DNA遗传的一样，总要进行“复制”。物理重力的表达式是G=mg，但由于一位同学的g写的不够清楚，另一个同学“复制”的时候将mg变成了M9，到第三个同学的时候，他觉得数字应该写在字母前面，就写成了9M。由此生活中的事例，我们在生物的学习中展开联想，在DNA复制的过程中也是否发生类似抄错答案一样的错误呢？如果会，那么DNA分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？可能对生物体产生什么影响？（2）用多媒体课件演示正常红细胞和镰刀型细胞贫血症红细胞图片，引导学生探讨遗传物质发生的改变。探讨一：找出镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子异常的真正原因？教师提出以下问题引导分析：①引起红细胞形状不同的原因是什么？②血红蛋白不同是由什么直接决定的？③氨基酸的密码子是由什么决定的？由此可以推测其碱基片段发生了什么变化？学生活动：按照中心法则，对照密码子表反向推导DNA结构发生的变化。引导得出：镰刀型贫血症患者血红蛋白分子异常的根本原因是DNA分子上的碱基对T\A被替换成A\T造成的。教师讲述：控制血红蛋白的DNA分子上一个碱基对发生改变，导致该基因脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，导致基因结构改变。在前面的学习中我们已经认识到基因决定生物的性状，因此基因结构改变最终导致控制血红蛋白的性状发生改变，细胞由圆饼状变为镰刀状。镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白分子异常的根本原因是基因分子水平上的碱基对T\A被替换成A\T造成的。设问：刚才我们探讨了碱基种类发生改变会引起遗传物质改变，即基因结构的改变。同学们再设想一下还有哪些原因会引起基因结构的改变呢？探讨二：探讨引起基因结构改变的其他原因？创设情境：以粉笔、小棒等引导学生联想、类比。（多媒体课件演示）学生活动：①碱基对的增添和缺失②碱基对的排列顺序改变探讨三：对比这三种碱基对改变导致形状改变的方式，师生归纳出共同的特点。a、是碱基对的种类、数目、排列顺序发生改变，引起基因结构的改变；b、是都出现了新的基因导致基因型和表现型发生了改变。引出基因突变的概念。2．基因突变：（1）归纳基因突变的概念：基因中碱基对的替换、增添和缺失，从而引起基因结构的变化，叫做基因突变。（2）总结基因突变的原因：（多媒体课件演示）（3）归纳基因突变的实质：产生了等位基因，通常会引起性状的改变。引导学生分析“通常”的原因：a、密码子具有兼并性。（多媒体课件演示）b、突变可能是隐形突变。c、终止密码不决定氨基酸。d、从基因结构进行分析（有待高三学习）拓展训练：产生的新性状能否遗传给后代？生殖细胞发生的突变，可以通过有性生殖进行遗传。体细胞发生的突变，可以利用无性生殖进行遗传。引出基因突变是可遗传变异的来源之一。组织学生阅读变异的类型以及本质区别。创设情境：从猴到人的变化过程，引导学生理解基因突变的意义。（4）基因突变意义：为进化提供原材料。列举诸如海啸引发的核危机等生活实例，让学生正确认识基因突变。树立正确的人生观。热爱生活，珍爱生命。七、巩固练习：八、课后小结：基因突变就是由于碱基对的替换、增添和缺失致使特定基因的碱基对发生改变，也就是基因结构发生改变，产生了新的基因，通常会引起性状改变，这种性状可以传递给后代，是可遗传变异的来源之一。日常生活中我们经常听到“一猪生九仔，连母十个样”这样的俗语，请同学们思考一下这种变异的是否也是由基因突变引起的呢？这个问题留到下一节课我们解决。九、作业布置：课后练习：第一小题十、教学后记：板书设计：基因突变一、概念：基因中碱基对的替换、增添和缺失，从而引起基因结构的变化，叫做基因突变。二、原因：碱基对的替换、增添和缺失三、实质：产生了等位基因，通常会引起性状的改变。四、意义：为进化提供原材料。