基因突變教學設計劉清華一、 教學目標設計1.通過圖解分析，說出鐮刀型細胞貧血癥的病因。2.以鐮刀型細胞貧血癥為例說明基因突變的概念。3.通過小組討論和資料分析，說明基因突變的原因和特征。4.理解基因突變的意義。二教材內容及重點、難點分析 本節課是遺傳與進化第五章第一節的內容基因突變和基因重組，考慮到教學內容的關系，在教材處理上，用1課時的時間進行基因突變的教學。基因突變的教學重點應該包括三個方面的內容：基因突變的概念、基因突變的原因和基因突變的特點。這是基因突變的三個核心內容，因此我確定為教學重點。在教學內容上，還會涉及到基因突變的意義，而基因突變的意義會與生物進化聯系起來，學生在理解起來比較困難，因此我將教學難點確定為：基因突變的意義。三教學過程與分析教師組織和引導學生活動教學意圖創設情境導入新課一母生九子 連母十個樣引出變異的概念，提問引起生物性狀改變的原因是什么？環境變化引起的變異為不可遺傳的變異；基因變化引起的變異為可遺傳變異。可遺傳變異主要包括基因突變、基因重組、染色體變異，這就是第五章主要研究的內容。今天我們首先來學習基因突變。展示學習目標學生思考回答復習舊知識引入新課基因突變的實例鐮刀型細胞貧血癥基因突變的概念介紹鐮刀型細胞貧血癥的發現結合基因指導蛋白質的合成過程，小組合作探究谷氨酸被纈氨酸取代的根本原因。因為谷氨酸和纈氨酸的密碼子都不止一種，所以有多種可能性，引導學生分析哪一種或哪幾種可能性最高。請學生交流討論的結果推導有兩種可能，密碼子由GAA變成了GUA，或者由GAG便成了GUG.但是因為基因的特異性，所以只能是其中的一種情況。教師指出實際是由GAA變成了GUA.教師引導學生歸納出：鐮刀型細胞貧血癥產生的根本原因是基因中堿基對的替換引起的。過渡：除了堿基對的替換能夠改變基因結構外，還有什么方式也能夠改變基因結構呢？教師引導學生小結基因突變的概念：DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結構的改變。思考討論：思考1：基因突變，是否一定會引起生物性狀的改變？思考2：堿基對的缺失與替換相比哪一個對生物的影響更大？缺失一個堿基對和缺失兩個、三個堿基對生物的影響哪個更大？學生討論并交流討論結果學生根據圖解歸納鐮刀型細胞貧血癥產生的根本原因學生總結基因突變的概念思考、討論、回答通過比較正常紅細胞和畸形紅細胞，從而引出鐮刀型細胞貧血癥培養學生利用已學知識（基因控制蛋白質的合成）解決新問題的能力培養學生歸納總結和語言表達能力基因突變的原因和特點1.普遍性2、害多利少3.不定向性4.隨機性5.低頻性閱讀課本81-82頁內容，總結基因突變產生的原因和特點（舉例說明）。將致癌因子和引起基因突變的因素聯系起來。結合現實生活講解引起基因突變的因素：介紹切爾諾貝利核電站核泄漏和日本原子彈爆炸的資料，介紹吸煙的危害，介紹亞硝酸和黃曲霉素。舉例說明基因突變的特點：舉例：果蠅紅眼中出現白眼，水稻的矮稈中出現髙稈，牛犢的褐色毛中出現白色毛，人的紅綠色盲不管是低等生物，還是高等動植物以及人，都會發生基因突變。引導：果蠅的紅眼與白眼，水稻的髙稈和矮稈，這都是一對一對的什么性狀？控制相對性狀的是一對什么基因？歸納小結：基因突變的結果就是使得一個基因變成了它的等位基因。討論：基因突變一定能改變生物的表現型嗎？小結：基因突變不一定改變表現型。原因：1.如果基因突變沒有改變氨基酸，則不改變表現型2.如果基因突變改變氨基酸，表現型可能發生改變（如為隱性突變，如AA突變為Aa表現型不變）思考：你覺得基因突變后對生物是有利還是有害？如果沒有改變表現型，既無利又無害。如果改變了，則可能有害，可能有利。大多數是有害的，有利的很少。教師舉例：果蠅眼色的基因突變提問：基因突變的隨機性體現在哪些方面？基因突變發生在什么細胞中能夠遺傳下去？據估計，在高等生物中，大約10萬1億個生殖細胞中才會有一個發生基因突變。DNA復制的錯誤率約為10-9 ，也就是說每連接10億個核苷酸才可能發生一個錯誤。提問：頻率低是否就意味著突變少？學生閱讀、總結、回答培養學生的閱讀能力和歸納能力通過簡單而具體的事例，讓學生更容易理解微觀的基因突變特點基因突變的意義思考與討論：基因突變能產生新的基因嗎？這些新的基因產生的新表現型對生物的生存有什么意義（有利還是有害）？自然環境會選擇哪些個體生存下來？小結：基因突變是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。通過開展問題式的討論，拓展學生的思維教學反思劉清華 本節課的優點主要有：1.注意建立與先前知識的聯系。比如講誘發基因突變的因素的時候聯系致癌因子來講，探究鐮刀型細胞貧血癥原因的時候讓學生結合基因指導蛋白質合成的知識來思考。2.注意建立與現實生活的聯系。比如咸菜中含有較多的硝酸鹽，發霉的食物中含有黃曲霉素，核輻射，吸煙對健康的危害等。以此培養學生的生物科學素養，滲透學科文化。3.給學生提供了豐富的材料。比如太空南瓜、太空茄、高產青霉素菌株、切爾諾貝利核電站爆炸的材料、日本原子彈爆炸的材料，通過豐富的材料可以使知識形象化，也可以提高學生的學習興趣。4.有創新。比如講解鐮刀形細胞貧血癥的原因的時候，讓學生自己來推導，而不是課本上的填空，提高了思維的難度；比如講堿基對缺失的時候，進行了很好的演示，學生一看就能明白。這些都是自己想出來的，不是模仿別人。4.教學目標明確合理，過程流暢，有多次學生活動，有點撥、小結，充分發揮老師的引導作用，問題設計好，注重規范性。 本節課的不足以及今后需要注意的問題：1.探究鐮刀形細胞貧血癥的原因的活動沒有達到預期的效果，很多學生還是直接看課本了，活動之前應該強調自己思考，推導可能的原因，不要直接看書上的。2.對于學生的回答應給與及時有效的反饋、評價。3.活動中插話很多，應該活動之前干預，活動中應放手，充分調動學生的思維。4.每個環節結束后，