視頻簡介：
視頻標簽：基因突變,基因重組
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：福建省高中生物優質課比賽《基因突變和基因重組》教學視頻_寧德
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福建省高中生物優質課比賽《基因突變和基因重組》教學視頻_寧德
高三一輪復習：《基因突變與基因重組》一節的教學設計
【教學分析】
本節是人教版生物必修2《遺傳與進化》的第五章《基因突變及其他變異》的第一節內容。本章內容既是對前四章內容合乎邏輯的延續，又是復習第六章《從雜交育種到基因工程》和第七章《現代生物進化理論》的重要基礎。本節課包含了兩種可遺傳變異基因突變和基因重組，這節課的重點和難點主要集中在基因突變這個知識點，教師應通過多種途徑，加深學生對概念內涵和外延的認知，幫助學生理解基因在傳遞過程中發生內在和外在的變化過程對生物性狀的影響。而基于前面已經復習了自由組合定律和減數分裂知識，學生們對于基因重組已經有了一定的了解，在這個知識點處理上應注重對學生實際理解能力和圖形分析能力的培養，通過實踐提高學生的認知能力，實現知識的內化。
【考綱要求】
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考點 |
考綱要求 |
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1.基因突變的特征和原因 |
Ⅱ |
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2.基因重組及其意義 |
Ⅱ |
【
復習目標】
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知識目標：
（1）概述基因突變的實質是基因結構的改變，分析說明基因突變的特征和原因，說出基因突變的意義。
（2）掌握基因重組的本質特點及意義，辨別不同類型的基因重組。
2、能力目標：
（1）嘗試對基因突變知識網絡圖的自我建構和生成，培養學生學會如何回歸教材、學會挖掘教材。
（2）學會用圖示形式表示發生基因重組的原因，結合減數分裂過程，培養學生的識圖、畫圖和判斷、推理等能力。
（3）借助高考題的實戰演練，小組討論交流，訓練思維，提高學習能力。
3、情感、態度與價值觀目標：
（1）積極參與探討過程，體驗認知規律，并在可遺傳變異的學習中懂得生物界豐富多彩的本質。
（2）從分子生物學的角度對基因突變和基因重組作出科學的解釋，激發責任感。
【
復習重點和難點】
1、重點：（1）構建基因突變的知識體系；基因突變的原因、特點。
（2）基因重組的來源及對應的基因變化圖。
2、難點：基因突變和基因重組的意義。
【
教學方法】
1、結合導學案高效課堂模式：自主學習，合作探究
2、嘗試概念教學
【
教學準備】
1、精心編制的導學案一份，課前分發，學生自主預習。
2、教師課前適當地給小組長培訓，以提高課堂討論效果。
【
教學過程】 引入：觀察圖片引入生物變異的類型
（一）基因突變
探究活動1：根據導學案的基因突變知識框架雛形，各組同學閱讀課本相應的內容進行構建和完善“基因突變”的知識網絡。A組完成基因突變的概念，B組完成基因突變的原因，C組完成基因突變的特點，D組完成基因突變的意義。
圖1 “基因突變”的知識網絡圖
【設計意圖】：采取合作學習的策略，學生能主動建構自己的知識脈絡，教師組織學生分析討論，大膽提出不同的歸納方式，查漏補缺，全面梳理知識。在小組合作的過程中，使學生真正成為學習的主人，讓學生自主構建知識的活動中有效地克服了知識的遺忘問題，將知識進行遷移、歸納、整合和拓展，橫向比較相關知識，縱向整理知識脈絡，并逐漸養成適合自己的學習策略。
探究活動2：了解DNA分子中堿基對的替換、缺失或增添對其編碼蛋白質的影響有何不同。下面已經給出正常DNA分子的堿基序列，當堿基序列分別發生如下變化時，翻譯成的氨基酸序列將如何變化?各組同學利用模型分別回答以下的四個問題。（各種氨基酸所對應的部分密碼子，甘氨酸：GGC GGU GGA； 丙氨酸：GCU GCG； 組氨酸：CAU CAC ；纈氨酸：GUU GUC亮氨酸：UUA UUG ； 谷氨酰胺：CAA CAG）
① 第6位堿基對 C-G 被堿基對 T-A 所替換 ；
② 第6位堿基對 C-G 被堿基對 A-T 所替換 ；
③ 第6位堿基對C-G發生缺失；
④ 第6位堿基和第7位堿基之間插入一個堿基對 T-A ；
【探究結果】
正常：甲硫氨酸-組氨酸-色氨酸-精氨酸
A組①替換：甲硫氨酸-組氨酸-色氨酸-精氨酸
B組②替換：甲硫氨酸-谷氨酰胺-色氨酸-精氨酸
C組③缺失：甲硫氨酸-組氨酸-甘氨酸-纈氨酸- - -
D組④增添：甲硫氨酸-組氨酸-亮氨酸-丙氨酸-亮氨酸- -
結論：DNA堿基對替換，不一定引起蛋白質結構的改變。
DNA堿基對缺失或增添對蛋白質結構影響較大。
【設計意圖】：針對“基因突變是否改變生物性狀”這一內容難點，精心設計四種情況的問題串，引導學生的思維不斷走向深入。開展合作學習，小組成員之間的爭論、討論等方式，促使學生多角度去理解基因突變的概念，促使學生的思維相互碰撞、互相啟發，暴露出錯誤，將產生認知的沖突。但隨著問題的解決，能達成更好理解基因突變的本質，有效地提高課堂復習課的效率。
（二）基因重組
教師指出基因重組：是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
教師問：那么，基因重組是如何實現的呢？（出示減數分裂的圖片和學案上設計的交叉互換和自由組合圖）
探究活動3：以基因型為AaBb的精原細胞為例 ，請各組同學們利用染色體變化模型組件，根據基因重組類型判斷可能產生配子的種類 ，并在下面的圖2中畫出相應的染色體組成并標注相應的基因。
圖2 精原細胞細胞產生 圖3 染色體變化模型組件 圖4 學生課堂活動
配子的種類
由于學生前面已經復習了自由組合定律和減數分裂知識，通過讓學生利用染色體變化模型組件進行減數分裂模型的構建，請每組的學生競爭上臺展示所構建的模型，其他小組的學生再提出修改意見。最后教師利用多媒體課件展示基因重組的兩種類型模型范式，讓學生對照、比較( 圖5、圖6)。
圖5 自由組合型基因重組
圖6 交叉互換型基因重組
師生共同總結：基因重組是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要的意義。
【設計意圖】：在小組合作活動中，教師通過預設的問題來引導學生參與討論，積極互動，學生在任務驅動下，自主體驗自由組合、交叉互換過程的實質，加深多種配子如何形成的認知，把問題的方向引回本課的教學主題，通過反問、追問來引導全體學生的關注和深入思考，使學生真正做到將知識融會貫通。
最后設計表格比較基因突變和基因重組，并及時進行課堂鞏固，從而加深學生對本節課知識的理解和運用能力。
【
課堂鞏固】1.判斷題
（1）基因突變是由于DNA片段的增添、缺失和替換引起的基因結構的改變。（ × ）
(2)一對等位基因不存在基因重組，一對同源染色體存在基因重組。（√ ）
（3）若沒有外界因素的影響，基因就不會發生突變。（ × ）
（4）一般情況下，水稻花藥內可發生基因重組，而根尖不能。（ √ ）
(5)積聚在甲狀腺細胞內的
131I可能直接誘發甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代。(2011·安徽理綜)( × )
(6)為了確定在白花豌豆品種栽培園中,偶然發現的一株紅花豌豆是否是基因突變的結果,應檢測和比較紅花植株與白花植株中花色基因的堿基組成。(2010·新課標全國理綜)( × )
2.（2009山東高考）人類常染色體上的B－珠蛋白基因（A
＋）既有顯性突變（A）又有隱性突變（a），突變均可導致地中海貧血。一對皆患地中海貧血的夫婦生下了一個正常的孩子，這對夫婦可能 （ B ）
A．都是純合子（體） B．都是雜合子（體）
C．都不攜帶顯性突變基因 D．都攜帶隱性突變基因
【分析】
3.（2012江蘇高考）某植株的一條染色體發生缺失突變,獲得該缺失染色體的花粉不育,缺失染色體上具有紅色顯性基因B,正常染色體上具有白色隱性基因b(見下圖)。如以該植株為父本,測交后代中部分表現為紅色性狀。下列解釋最合理的是（ D ）
A. 減數分裂時染色單體1 或2上的基因b突變為B
B. 減數第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離
C. 減數第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合
D. 減數第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換
【分析】
【設計意圖】：學生通過以上的習題訓練，將知識內化提升。指導學生解題技巧和方法，并多媒體輔助講評，化抽象內容為直觀形象，學生易于掌握。
【
課堂延伸】引導學生觀看有關生物變異的視頻，利用必修2課本第71頁的技能訓練，布置課后探究活動。
請設計實驗探究這些殘翅果蠅是可遺傳的變異還是不可遺傳的變異，寫出實驗步驟。
【
板書設計】
第 1 節 基因突變和基因重組
一、基因突變
1、基因突變的概念
2、基因突變的原因
3、基因突變的特點
4、基因突變的意義
二、基因重組
1、概念
2、產生的原因
（1）減數第一次分裂時非同源染色體上的非等位基因的自由組合
（2）減數第一次分裂時非姐妹染色單體上等位基因的交叉互換
3、基因重組的意義
【
教后反思】
本節課中如何在前面遺傳的物質基礎上引導學生對基因突變和基因重組的理解進入一個新的平臺是本次教學思考的主要問題。在對教學資源進行整合的基礎上，立足課本，實現對知識的深化和拓展是主要的指導思想。在復習基因突變時，帶領學生復習基因突變的基本概念，對概念進行深入解析，從基因結構的改變，到堿基對的增添、缺失和替換中的相關理解及突變的結果原因和特點等進行系統的理解和深入復習。同時結合基因的結構和基因對性狀控制的相關知識讓學生研究基因突變是否一定會影響生物的性狀。在復習基因重組的過程中采取了新的嘗試，讓學生利用染色體變化模型組件，結合減數分裂的相關知識學習，在自己摸索的過程中實現對基因重組知識的理解和掌握，在此過程中提高學生繪圖，試圖能力，鍛煉了學生的自主學習能力。在題型練習的設置中要結合學生的實際學情，充分利用好高考題，對學生的基礎知識進行鞏固和再理解。本節課的亮點在于復習課融入合作學習策略，明顯增進小組間的競爭意識，學生積極參與課堂討論，氣氛熱烈，每個小組成員都有展示自身觀念和能力的機會，通過小組成員的相互溝通與交流，大大提升了學生語言表達能力和自主思維能力，從而形成有效的一輪復習。總之本次課無論是在學生的活動積極性上，還是教師的適當引導中都配合的相對滿意。
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