資源簡介

教學設計
課 題 基因突變
課時安排 2 課前準備
教材內容 分 析 本課選自人教版高中生物學教材必修2《遺傳與進化》第5章第1節“基因突變和基因重組”，參考課時為2課時。“基因突變和基因重組”不僅是“基因的本質”、“基因的表達”相關教學內容的延伸，同時也為學生理解生物變異、育種和進化打下基礎。因此本節課對新舊知識的承接具有重要作用。 《普通高中生物學課程標準（2017年版）》提出本節應掌握的4個重要概念中，3個都與“基因突變”有關，因此“基因突變”是本節課內容的核心部分。本課題將圍繞“基因突變”的實例、概念、結果、原因、特點和意義進行設計，其余知識點放在第2課時，不做過多描述。
設計理念 本課以“1942河南大饑荒”為引導,多個科學實驗材料為輔助，創設能夠促進深度學習的課堂情境,帶領學生思考“基因突變是如何發生的”，“基因突變是否一定改變生物性狀”、“基因突變是否一定能遺傳給后代”等問題,讓學生對基因突變原因、特點、意義有更直觀的認識，加深了學生對基因突變的理解，最終達到將所學知識與情境建立聯系并實現遷移的目的。
學情分析 通過之前的學習，學生對“基因的本質”、“基因的表達過程”、“基因表達產物與性狀的關系”已經有了初步認識。在初中階段，學生也簡單接觸過誘變育種和基因突變。因此本課先通過誘變育種導入新課，再利用“基因發生突變→表達產物改變→生物性狀改變”的邏輯關系讓學生理解抽象的概念。
教學目標 1.通過不同糧食作物的突變體形成原因進行分析,進一步理解結構與功能觀，并總結出基因突變的概念； 2.通過模擬活動，嘗試了解基因突變的形成過程，推測基因突變的結果； 3.通過討論結腸癌發生的原因，說明癌變與基因突變之間的關系，遠離致癌因子，選擇健康的生活方式； 4.分析基因突變的原因，闡明基因突變的意義，初步形成變異與進化觀； 5.通過了解誘變育種的實例,體會科學技術在發展社會生產力中的巨大作用。
教學重難點 1.基因突變的概念 2.基因突變的原因和意義 3.基因突變對生物性狀的影響
教學過程
教學環節（一） 師生活動 【創設情境】 1942河南大饑荒的視頻 【問題探討】 1.如何在有限的土地資源中種植滿足近14億人口的糧食需求？ 3.雜交育種和誘變育種的原理是什么？
設計意圖 視頻導入，初步認識基因突變及其意義，激發學習興趣。同時讓學生意識到我國糧食產量的提高離不開育種工作者的努力。
教學環節（二） 師生活動 【實例分析】 結合學習任務單中的資料①②③，說出不同突變體形成的根本原因。 ①水稻斑馬葉突變體； ②小麥早抽穗突變體； ③擬南芥黃心突變株。 【問題引導】 1.水稻出現斑馬葉的直接原因是什么？ 2.水稻出現斑馬葉的根本原因是什么？ （1）絲氨酸和天冬酰胺對應的密碼子有什么共同點？ （2）在mRNA分子上,堿基怎樣改變會導致絲氨酸變為天冬酰胺 （3）那對應的DNA又應該發生怎樣的改變 3.小麥提前抽穗的根本原因是什么？ 4.為什么插入1個堿基卻改變了84個氨基酸序列？ 5.擬南芥出現黃心的根本原因是什么？ 6.缺失4個堿基為什么導致氨基酸缺失22個？
設計意圖 通過對水稻、小麥、高粱這些糧食作物的突變情況進行分析，嘗試建構基因突變的概念，并進一步強化結構與功能觀。
教學環節 （三） 師生活動 【模擬活動】 將學生分為5人一組，模擬DNA的復制、轉錄和翻譯過程。 在黑板上展示模板DNA堿基序列（ATGCGCTGGCTA//TACGCGACCGAT），由第1位學生記憶默寫，第2、3位學生快速謄抄，第4位學生寫mRNA序列，第5位學生寫氨基酸序列。比一比哪個小組完成得又快又準確。 【探究活動】 根據學生出現的錯誤情況，引導學生深入分析基因突變一定會改變氨基酸序列嗎？
設計意圖 提高學生課堂參與度，通過游戲的方法鞏固學生在復制、轉錄過程中堿基互補配對原則的使用，以及密碼子表的讀取。 根據學生出現的錯誤情況進行深入分析，引導學生思考基因突變對蛋白質氨基酸序列的影響。如果學生的錯誤不多，可以用事先準備好的典型問題引發學生思考，從而鞏固基因突變的概念。
教學環節 （四） 師生活動 【實例分析】 觀察“思考·討論”中解釋結腸癌發生的簡化模型圖,思考結腸癌發生的原因。 【問題引導】 1.從基因水平分析,結腸癌發生的原因是什么 2.健康人的細胞中存在原癌基因和抑癌基因嗎 3.根據圖示推測,癌細胞與正常細胞相比,具有哪些明顯的特點
設計意圖 通過對結腸癌實例的思考討論，運用結構與功能觀,描述基因突變可能導致細胞的癌變。 通過對基因突變原因的分析,加深學生對基因突變概念的理解,形成珍愛生命的觀念,選擇健康的生活方式,遠離致癌因子。
教學環節 （五） 師生活動 【資料分析】 ④MNU誘變燕麥實驗 ⑤黑色樺尺蛾的出現 【問題引導】 1.樺尺蛾基因突變產生了什么新基因 2.這個新基因和原來的基因是什么關系 為什么 3.這個新基因是原來在自然界有嗎 4.新基因的產生對生物生存有什么意義
設計意圖 讓學生走進科學研究實驗，并對實驗結論進行分析，引導學生總結基因突變的特點。 通過樺尺蛾的實例，化抽象為具體，幫助學生理解基因突變是產生新基因的途徑，是生物變異的根本來源,為生物的進化提供了豐富的原材料。
板書設計 5.1 基因突變和基因重組 一、基因突變 1.概念 2.原因 誘發突變:物理、化學、生物因素 自發突變:DNA復制偶爾出錯 有絲分裂間期:體細胞 3.時間 (無性生殖遺傳給后代） 減數分裂間期:生殖細胞 (有性生殖遺傳給后代） 低頻性 4.特點 隨機性 不定向性 普遍性 5.意義 產生新基因的途徑，生物變異的根本來源,為生物的進化提供了豐富的原材料。
教學反思 信息技術作為教學輔助手段，可以讓教學情境更為真實，課堂效果更活躍，教學內容更直觀，從而更好地達到教學目標。因此信息技術本身并不是重點，而在于其運用過程中造成的效果。本節課使用的僅僅是硬件設備為希沃一體機，運用的軟件也只是簡單的ppt和視頻播放，也就在和學生互動的過程中加入了展臺的拍照展示功能。課程在信息技術方面的創新性有所不足，還需要完善。

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