人教版必修2生物51 基因突变和基因重组 教案2.docx
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人教版必修2生物51基因突变和基因重组教案2
《神奇的魔法——基因突变》教学设计
一、教学目标:
(一)知识目标:
1.结合相关资料信息,回顾基因突变的特点和引起基因突变的原因,构建基因突变思维导图。
2.结合习题,巩固基因突变的概念。
(二)能力目标:
1.培养学生从现成资料中提取关键信息的能力。
2.通过小组活动,提高学生合作学习的能力。
3.通过组织学生现场出题,提高学生综合能力。
(三)情感目标:
1.通过资料的分析,培养学生正确的生活态度,珍惜健康的身体。
2.通过对资料的学习,让学生了解到中国科学家获取的成绩,增加学生的自豪感,增强对生物科学的热爱。
二、教学重点
培养学生提取关键信息的能力,构建基因突变的思维导图。
三、教学难点
培养学生的审题能力,提高解题技巧。
四、教学策略
高三的学生已学过基因突变的相关知识,可能不同的学生掌握的情况不完全相同,通过对资料信息的分析,回顾所学内容,构建相关思维导图进行系统复习;通过完成相关练习,教师讲解,学生回顾基本概念和掌握解题技巧;学生根据相关信息来出题,以提高学生的综合能力和增强解题信心。
五、教学过程
(一)脑洞大开:
教学导入:
用PPT展示学生熟悉的电影人物(蜘蛛侠、绿巨人),让学生思考是什么魔法使他们发生了如此大的变化?
这些电影人物可以迅速地调动学生的学习兴趣和积极性,学生结合所学的内容,很快得到正确的答案,是基因突变使他们发生了巨大的变化,进而引出本节课的主题《神奇的魔法—基因突变》。
师:
提问:
请同学们根据PPT展示的图片,思考是什么魔法使他们发生了如此大的变化?
生:
进行热烈的讨论。
最后引出本节课题:
基因突变。
(2分钟)
(二)寻宝时间:
展示两则资料,请同学们从资料中提取与基因突变有关的关键信息,并将小组中各成员所提取的信息用思维导图联系起来(让学生在卡片上写上相关信息)。
资料一、猫类的无毛现象是由特定的隐性基因所引起的,这就意味着一只无毛猫的父母亲肯定都携带一种与无毛有关的基因。
除非是猫类近亲繁殖或是双方都携带有相关基因,否则事实上无毛现象仍然是一种罕见的现象。
斯芬克斯无毛猫繁殖较困难,所以至今数量较少,显得十分珍贵。
资料二、中国团队发现:
吸烟可引起癌旁正常肺组织基因组突变
(通过阅读该资料,让学生认清吸烟对人体健康的危害,从而远离香烟)
中国科学院动物研究所周光飚研究组对11例肺腺癌病人及3例肺鳞癌病人的癌旁正常肺组织及对应癌组织进行全基因组测序,在肺腺癌患者,正常对照组织的外显子每100万个碱基中存在0.27个突变,每例标本含有5.3个基因突变。
在肺腺癌及鳞癌病人的正常对照组织中,C:
G→T:
A的碱基替换比例最高,是烟草致癌物甲基硝基亚硝基胍(MNNG)引起的基因组疤痕。
这说明,在吸烟者的癌旁正常组织中同样存在基因组突变,当突变继续累积就可能形成新的肿瘤病灶,因此肺癌很有可能是多克隆起源的。
教师布置任务后,可以在教室里慢慢走动,关注小组讨论和分析的结果,收集有用的卡片,粘在黑板上,再用线段连起来,初步构建思维导图。
师:
请同学们根据PPT展示的两则资料,进行分组讨论,从资料中提取与基因突变有关的信息,写在卡片上,并将所有信息以思维导图的方式联系起来。
生:
进行小组讨论,构建思维导图。
师:
关注学生讨论情况,并收集有用的卡片,粘在黑板上,初步构建思维导图(10分钟)。
(三)基础反馈:
通过以下的习题,考查学生掌握基因突变概念的情况,及对该概念理解的深度,教师根据学生的回答做出正面评价,并做适当的补充,使更多的学生更好地理解和掌握该概念。
练习题:
自然界中,一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:
()
正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸
突变基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸
突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸
突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是
A突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添
B突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添
C突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添
D突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
师:
请同学们进行思考,完成这道题目。
生:
进行思考。
师:
结合我们已经学过的知识,请问选哪个选项?
生:
选A。
师:
结合这道题目,请回顾基因突变的概念。
生:
由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换而引起的基因结构的改变。
师:
正确,而这一道题正好就是考查我们对基因突变概念的理解情况。
(2分钟)
(四)无奇不有
搜集发生基因突变之后的各种生物图片(白乌鸦、白草莓、肌肉牛等),通过PPT呈现,图片中的生物与日常所见的反差明显,视觉上的强烈冲击,迅速提高学生的学习兴趣,并引导学生概括出基因突变的其中一个特点:
普遍性。
师:
我们已经回顾了基因突变的概念,前面我们也已经根据资料回顾了与基因突变有关的一些知识点,下面我们来看几张图片,我们可以从图片中获取什么信息?
生:
基因突变可以发生在任何生物中,它具有普遍性。
师:
确实如此,从PPT中展示的几张图片,我们知道基因突变可以发生在任何生物中。
(1分钟)(继续构建思维导图)
(五)脑力大开发
通过PPT展示数则资料,让学生通过思考,回顾所学知识,概括出基因突变的其他特点及引起基因突变的原因等,学生学以致用,更好地巩固所学的知识,教师则根据学生的回答,及时作出正面评价,并继续完善思维导图。
1.人类的血管性假血友病基因位于第12号染色体上,目前该病有20多种类型。
2.以美国为首的北约在1994~1995年对波黑的空袭以及1999年对南联盟的空袭中大量使用了贫铀弹,导致人类癌症、白血病和新生儿畸形的发生等。
近几个月来,一些欧洲国家也纷纷报道本国参加北约维和行动的士兵因患癌症等病症而死亡,并称之为“巴尔干综合症”。
3.镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡,可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。
但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区,带有这一突变基因的人(Aa)很多,频率也很稳定。
4.果蝇的长翅和残翅是一对相对性状,若突变位点仅在常染色体,则子二代长翅野生型:
残翅野生型=15:
1,若突变位点仅在X染色体,则子二代长翅野生型雌性:
残翅野生型雄性=2:
1。
师:
但是基因突变的相关知识点远远不止我们刚才所回顾复习到的这些内容,现在请同学们根据所给的资料,再进行思考,回顾其他有关基因突变的知识点,让我们可以接着完善思维导图。
生:
从资料1可以得知基因突变具有不定向性。
生:
从资料2可以得知基因突变具有多害少利性,因为打破了与环境的平衡状态,所以基因突变往往是有害的,还可以知道物理辐射可以引发基因突变。
生:
从资料3可以得知基因突变的有害有利是相对的,主要还是得看发生基因突变的生物所在的环境。
生:
从资料4可以得知基因突变具有随机性。
师:
回答非常全面,科学。
现在我们将所得到的信息补充到思维导图中。
(6分钟)
(六)巧解客观题
让学生根据所给出的资料,通过思考,完成相关题目,教师关注学生完成情况,并通过手机拍照,将有代表性的答案传送到电脑里,通过PPT呈现出来,再让其他学生进行评价,并对答案进行完善,教师也要及时做出正面评价,进行适当的补充。
刺毛鼠(2n=16)背上有硬棘毛,体浅灰色或沙色,张教授在一封闭饲养的刺毛鼠繁殖中,偶然发现一只无刺雄鼠(浅灰色),全身无棘毛,并终身保留无刺状态。
张教授为了研究无刺小鼠的遗传特性,让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配,结果F1全是刺毛鼠;再让F1刺毛鼠雌雄交配,生产出8只无刺小鼠和25只有刺小鼠,其中无刺小鼠全为雄性。
(1)张教授初步判断:
①该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成的,而不是营养不良或其他环境因素造成的。
②控制无刺性状的基因位于性染色体上。
写出张教授作出上述两项判断的理由:
判断①的理由:
判断②的理由:
师:
我们已经通过相关资料信息及图片,回顾了很多与基因突变有关的知识点,现在我们来将所回顾的知识应用到解题上,来我们试试把这道客观题巧妙地解决,请同学们分组思考讨论,将你们的最终答案写在练习本上,老师最后会收集一些答案,传到电脑上,和大家一起评价,补充。
生:
分组思考讨论,完成练习题,写下本小组的答案。
师:
关注学生的讨论情况,收集答案,传入电脑,和同学们一起评价、补充。
(5分钟)
(七)出题小能手
结合一道高考题题干(事先不透露该题为高考题),让学生进行小组讨论,结合题干中涉及的考点进行出题,教师关注学生完成情况,并通过手机拍照,将有代表性的答案传送到电脑里,通过PPT呈现出来,再让其他学生进行评价,并对答案进行完善,教师也要及时做出正面评价,进行适当的补充。
最后教师再告诉学生该题干为一道高考题,并把原题目呈现出来,让学生对比学习,使学生能够在更高的高度去理解高考题,增强学生的解题能力和解题信心。
人类的正常血红蛋白(HbA)β链第63位氨基酸是组氨酸,其密码于为CAU或CAC。
当β链第63位组氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后,出现异常出红蛋白(HbM),导致一种贫血症;β链第63位氨基酸被精氨酸(CGU或CGC)所替代而产生的异常血红蛋白(HbZ)将引起另一种贫血症。
师:
很高兴同学们已经可以利用所学的知识来巧解客观题,而且分析起来条理清晰,说明大家已经掌握与基因突变相关的知识了。
现在,我们提高学习难度,尝试一下自己根据已有的信息,来出题。
师:
通过PPT展示题干。
生:
分组讨论,思考,写下答案。
师:
关注学生讨论情况,收集答案。
传入电脑,与同学们一起评价、完善。
最后告诉学生该题干是原高考题,对比学生的答案与原题目,进行正面评价,表扬鼓励学生。
(10分钟)
(八)学以致用
通过完成相关练习题对相关知识进行巩固,教师在下课前布置学生课后对该知识点继续拓展,并叮嘱学生如果对本节课相关知识还存有疑问和困惑及时和老师交流。
(2016全国课标卷Ⅲ,32)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。
若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子_____________代中能观察到该显性突变的性状;最早在子_____________代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子_____________代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子_____________ 代中能分离得到隐性突变纯合体。
师:
完成了出题工作之后,相信同学们信心大增,只要掌握好相关的知识,我们也可以出一道高质量的题目。
接下来要考查同学们这节课的学习情况,通过完成以下题目,老师想得到相应的信息反馈,及时进行查漏补缺。
生:
认真思考,完成练习题。
(4分钟)
六、教学评价
1.从教学理念上突出了生物学的核心概念“基因突变”的学习。
2.从教学资料的选择上做了精心的筛选,给学生带来更多新的知识。
3.从教学方法运用上,突出了问题导学法。
4.从创新的角度,设计了一个检验学生学习情况的环节—根据题干信息来补充具体的题目,也能更好地提高学生的学习积极性。
七、教学反思
1.本节课采用了很多与基因突变有关的资料,让学生根据资料中的关键信息,回顾所学内容,提高了学生的审题能力和提取关键信息的能力,为更好地解决高考题打好基础。
但是有一小部分同学基础比较弱,无法很好地完成教师布置的任务,教师更应多关注这部分学生,多给引导和时间,帮助他们能更好地掌握相关的知识。
2.本节课通过构建基因突变的思维导图,更好地帮助学生了解基因突变的相关内容,但是由于时间的关系,只能简单地构建,教师应提醒学生构建思维导图对于学好生物的重要性,引起学生的重视,让学生在课后可以继续完善该思维导图,以巩固所学知识。
教师应该对学生构建思维导图的情况进行跟踪,更好地促进学生完成这项任务。
3.本节课学生活动较多,旨在把课堂还给学生,让学生有更多的时间进行思考,有更多机会运用到解题上,以达到提高学生的题解能力。
教师应在以后的课堂上,设计类似的活动,以更好地调动学生的学习积极性,发挥学生的主体性,而教师需在学生回答后及时做出正面的评价,并进行适当的补充。
4.本节课让学生尝试出题,教师可以根据学生的情况,设置不同难度的题目,让学生进行尝试,希望能通过对比学习,提高学生的积极性。
教师可以在高考中考查频率较高的知识点,多进行尝试,主要是想让学生站在更高的层面上去理解高考题,将来以更轻松的心态去面对高考题。
5.在进行本节课时由于设计活动较多,时间略微紧张,衔接上还不够紧凑,需要继续打磨,争取整堂课流畅起来。
八、参考文献
1.朱正威,赵占良.生物必修二教师用书.人民教育出版社,2012:
98。
2.杨计明.问题导学法.广东高等教育出版社2017.106-109.
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