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视频标签：基因突变,基因重组
所属栏目：高中生物优质课视频
视频课题：高二生物人教版必修2遗传与进化-第1节基因突变和基因重组-北京
教学设计、课堂实录及教案：高二生物人教版必修2遗传与进化-第1节基因突变和基因重组-北京
基因突变教学设计
北京市第五十七中学郑冬琪
（一） 教材地位与分析
教材地位：基因突变”是人教版教材《必修 2·遗传和进化》第五章第一节“基因突变和基因重组”中第 1 课时的内容
教材分析：教材通过对镰刀型细胞贫血症的实例分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述了基因突变的原因、特点和意义。学生能否掌握基因突变的特点、实例和意义，对以后理解生物进化的实质和育种原理至关重要。学习内容分析：学生能否掌握基因突变的特点、实例和意义，对以后理解生物进化的实质和育种原理至关重要。 （二）学情分析
1.本班学生属于高二年级第二梯队班级，学生有较强的自主学习能力，并积累了一定的关于 DNA的生物学知识。学生乐于采用自主探究的学习方法改变了原有的传统学习方式和地位。 2. 通过对亲身设计实施的实验的介绍和分析，让学生亲身体验科学的研究思路和方法；通过亲自对探究问题的素材分析和梳理，并展示给全班同学，都极大的调动了高二学生的探究兴趣。
综上所述，所以教师在课堂过程中只充当引导者和材料提供者，由学生完成全部探究过程和设计实验过程。
（三）教学目标设计
知识目标：1、概述基因突变的概念含义 2、举例说明基因突变的特征 3、概述基因突变的意义 能力目标：
1、 在设计科学实验，提出有价值探究问题的过程中，提高设计实验，操作实验的能力 2、 在自主构建基因突变概念过程中，提高归纳总结的能力
3、 在探究基因突变对生物性状影响过程中，提高分析问题和解决问题的能力 4、 在解决探究问题，推敲结论严谨性的过程中提高思辨能力
情感目标：1、通过基因突变的诱发因素的学习，建立起健康的生活方式
2、通过基因突变的本质的特点的分析，形成结构与功能观、进化与适应观用生命观念认识
生命世界、解释生命现象。 （四）教学过程 课堂设计构想：
1本节课首先对教材进行的整合与拓展
结合教材对现代生物学研究热点“竹黄菌的诱变育种“”科学资料加以整合简化梳理，使其
适应高中生学习阶段，作为学习素材和课堂线索辅助分析基因突变的原因、特点，对教材内容印证学习。
2通过对一个完整实验的综合分析，涵盖基因突变的知识目标
从完整的科学实验角度出发，涵盖基因突变的原因和各个特点，特点帮助学生了解基因突变
特点的本质，同时理解生物性状的改变其根本原因是基因结构的改变这一教学难点。在能力上通过学生对素材的分析锻炼学生获取信息，分析实验结果的学科能力。
3注重对学生核心素养的培养
同时通过根据素材的深入探讨在较好地理解了生物学概念性知识的基础上形成生命观念——
结构与功能观、进化与适应观。
教学过程
教学过程 教师活动
设计意图
导入
学生课外实验：
以三次谐波、X射线、化学诱变剂诱变萌发中的黄豆种子萌发率影响的结果汇报
1以学生亲历的实验引发学生对实验现象背后本质原因的思考。 2培养学生设计实验，实验操作的能力，培养学生严谨的实验学思维。
3向学生渗透对照组实验组，自变量无关变量的实验基本技能 4引导学生在科学实验探究中通过对结果的分析发现值得探讨的学科问题
主体过程 1基因突变的概念
闯关1：
分析镰刀型贫血症实例，合作探究，构建概念
教学方法：以教材中的经典实验引导学生对基因突变的概念自我建构 列举基因突变的实例
1引导学生分析原因，感知概念的形成过程。
2巩固基因控制蛋白质合成的具体过程，以实际案例让学生体会镰刀型细胞贫血症发病的“直接原因”和“根本原因”。
2完善基因突变的概念 闯关2：
结合学生自主搜集“果蝇黑条体成因”和
“豌豆皱粒成因文献及所构建原理图”完善基因突变的概念
1以学生学过的案例和新材料结合，在复习旧知的基础上，完善学生构建基因突变的概念
2通过学生自主搜索材料，并对文献进行梳理，绘制原理图，培养学生阅读资料获取信息的能力，同时提高运用归纳与概括方法对问题分析的能力
3探究基因突变的诱变方法
闯关3：
以青蒿素的发现及意义为契机， 通过提供“竹红菌诱变育种的方法”，还原科研过程中对竹黄菌的形态学分析并呈现照片资料，学生合作讨论探究基因突变的诱变方法
1在预设学生回答有困难的地方，通过对资料的信息获取，分析概括基因突变的诱变方法，闯关中准备密信，以此激发学生的学习热情；
2材料就是 “高产竹黄菌”的培育，为回答导入探究问题做铺垫，并且该材料可形成后面探究基因突变特征的主线
3基因突变中的 “基因突变的诱变方法”和“基因突变的特征”中两大问题的探讨全部围绕这一大材料展开，形成特征鲜明的课堂主线
4突出学科核心素养培养让学生既能够能够运用归纳与概括方法
探讨生命现象及规律同时锻炼学生对实验结果进行分析，并在后续课程中加以运用
4基因突变的特点
闯关活动4：
通过对“竹红菌诱变育种”进行进一步的分子生物分析资料的分析，结合形态学分析进一步概括基因突变的特点，并领会基因突变的本质是基因结构的改变，而不单纯停留于形态功能的改变
1通过“竹黄菌诱变育种”的形态学和分子学研究材料的信息或许，通过运用归纳与概括方法探讨基因突变的特点，培养学生核心素养
2通过对材料的进一步剖析解读，使学生真正理解基因突变的本质在于基因结构的改变，即不是停留于通过物理化学的方法进行诱导后生物形态学发生了改变，为后期区别于染色体变异做铺垫 3培养学生学科核心素养，树立严谨的生命观，对观察到的生命现象及特征进行科学的实验探究，获得确凿的实验证据，并加以用，帮助理解和解释其他范围内的相关事件
5完成基因突变知识梳理图 闯关活动五：
完成基因突变知识梳理图
回归课本知识帮助学生总结知识和对学习效果进行反馈 6回归导入问题，深化基因突变实质，完善设计实验
闯关活动6：
回答导入问题“经过物理和化学方法处理过的黄豆萌发率明显低于对照组的原因”，以及如何验证你的想法？（回归于鉴定基因结构是否改变）
设计意图：，
1反馈学生本堂课程学习情况 2树立严谨的生命观，，对观察到的生命现象及特征进行科学的实验探究，获得确凿的实验证据，引导学生对所学知识并加以用帮助理解和解释其他范围内的相关事件
（五）学习效果评价设计
本节课教师仅仅教师在课堂过程中只充当引导者和材料提供者，由学生完成全部探究过程和设计实验过程，课堂过程气氛好 学生思维活跃。
（六）教学设计特色说明与教学反思 教学设计特色说明： 特色1：
本节课堂以在课堂开始提出学生在完成课外实验后的实验结果，并提出质疑。 并以此为目标，以闯关形式完成整堂课程，在探究闯关的过程中以密信的形式提供科学资料，通过对资料的综合分析解读，深刻理解基因突变的概念、原因、特点和意义。
特色2：
本堂课程，并未沿袭常规资料，传统资料通常是一个一个单独的实例实证，通过一个实例分析基因突变的一个特点或者原因，是单独呈现的，虽然看上去也资料丰富，但是不利于培养学生对生物实验的整体意识，也不利于学生培养从实验现象和实验结果出发分析实验，探究问题的学科能力。
而本堂课程的资料“以培育竹红菌素高产菌株“”一个大实验为资料依托，其中涉及 1物理和化学的方法对菌株的诱变 2菌株诱变后的形态学分析
3对突变菌株的分子生物学分析。 通过教师对资料的简化整合梳理，并配以实验真实照片不但使其很好适应这一节教学深度的要求，同时让学生从本质上理解导致生物性状的根本原因是由于基因结构的改变，再次深入理解镰刀型贫血症实例中要探究的问题本 特色3：
结尾呼应导入中学生实验的实验结果，更重要的是引导学生产生批判思维，不局限于与对实验现象的想当然，而是引导学生理解要深入分析其学科本质。
学生通过本堂课程的知识的梳理后回归对导入问题的理性分析，推测其实验现象出现背后的原因可能是基因突变，但是也提出质疑，明确必须通过分子生物学的测序分析，真正确定是基金结构改变，才能验证实验现象与基因突变的相关性。最后通过课下分析传统实例 完成作业，进一步深刻体会基因突变的概念、原因、及特点。
同时本堂课程的深入，为将来学习诱变育种在学科章节间为学生提供整体的学习思路，体现生物学科章节与章节间的连贯性，通过对基因突变的利与弊深入理解基因突变为生物进化提供原材料这一抽象概念。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
