学科核心素养引领下的教学设计探索---以《基因突变和基因重组》为例

学科核心素养引领下的教学设计探索 ---以《基因突变和基因重组》为例

杨春华

陕西省汉中市汉台中学

摘要：采用自主学习、边做边学、问题导学、游戏互动等方式，并结合小组合作学习进行教学，以激发学生学习的主动性和参与性，将全体学生凝聚到学习活动中来，分享体验学习过程。在教学设计中，适当改变了课本内容的呈现顺序:在前面我们学习了生物的遗传问题，故而将基因重组发生的时期、特点提前讲授，而后再讲教学重点:突变的类型、原因、概念、特点和意义。引导学生积极参与材料的类比活动，从而突出教学重点，化解教学的难点。

关键词：基因突变；基因重组

一、教学目标
(一)知识与技能
1.举例说明基因突变的概念、原因、特点;2.举例说出基因重组;
3.说出基因突变和基因重组的意义。
(二)过程与方法
1.学会数据处理,类比推理等科学方法;

2.培养学生自学能力，发散思维及综合能力。
(三)情感态度与价值
1.在基因突变的学习中懂得生物界在丰富多彩的本质，从而进行辩证唯物主义的思想教育;
2.在基因突变的学习中懂得如何确立健康的生活方式;
3.通过生物变异的事例，增强学生对生物世界的好奇心，引领学生自主合作探究.

4.引导学生从生物学角度对基因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。

二、教材分析

本章内容既是对前四章内容合平逻辑的延续，又是学习第六章《从杂交育种到基因工程》和第七章《现代生物进化理论》的重要基础。学好这节课有助于学生更好地理解“诱变育种”和“基因突变是新基因产生的途径，是生物变变异的根本来源，是生物进化的原始材料”。所以在知识上它起到了承上后下的作用，这决定了本节内容的重要性。

三、重点难点
重点:基因突变的类型、原因、概念、特点；

难点:基因突变的意义。

四、教学方法

针对基因重组：选择的教学模式为:借助孟德尔的实验二设置问题情境，引导学生对提出的问题进行探究-观察现象一分析探索一得出结论。实现由旧知到新知的跃迁。

针对基因突变：选择的教学模式为:借助类比活动:全班同学抄写黑板上5位司机的身份证号统计抄错的原因?增添、缺失、替换，结果?

五、课前准备

教师准备:一个碱基序列为ATGGCATGT产生了大量的基因，其中绝大多数基因的碱基序列是正常，但偶尔也产生了如下4种新基因.如果这四种新基因也能正常表达，试写出它们转录和翻译的产物。

学生准备: 1、做好相应的知识准备(减数分裂、DNA结构和复制、中心法则、孟德尔遗传规律的相关内容)2、提前完成课前热身题小组长准备:(要求组长提前完成统计工作，上课要做为材料要进行类比活动)

六、课时安排: 1课时

七、教学过程(打开多媒体展示素材)

情景一:
(1)姐妹皮肤的白与黑，油菜籽粒饱满的种子与普通种子相比,太空椒与普通青椒相比，

性状有明显的差异，原因何在?

(2)把子粒大而饱满的种子种下去长不出同样好的种子，而是普通种子;把肥大的太空青椒籽种下去可以结出肥大的青椒。这些现象说明什么问题?
(3)从上述可以看出生物的变异有几种类型?思维训练:“由环境引起的变异都是不可遗传的变异”，对吗？

[小结]可遗传的变异是生物变异的主要类型。它的来源主要由三个方面:基因突变、基因重组和染色体变异。

情景二: 孟德尔的两对相对性状的杂交实验的现象

小组讨论: 1、F1自交得到的F2代出现了几种性状表现?比例分别是多少? 2、F2 代中与亲代有什么不同的表现型? 3、从性状来看，变异的概率是多少? 4、这种变异产生的原因是什么?

情景三: 请分析: 1.同源染色体上的非等位基因在什么时期重新组合?有哪些组合情况? 2.非同源染色体上的非等位基因在什么时期重新组合?有哪些组合情况?3.基因重组的结果是什么?它能产生新基因吗? 4.人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲可能产生多少子种染色体组成不同的卵细胞?如何理解人群中个体性状是多种多样的?

师生总结:“基因重组”的概念、时间、结果、意义。”“基因重组是可遗传变异来源之-”

情景四: 基因突变实例-----镰刀型细胞贫血症病因的图解。

学生尝试:结合镰刀型细胞贫血症的实例，尝试总结基因突变的概念，进一步 理解“ 基因突变产生新基因，基因突变也是产生可遗传变异的来源之一”。

教师总结:基因突变如果发生在配子中，将会遗传给后代，发生在体细胞中的基因突变，一般是不能够遗传的。发生在植物体细胞中的基因突变，如何能够遗传?指导学生阅读:教材中有关基因突变原因的内容。

情景五:癌细胞是体细胞发生基因突变的结果，在生活中有什么因素容易引发癌症，从而发生基因突变呢?即癌基因突变的具体原因( 外因?-→内因? )

情景六: 资料①正常人→红绿色盲病 ②正常人的细胞→癌细胞 ③普通羊→ 短腿羊④果蝇的红眼→白眼⑤果蝇长翅→残翅⑥小麦的有芒→无芒⑦低产青霉→高产青霉。

小组活动:结合投影资料1、 2能分析出基因突变有什么特点?

教师小结:即基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源。

学生填表:比较基因突变和基因重组
八、教学反思

适当改变了课本内容的呈现顺序:先讲基因重组发生的时期、特点，再讲基因突变的类型、原因、概念、特点和意义，在知识上实现了由旧知到新知的跃迁，有利于学生对知识的理解和掌握。在共同探究概念、动手体验、合作交流部分注意时间的分配，一定要给学生留够观察、阅读、思考、分析、合作的时间。教师不要独霸课堂，真正落实学生为主体，教师为主导的理念。

参考文献:

高中生物必修二教参和课本(新人教版).