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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：高二生物人教版必修2遺傳與進化-第1節基因突變和基因重組-北京
教學設計、課堂實錄及教案：高二生物人教版必修2遺傳與進化-第1節基因突變和基因重組-北京
基因突變教學設計
北京市第五十七中學鄭冬琪
（一） 教材地位與分析
教材地位：基因突變”是人教版教材《必修 2·遺傳和進化》第五章第一節“基因突變和基因重組”中第 1 課時的內容
教材分析：教材通過對鐮刀型細胞貧血癥的實例分析，引入基因突變的概念，然后詳細闡述了基因突變的原因、特點和意義。學生能否掌握基因突變的特點、實例和意義，對以后理解生物進化的實質和育種原理至關重要。學習內容分析：學生能否掌握基因突變的特點、實例和意義，對以后理解生物進化的實質和育種原理至關重要。 （二）學情分析
1.本班學生屬于高二年級第二梯隊班級，學生有較強的自主學習能力，并積累了一定的關于 DNA的生物學知識。學生樂于采用自主探究的學習方法改變了原有的傳統學習方式和地位。 2. 通過對親身設計實施的實驗的介紹和分析，讓學生親身體驗科學的研究思路和方法；通過親自對探究問題的素材分析和梳理，并展示給全班同學，都極大的調動了高二學生的探究興趣。
綜上所述，所以教師在課堂過程中只充當引導者和材料提供者，由學生完成全部探究過程和設計實驗過程。
（三）教學目標設計
知識目標：1、概述基因突變的概念含義 2、舉例說明基因突變的特征 3、概述基因突變的意義 能力目標：
1、 在設計科學實驗，提出有價值探究問題的過程中，提高設計實驗，操作實驗的能力 2、 在自主構建基因突變概念過程中，提高歸納總結的能力
3、 在探究基因突變對生物性狀影響過程中，提高分析問題和解決問題的能力 4、 在解決探究問題，推敲結論嚴謹性的過程中提高思辨能力
情感目標：1、通過基因突變的誘發因素的學習，建立起健康的生活方式
2、通過基因突變的本質的特點的分析，形成結構與功能觀、進化與適應觀用生命觀念認識
生命世界、解釋生命現象。 （四）教學過程 課堂設計構想：
1本節課首先對教材進行的整合與拓展
結合教材對現代生物學研究熱點“竹黃菌的誘變育種“”科學資料加以整合簡化梳理，使其
適應高中生學習階段，作為學習素材和課堂線索輔助分析基因突變的原因、特點，對教材內容印證學習。
2通過對一個完整實驗的綜合分析，涵蓋基因突變的知識目標
從完整的科學實驗角度出發，涵蓋基因突變的原因和各個特點，特點幫助學生了解基因突變
特點的本質，同時理解生物性狀的改變其根本原因是基因結構的改變這一教學難點。在能力上通過學生對素材的分析鍛煉學生獲取信息，分析實驗結果的學科能力。
3注重對學生核心素養的培養
同時通過根據素材的深入探討在較好地理解了生物學概念性知識的基礎上形成生命觀念——
結構與功能觀、進化與適應觀。
教學過程
教學過程 教師活動
設計意圖
導入
學生課外實驗：
以三次諧波、X射線、化學誘變劑誘變萌發中的黃豆種子萌發率影響的結果匯報
1以學生親歷的實驗引發學生對實驗現象背后本質原因的思考。 2培養學生設計實驗，實驗操作的能力，培養學生嚴謹的實驗學思維。
3向學生滲透對照組實驗組，自變量無關變量的實驗基本技能 4引導學生在科學實驗探究中通過對結果的分析發現值得探討的學科問題
主體過程 1基因突變的概念
闖關1：
分析鐮刀型貧血癥實例，合作探究，構建概念
教學方法：以教材中的經典實驗引導學生對基因突變的概念自我建構 列舉基因突變的實例
1引導學生分析原因，感知概念的形成過程。
2鞏固基因控制蛋白質合成的具體過程，以實際案例讓學生體會鐮刀型細胞貧血癥發病的“直接原因”和“根本原因”。
2完善基因突變的概念 闖關2：
結合學生自主搜集“果蠅黑條體成因”和
“豌豆皺粒成因文獻及所構建原理圖”完善基因突變的概念
1以學生學過的案例和新材料結合，在復習舊知的基礎上，完善學生構建基因突變的概念
2通過學生自主搜索材料，并對文獻進行梳理，繪制原理圖，培養學生閱讀資料獲取信息的能力，同時提高運用歸納與概括方法對問題分析的能力
3探究基因突變的誘變方法
闖關3：
以青蒿素的發現及意義為契機， 通過提供“竹紅菌誘變育種的方法”，還原科研過程中對竹黃菌的形態學分析并呈現照片資料，學生合作討論探究基因突變的誘變方法
1在預設學生回答有困難的地方，通過對資料的信息獲取，分析概括基因突變的誘變方法，闖關中準備密信，以此激發學生的學習熱情；
2材料就是 “高產竹黃菌”的培育，為回答導入探究問題做鋪墊，并且該材料可形成后面探究基因突變特征的主線
3基因突變中的 “基因突變的誘變方法”和“基因突變的特征”中兩大問題的探討全部圍繞這一大材料展開，形成特征鮮明的課堂主線
4突出學科核心素養培養讓學生既能夠能夠運用歸納與概括方法
探討生命現象及規律同時鍛煉學生對實驗結果進行分析，并在后續課程中加以運用
4基因突變的特點
闖關活動4：
通過對“竹紅菌誘變育種”進行進一步的分子生物分析資料的分析，結合形態學分析進一步概括基因突變的特點，并領會基因突變的本質是基因結構的改變，而不單純停留于形態功能的改變
1通過“竹黃菌誘變育種”的形態學和分子學研究材料的信息或許，通過運用歸納與概括方法探討基因突變的特點，培養學生核心素養
2通過對材料的進一步剖析解讀，使學生真正理解基因突變的本質在于基因結構的改變，即不是停留于通過物理化學的方法進行誘導后生物形態學發生了改變，為后期區別于染色體變異做鋪墊 3培養學生學科核心素養，樹立嚴謹的生命觀，對觀察到的生命現象及特征進行科學的實驗探究，獲得確鑿的實驗證據，并加以用，幫助理解和解釋其他范圍內的相關事件
5完成基因突變知識梳理圖 闖關活動五：
完成基因突變知識梳理圖
回歸課本知識幫助學生總結知識和對學習效果進行反饋 6回歸導入問題，深化基因突變實質，完善設計實驗
闖關活動6：
回答導入問題“經過物理和化學方法處理過的黃豆萌發率明顯低于對照組的原因”，以及如何驗證你的想法？（回歸于鑒定基因結構是否改變）
設計意圖：，
1反饋學生本堂課程學習情況 2樹立嚴謹的生命觀，，對觀察到的生命現象及特征進行科學的實驗探究，獲得確鑿的實驗證據，引導學生對所學知識并加以用幫助理解和解釋其他范圍內的相關事件
（五）學習效果評價設計
本節課教師僅僅教師在課堂過程中只充當引導者和材料提供者，由學生完成全部探究過程和設計實驗過程，課堂過程氣氛好 學生思維活躍。
（六）教學設計特色說明與教學反思 教學設計特色說明： 特色1：
本節課堂以在課堂開始提出學生在完成課外實驗后的實驗結果，并提出質疑。 并以此為目標，以闖關形式完成整堂課程，在探究闖關的過程中以密信的形式提供科學資料，通過對資料的綜合分析解讀，深刻理解基因突變的概念、原因、特點和意義。
特色2：
本堂課程，并未沿襲常規資料，傳統資料通常是一個一個單獨的實例實證，通過一個實例分析基因突變的一個特點或者原因，是單獨呈現的，雖然看上去也資料豐富，但是不利于培養學生對生物實驗的整體意識，也不利于學生培養從實驗現象和實驗結果出發分析實驗，探究問題的學科能力。
而本堂課程的資料“以培育竹紅菌素高產菌株“”一個大實驗為資料依托，其中涉及 1物理和化學的方法對菌株的誘變 2菌株誘變后的形態學分析
3對突變菌株的分子生物學分析。 通過教師對資料的簡化整合梳理，并配以實驗真實照片不但使其很好適應這一節教學深度的要求，同時讓學生從本質上理解導致生物性狀的根本原因是由于基因結構的改變，再次深入理解鐮刀型貧血癥實例中要探究的問題本 特色3：
結尾呼應導入中學生實驗的實驗結果，更重要的是引導學生產生批判思維，不局限于與對實驗現象的想當然，而是引導學生理解要深入分析其學科本質。
學生通過本堂課程的知識的梳理后回歸對導入問題的理性分析，推測其實驗現象出現背后的原因可能是基因突變，但是也提出質疑，明確必須通過分子生物學的測序分析，真正確定是基金結構改變，才能驗證實驗現象與基因突變的相關性。最后通過課下分析傳統實例 完成作業，進一步深刻體會基因突變的概念、原因、及特點。
同時本堂課程的深入，為將來學習誘變育種在學科章節間為學生提供整體的學習思路，體現生物學科章節與章節間的連貫性，通過對基因突變的利與弊深入理解基因突變為生物進化提供原材料這一抽象概念。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
