高中生物基因突变教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中生物基因突变教学设计学情分析教材分析课后反思

一教材分析

教材分析：

基因突变这个知识点是青岛出版高中生物教材必修2模块第四章第一节的重点和难点。

本节课主要采用实例分析与问题探讨相结合的方法展开教学，侧重于理性思维与交流合作等核心素养培养。

主要引导学生通过积极联想、独立思考、自主阅读、交流合作、学案导学等形式引导学生逐一分析基因突变对氨基酸序列变化的影响、基因突变对性状的影响、基因突变的原因、特点、利弊、意义。

将知识与生活实践相关联，基因突变在社会实践活动中的应用-诱变育种。

向学生介绍基因突变发生在人体细胞内的危害，培养学生的生命观念，科学思维，科学探究的能力，以及社会责任。

根据对教材的分析确定了如下的教学目标和教学重难点

教学目标

1.概述碱基的替换、插入、缺失会引起基因中碱基序列的改变。

2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生改变，甚至带来致命的后果。

3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变

教学重点：

1.基因突变的特点及概念2.基因突变的原因

教学难点：

基因突变的意义

二学情分析

本节的授课对象是高一的学生，在初中阶段，学生对诱变育种有了很肤浅的了解，通过前几章的学习，学生已经具备了遗传信息的分子基础，掌握了基因的转录、翻译以及基因对性状的控制等知识，为新知识的学习奠定了认知基础。

并且还具备了一定的认知能力，思维的目的性，连续性和逻辑性也已初步建立，能独立思考，对生活现象提出疑问，并通过多种途径找出解决的办法。

同时经过前阶段的新课程学习，他们具备了群体讨论，并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。

对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的引导。

要考虑到学生学习相关课程教学内容的知识基础、生活经验准备，不同学习基础的学生学习相关内容的难度分析，课前或课外学习准备，等等。

三教学策略安排

1、学习方式、教学组织方式采用的是教师引导教学与学生分析讨论相结合的方法。

2、教学方法运用启发教学法及多媒体课件辅助教学。

3、教学过程及活动的设计课前分发给学生《物质跨膜运输的方式》学案

四教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

教学说明

导入学习

展示“太空椒”，引导学生思现象。

回顾培育历程

设立问题情景，激发学生学习动机

自主学习

出示学习目标

朗读学习目标

明确学习任务

让学生明确本节课的学习任务

合作探究

（一）基因突变的特点及机理

（二）基因突变的应用

（三）细胞的癌变

归纳小结和练习，深化目标

过渡问题：

基因突变有哪些机理及特点。

我们结合实例一起来看一下。

提出问题：

结合资料1，思考与讨论问题1

及时纠正，规范学生语言以及逻辑顺序

教师总结：

DNA中碱基序列的改变引起RNA中碱基序列的改变，引起多肽链中氨基酸结构和种类的改变。

过渡语：

基因结构的改变除了碱基对的替换还有哪些可能？

提出问题：

结合资料2，小组合作，思考讨论问题2，1、2小组完成突破1，3、4小组完成突破2,5、6小组完成突破3.

教师再次强调：

DNA中碱基序列的改变引起RNA中碱基序列的改变，引起多肽链中氨基酸结构和种类的改变。

提出问题：

根据我们的探究，哪位同学能够说出，基因突变的概念

教师强调：

基因突变是DNA分子内部的变化，引起的是基因序列的改变。

过渡句：

基因突变使该基因变成它的等位基因，可能会导致基因锁编码的蛋白质及相应的细胞的功能发生改变。

遗传物质是RNA的生物也会法还是能基因突变。

提出问题：

基因突变一定会引起生物性状改变？

提出问题：

基因突变的原因有哪些？

引导学生认识诱发突变和自发突变。

诱变因素的种类

①物理因素：

紫外线、X射线、激光等

②化学因素：

亚硝酸盐、碱基类似物等

③生物因素：

某些病毒、细菌的代谢产物等

提出问题：

基因突变发生的时间？

基因突变会遗传给后代吗？

基因突变有什么特点呢？

学生自主学习

1.阅读课本P68，归纳总结基因突变的特点

解释基因突变的特点，提出问题，

基因突变具有什么样的意义？

出示典例1

校对答案讲解

基因突变可运用于生产实践的哪些方面呢？

举例引导学生了解诱变育种

向学生提出问题

1.诱变育种的概念

2.变育种的优点以及存在的局限性。

3.要想克服这些局限性，可以采取什么方法？

图片展示诱变育种的实例

出示典例2

校对答案讲解

过渡句：

基因突变在生产实践中有很多应用，那么基因突变发生在人体细胞中会有哪些危害？

向学生展示罹患癌症的艺术家。

向学生讲述，每年我国312万人罹患癌症，每分钟6人患癌症，5位患者中3人死亡。

让学生阅读教材P125相关内容。

提出问题：

1.癌细胞及其特征。

2.细胞癌变的原因。

引导学生思考,细胞癌变，人一定会的癌症吗

向学生讲解细胞癌变的机理

向学生提出问题：

哪些不良生活习惯容易诱发癌？

如何预防癌症的发生？

布置课外实践：

调查癌症的发生与不良生活方式的关系。

出示典例3

引导学生说出本节课学习的主要内容

阅读资料1，小组合作，思考讨论，明确镰刀型细胞贫血症的发病机理。

小组代表回答问题

直接原因正常血红蛋白中谷氨酸被替换成缬氨酸

根本原因DNA中A-T碱基对被替换成T-A碱基对。

小组讨论，思考回答

小组代表展示答案

1.DNA中第三个碱基对，第7个碱基对发生替换，引起mRNA碱基序列改变，引起第三个密码子，多肽序列，第三个氨基酸由色氨酸变为甘氨酸。

2.DNA第三个碱基对缺失引起mRNA密码子第一到第四个的都改变，多肽序列第二个变为酪氨酸，第三个变为甘氨酸，第四个变为甲硫氨酸。

3.DNA中在第四位插入T-A碱基对，引起mRNA中从第二个密码子开始改变，相应的多肽序列，第二个变为丝氨酸，第三个变为甲硫氨酸，第四个变为缬氨酸。

在理解的基础上总结出基因突变的概念.

师生探讨，引导学生从密码子的简并性及隐性突变等方面展开分析

结构DNA的分子结构特点引导学生分析探讨并引导学生解决实际问题。

通过分析探讨明确基因突变主要发生在DNA分子复制时。

引导学生认识生殖细胞中的基因突变可以通过受精作用直接传给后代

学生自主阅读了解基因突变的特点，完成学案。

师生探讨学案内容总结基因突变的特点。

联系概念引导学生认识基因突变与进化的关系

完成典例1

师生举例分析

自主阅读了解，生生互动，理解诱变育种的原理，局限性，以及解决办法。

完成典例2

经过同学们的探讨得出

癌细胞的主要特征.

引起细胞癌变的致癌因子

理解细胞癌变的根本原因

思考明确：

细胞癌变与癌症的关系

生生互动，思考讨论。

完成典例3

总结回顾，巩固本节所学知识

完成自我检测

引导学生进入记忆突变的机理及特点的学习。

培养学生合作学习的能力，以及对知识点基因突变机理学习。

培养学生获取信息的能力

培养学生语言表达能力

体现思维探究，引导学生用理性思维思考与分析

培养学生归纳总结的能力

培养学生思考问题，融汇贯通的能力

提炼归纳教材知识点的能力

师生互动，促进对知识的理解。

呈现由事实到观点，正确认识生物知识。

巩固所学知识

正确运用文字、图示、等方式表征并阐明相关生命活动的原理。

师生互动，促进对知识的理解，学会理论联系实际

巩固所学知识

师生互动，促进对知识的理解，学会理论联系实际

师生互动，促进对知识的理解

正确运用文字、图示、等方式表征并阐明相关生命活动的原理。

理论联系实际，践行生物学知识传播与实践，让学生养成良好的生活习惯。

增加学生的实践机会

巩固所学知识

本环节全面小结所学知识，提高了学生的概括归纳，激发了学习兴趣

当堂检测学习效果

五教学反思

这节课用太空椒引入，联系学生生活，激发学习兴趣。

整节课通过实例，引导学生提出问题、解决问题、概括原理，由被动运输到主动运输递进学习。

自由扩散、协助扩散、主动运输等跨膜运输方式，通过表格让学生一目了然对他们的比较。

充分发挥学生的主动性，最后通过当堂训练来检测学生的知识掌握情况。

课堂中学生学习比较积极，知识掌握情况较好。

但在学习过程中，发现学生的数据分析及资料分析能力仍有所欠缺，文字表达能力也应在今后的教学中逐步强化。

关于学情的研究

本节的授课对象是高一的学生，在初中阶段，学生对诱变育种有了很肤浅的了解，通过前几章的学习，学生已经具备了遗传信息的分子基础，掌握了基因的转录、翻译以及基因对性状的控制等知识，为新知识的学习奠定了认知基础。

并且还具备了一定的认知能力，思维的目的性，连续性和逻辑性也已初步建立，能独立思考，对生活现象提出疑问，并通过多种途径找出解决的办法。

同时经过前阶段的新课程学习，他们具备了群体讨论，并大胆说出自己的想法和理论依据的能力。

对事物的探究有激情，但往往对探究的目的性及过程，结论的形成缺乏理性的思考，需要教师的引导。

要考虑到学生学习相关课程教学内容的知识基础、生活经验准备，不同学习基础的学生学习相关内容的难度分析，课前或课外学习准备，等等。

效果分析

从教与学角度来说基本完成了教学目标,但也有几个意外发生:

1.对于知识点和例题跟踪训练以及当堂检测的完成基本满意,学生对内容掌握的比较牢固,也具备了一定的从资料中获取信息的能力。

能够应用所学知识解决问题。

.

2.在合作探究中有小的细节暴露了学生对知识点掌握的不牢固，如遗传信息的表达过等。

3.通过本节课的学习，学生提出问题和对资料的解读能力有所提高总体上本节内容到达了上课前的预期,效果不错.

4.1《基因突变》教材分析

教材分析：

基因突变这个知识点是青岛出版高中生物教材必修2模块第四章第一节的重点和难点。

本节课主要采用实例分析与问题探讨相结合的方法展开教学，侧重于理性思维与交流合作等核心素养培养。

主要引导学生通过积极联想、独立思考、自主阅读、交流合作、学案导学等形式引导学生逐一分析基因突变对氨基酸序列变化的影响、基因突变对性状的影响、基因突变的原因、特点、利弊、意义。

将知识与生活实践相关联，基因突变在社会实践活动中的应用-诱变育种。

向学生介绍基因突变发生在人体细胞内的危害，培养学生的生命观念，科学思维，科学探究的能力，以及社会责任。

根据对教材的分析确定了如下的教学目标和教学重难点

教学目标

1.概述碱基的替换、插入、缺失会引起基因中碱基序列的改变。

2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生改变，甚至带来致命的后果。

3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变

教学重点：

1.基因突变的特点及概念

2.基因突变的原因

教学难点：

基因突变的意义

预习自测

1.判断.

（1）镰刀型细胞贫血症是由于基因中碱基对的缺失引起的。

（）

（2）基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA,不能发生基因突变

（）

（3）观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置（）

（4）有丝分裂前期不会发生基因突变（）

（5）基因突变的方向是由环境决定的。

（）

2.某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是（）

A．缺乏吸收某种氨基酸的能力B．不能摄取足够的乳糖酶

C．乳糖酶基因有一个碱基替换了D．乳糖酶基因有一个碱基缺失了

3.下列各项中，不属于诱变育种优点的是（　   　）

A.提高变异的频率   B.育种年限显著缩短

C.大幅度改良某些性状 D.需大量处理供试材料

【典例1】下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。

已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。

该基因发生的突变是

A．①处插入碱基对G-CB．②处碱基对A-T替换为G-C

C．③处缺失碱基对A-TD．④处碱基对G-C替换为A-T

【典型2】与杂交育种相比，人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的优点在于）

A．可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上B．按照人类的意愿定向改造生物

C．改变基因结构，创造前所未有的性状类型D．能够明显缩短育种年限

【典型3】美国研究人员最近发现了一种命名为RhoCD12的基因，带有该基因的癌细胞会失去转移能力．对该基因的作用最可能的解释是（　　）

A.在癌细胞中表达产生一种糖蛋白，由此阻止癌细胞入侵其他组织器官

B．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，由此使癌细胞迅速分化为其他组织器官

C．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速衰老

D．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速凋亡

【自我测评】选择题每题10分，共40分；简答题每空10分，共60分。

满分100分

1.有关基因突变的叙述，正确的是（）

①对某种生物而言，在自然状态下基因突变的频率是很低。

②基因突变在生物界是普遍存在的③所有基因突变对生物体都是有害的④一个基因可以向多个方向突变⑤基因突变是脱氧核苷酸的种类，数量和排列顺序的部分改变引起的。

A．①②③B．③④⑤

C．①②④D．②③⑤

2．原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。

在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小（）

A．置换单个碱基对B．增加4个碱基对

C．缺失3个碱基对D．缺失4个碱基对

3．原癌基因与抑癌基因（）

A．普遍存在于人和动物的染色体上B．仅存在于健康人的染色体上

C．仅存在于被致癌病毒感染但尚未发病者染色体上D．仅存在于癌症患者的染色体上。

4.在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。

为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中（）

A．花色基因的碱基组成B．花色基因的DNA序列

C．细胞的DNA含量D．细胞的RNA含量

4.下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，请根据图回答（已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG）。

（1）图中①过程发生的时间是_______。

（2）α链碱基组成为，β链碱基组成为_____________。

（3）镰刀型细胞贫血症是由产生的一种遗传病，该病身份罕见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是和。

参考答案：

预习自测

1.×××××2、C3、D

自我测评

1、C2、A3、A4、B

5.

（1）细胞分裂间期

（2）CATGUA

（3）基因突变

低频性多害少利性

4.1《基因突变》课后反思

1.实例分析入手，按照认知的规律从现象到概念，从宏观到微观来归纳总结概念，有效突破了基因突变概念的理解。

从中锻炼了学生分析、总结与归纳能力。

2．设置一系列层进式问题探讨，引导学生通过积极联想、独立思考、自主阅读、交流合作、学案导学等形式引导学生逐一分析基因突变对氨基酸序列变化的影响、基因突变对性状的影响、基因突变的原因、特点、利弊、意义、运用等。

全面调动了学生的积极性，加深对基因突变的内涵和外延的理解，有效突破重难点。

3．同时，师生在资料分析及问题探讨中产生了不少动态生成，也增添了生物课堂的生命力。

4.1《基因突变》课标分析

选取的变异的基本原理及应用等知识，主要是分子水平阐述变异的根本原因。

同时，对于学生理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值，也是十分重要的。

【内容标准】

概念3遗传信息控制生物性状，并代代相传

3.3.1概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变

3.3.2阐明基因序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果

3.3.3描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率

可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变