1 教學(xué)分析

1.1 教材分析

本節(jié)課內(nèi)容是高中生物必修2第四章第四節(jié)“基因突變和基因重組”第一課時的內(nèi)容?！盎蛲蛔儭钡膬?nèi)容緊密聯(lián)系遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)、遺傳規(guī)律以及減數(shù)分裂，并以它們?yōu)榛A(chǔ)加以深化，同時又是學(xué)習(xí)第五章“生物的進(jìn)化”的準(zhǔn)備知識。所以掌握好本節(jié)知識既可以起到承上啟下的作用，同時又能促使學(xué)生緊密聯(lián)系自己生活實際，對身邊的生物變異現(xiàn)象加以解釋，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。

1.2 學(xué)情分析

學(xué)生之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因控制蛋白質(zhì)的合成等相關(guān)知識，對生活中生物的變異現(xiàn)象并不陌生。但是對于可遺傳變異的本質(zhì)需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，設(shè)計了系列遞進(jìn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和討論。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識目標(biāo)

舉例說明基因突變的概念、原因、特點；說出基因突變的意義。

2.2 能力目標(biāo)

進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練，學(xué)會數(shù)據(jù)處理，類比推理等科學(xué)方法；

培養(yǎng)自學(xué)能力，發(fā)散思維及綜合分析能力。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)

通過基因突變與環(huán)境的關(guān)系的討論，進(jìn)行環(huán)境保護教育。

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，懂得如何確立健康的生活方式。

3 教學(xué)重點和難點

（1） 教學(xué)重點：基因突變的概念、特點和原因。

（2） 教學(xué)難點：基因突變的意義。

4 教學(xué)過程

4.1 情景激趣

師：英國一對黑人夫婦生下一個皮膚雪白、頭發(fā)金黃的嬰兒，與他們以前的孩子差別太大。丈夫的第一反應(yīng)是“這是我兒子嗎？”妻子是直喊冤。不知道在座的各位選用什么方法來做出判斷呢？

生：DNA親子鑒定就可以了！

師：很準(zhǔn)確的好辦法，經(jīng)過DNA鑒定，通過今天的探討，沒錯是親生的，原來是基因突變?nèi)堑牡?。那么，什么是基因突變?/p>

師：看課本第86頁“積極思維”基因突變的一個實例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥。人為什么會得這種??？該病發(fā)病的原因是什么？請仔細(xì)看課本87頁圖4-21鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因圖解，思考后小組討論分析下列問題。

4.2 導(dǎo)出問題

（1） 補充畫出DNA另一條互補鏈的堿基序列。

（2） 填寫出課本P87圖4-21 mRNA上的對應(yīng)密碼子。

（3） 跟正常人相比，病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了什么變化？基因變化和血紅蛋白的多肽鏈變化之間有什么關(guān)系？

4.3 交流展示

學(xué)生回答，師生共同評價（略）。

師：基因決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而決定生物的性狀。所以，生物性狀發(fā)生改變的直接原因是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，根本原因是DNA（基因）的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。觀察圖1，分析除了堿基對替換以外，DNA分子中的堿基對還有哪幾種變化？

生：還有堿基對的缺失和增添兩種變化。

師：那你們能不能嘗試給基因突變下個定義呢？

生：在DNA復(fù)制過程中由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，就叫做基因突變。

4.4 小組自學(xué)

師：如果發(fā)生了基因突變，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)會發(fā)生怎樣的改變呢？分析表1，利用課本79頁的密碼子表，完成填空。

4.5 交流展示

學(xué)生代表發(fā)言展示，其他學(xué)生和教師一起分析評價，完善答案，見表2。

4.6 深化與升華

小組合作，深入思考下面的問題：

（1） 堿基對的改變一定會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變嗎？

（2） 基因中堿基對的增添、缺失或者是替換哪一種類型對生物性狀的影響最小？

學(xué)生先思考2 min，然后組內(nèi)交換意見，形成統(tǒng)一認(rèn)識后進(jìn)行全班展示交流（略）。

教師：出示圖片（圖2），并提供人類ABO血型的介紹：O型血的基因型為ii，在DNA復(fù)制過程中，出現(xiàn)了差錯，i突變成基因IA，表現(xiàn)型就變成了A型血；若i突變成基因IB，表現(xiàn)型就變成了B型血。這樣突變產(chǎn)生的基因IA、IB和原來的基因i，從在染色體的位置來看，它們之間是什么關(guān)系呢？

生：應(yīng)該是等位基因。

師生總結(jié)：由此可以看出基因突變的結(jié)果就是可產(chǎn)生新的等位基因。

師：（過渡）引發(fā)基因突變的原因是什么？從內(nèi)因來看是基因內(nèi)部堿基對的變化，從外因來看，生活中有哪些方面的環(huán)境因素會引發(fā)基因突變呢？

生：物理因素如紫外線、X射線等，化學(xué)因素如亞硝酸鹽、堿基類似物等，生物因素如病毒、細(xì)菌等。

師：請分析以下情況是減少哪種因素誘發(fā)基因突變的可能，對應(yīng)連線（圖3）。

師：所以在生活中，大家要保護我們生存的地球環(huán)境，并且養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣和健康的生活方式。下面結(jié)合表3來分析一下基因突變具有哪些特點呢？

思考：

（1） 從表格中看出，各種生物都會出現(xiàn)基因突變的現(xiàn)象，可以說明基因突變具有 特點。

（2） 由表格中突變頻率可以看出：不同生物，基因突變的頻率 （相同或不同），同一生物的不同基因的突變頻率也 （相同或不同），各個基因的突變頻率都很 （高或低），即基因突變具有

特點。

學(xué)生的回答略。

師：在生物個體發(fā)育的①～⑤過程（圖4），哪個時期會發(fā)生基因突變？你判斷的依據(jù)是什么？

生：每個過程都可能，有DNA復(fù)制的時候就可能發(fā)生基因突變的。

師：所以基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期，或細(xì)胞內(nèi)不同DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上，說明基因突變具有什么特點？

生：隨機性。

師：出示果蠅紅眼基因突變成各種不同眼色的基因圖示，該圖說明了基因突變具有什么特點？

生：說明基因突變的不定向性，可以突變成不同的等位基因。

師：出示基因突變的3點意義，你們?nèi)绾卫斫饽?？學(xué)生分組討論，小組代表發(fā)言。

① 為什么基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑？

② 為什么基因突變是生物變異的根本來源？

③ 為什么基因突變可以為生物進(jìn)化提供原材料？有人認(rèn)為，自然條件下基因突變率很低，因此，它不可能為生物進(jìn)化提供原材料。你認(rèn)為這樣的看法正確嗎？為什么？

學(xué)生回答略。

師：在沒有人為因素干預(yù)的情況下，產(chǎn)生的基因突變稱為自發(fā)突變，人為因素干預(yù)的情況下，產(chǎn)生的基因突變稱為人工誘變，在育種上稱為誘變育種。與自發(fā)突變相比的優(yōu)勢就是可以明顯提高基因突變的頻率，這可以通過高產(chǎn)青霉菌的培育和神舟號上的太空育種試驗的實例來說明。

深化與升華：學(xué)生分組討論以下3個問題，形成統(tǒng)一意見后，選派學(xué)生代表發(fā)言。

（1） 基因突變是否都能引起生物性狀的變化？

（2） 突變后的基因會遺傳給后代么？

（3） 人工誘變育種，一定能獲得人們想要的優(yōu)良性狀嗎？

反饋訓(xùn)練略。

5 教學(xué)反思

本節(jié)課創(chuàng)設(shè)好問題情境是關(guān)鍵。為了達(dá)到讓學(xué)生理解基因突變概念的內(nèi)涵和外延的目的，教師采用鐮刀型細(xì)胞貧血癥的實例，通過正常人與鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者在紅細(xì)胞、蛋白質(zhì)和基因不同層次上進(jìn)行比較、歸納，讓學(xué)生理解該性狀改變的根本原因是DNA分子的堿基對發(fā)生了替換，然后用類比推理的方法引導(dǎo)學(xué)生理解基因突變的類型，從而嘗試總結(jié)基因突變的概念。并且教師通過表格實例推理，深入探討基因突變與生物性狀之間的關(guān)系。在基因突變的原因和特點的教學(xué)上，教師讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，歸納引起基因突變的外界因素。通過數(shù)據(jù)表格和實例等引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)基因突變的特點，同時鍛煉了學(xué)生讀圖、識圖、析圖的能力。在理解基因突變的意義教學(xué)中，在由淺入深的問題驅(qū)動下，教師以討論的形式引導(dǎo)學(xué)生思考，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，而不是簡單地、機械地、被動地識記結(jié)論，在質(zhì)疑、討論、交流中培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維方式，進(jìn)一步提高學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力。

由于課堂時間有限，教師沒有及時進(jìn)行課堂小結(jié)。所以在課后，教師可以布置學(xué)生構(gòu)建相關(guān)的關(guān)系圖或者概念圖，通過圖示及時地看到學(xué)生對本節(jié)課基因突變內(nèi)容正確或者錯誤的理解，找出問題根源，及時幫助學(xué)生解決知識漏洞。