應用微課資源復習“基因突變與基因重組”

江釤

1 教材分析

基因突變是繼遺傳的基本規(guī)律、遺傳的物質基礎、基因的表達等內(nèi)容之后，對基因與性狀關系的進一步認識，同時又是學好育種和進化知識的重要基礎。教師應通過多種途徑，加深學生對概念內(nèi)涵和外延的認知，幫助學生理解基因在傳遞過程中發(fā)生內(nèi)在和外在的變化過程對生物將會的影響。

由于學生前面已經(jīng)學習了自由組合定律和減數(shù)分裂知識，基因重組知識點處理上，應注重對學生實際理解能力和圖形分析能力的培養(yǎng)，理解基因重組的內(nèi)在本質，通過實踐提高學生的認知能力。

2 教學目標

知識目標：概述基因突變的實質是基因結構的改變，分析說明基因突變的特征和原因，說出基因突變的意義；掌握基因重組的本質特點及意義，辨別不同類型的基因重組。

能力目標：嘗試對基因突變概念的自我建構和生成，建構知識框架；學會用圖示形式表示發(fā)生基因重組的原因，結合減數(shù)分裂過程，培養(yǎng)學生的識圖、畫圖和判斷、推理等能力；借助高考題的實戰(zhàn)演練，小組討論交流，訓練思維，提高學習能力。

情感、態(tài)度與價值觀目標：通過基因突變和基因重組的學習，認識遺傳變異的對立統(tǒng)一觀點，懂得生物界豐富多彩的本質。

3 重點難點

教學重點：構建基因突變的概念體系；基因突變的原因、特點；基因重組的來源及對應的基因變化圖。

教學難點：基因突變和基因重組的意義。

4 教學過程

課前準備：布置學習任務單，讓學生觀看“探究基因突變與性狀的關系”與“基因重組”的微課視頻，完成學習任務單，對于自主學習中遇到的一些疑難問題，教師已在班級微信、QQ和電話咨詢中解答。

微課視頻內(nèi)容介紹：

① “探究基因突變與性狀的關系”：借助直觀圖示，深入探究基因的增添、缺失、替換對氨基酸排列順序的影響，即對基因結構改變的影響。分析為什么基因突變，性狀不一定改變。最后解析一道高考題進行強化鞏固。

② “基因重組”：以基因重組的概念本質為切入點，講述基因重組發(fā)生的條件、類型及時期。借助形象直觀的自由組合及交叉互換的示意圖，分析基因重組發(fā)生的內(nèi)在機理。

4.1 基因突變

展示有關基因突變、基因重組內(nèi)容的考綱要求，均為理解層次要求，圖片引入基因突變內(nèi)容。

4.1.1 學法指導，構建概念

教師引導學生思考：針對“基因突變”這一概念，你聯(lián)想到了什么？分別在學習哪些知識點時出現(xiàn)？每人說一句與“基因突變”有關的話，不能重復。學生各自說出了基因突變的原因、基因突變（概念）、特征、結果、意義的內(nèi)容。

引導學生活動1：將事先做好的基因突變的“原因、基因突變（概念）、特征、結果、意義、是否遺傳”這些知識要點（知識碎片）寫成卡片，要求學生找出概念圖的核心是“基因突變”，并以基因突變?yōu)楹诵?，按邏輯關系加以梳理，用箭號將卡片連線，把有關知識加以串聯(lián)，表示它們的關系，并請一位學生在黑板上展示。

梳理好知識框架，接著充實概念內(nèi)容，師生共同歸納基因突變概念圖。

設計意圖：學生每人說一句，與“基因突變”有關的話，不能重復。目的是引導學生進行思維發(fā)散，增加互動。引導學生將知識點卡片（相當于知識碎片）以基因突變概念為核心，梳理概念的關系，而后再充實概念的知識點內(nèi)容。教師要指導學生構建概念圖的程序和方法，讓學生認識到高三一輪復習應將知識碎片梳理成知識體系，使知識網(wǎng)絡化，并由知識廣度帶來深度，系統(tǒng)化導向下進行主干知識的細節(jié)重建。

4.1.2 思考討論，實戰(zhàn)演練

引導學生活動2：學生自主完成兩道高考題，并小組討論解決。

（1） （2010年福建）圖2為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。（甘氨酸：GGG 賴氨酸：AAA AAG 谷氨酰胺：CAG CAA 谷氨酸：GAA GAG 絲氨酸：AGC 丙氨酸：GCA 天冬氨酸：AAU）

該基因發(fā)生的突變是（ ）

A. ①處插入堿基對G—C

B. ②處堿基對A—T替換為G—C

C. ③處缺失堿基對A—T

D. ④處堿基對G—C替換為A—T

（2） （2010年江蘇）育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是（ ）

A. 該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個體

B. 這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的

C. 觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置

D. 將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系

試題1要求學生講解題思路，歸納知識，進行知識內(nèi)化提升。教師要引導學生從試題1的題干中找關鍵詞，講清解題的思維切入點，說出解題思路：從1 169位氨基酸入手，先根據(jù)密碼子找出DNA模板鏈，再按照DNA模板鏈的三個堿基→mRNA密碼子→氨基酸的順序，判斷堿基發(fā)生增添、缺失、替換，對應的氨基酸排列順序是否改變。

在學生做完試題1后，教師提出問題通過觀看“探究：基因突變與性狀的關系”的微課視頻以及試題1的探究，結合試題分析得出的圖3，基因結構改變對性狀有什么影響？說完自請下一位學生補充。教師注意增強課堂的互動，引導學生通過自主探究、內(nèi)化知識、總結歸納，訓練思維的聚合，實現(xiàn)學習能力的提升。

分析試題2時，首先解決學生遇到的新問題：如何判斷顯性突變和隱性突變？顯、隱性突變在遺傳上有什么特點？師生共同探討解決。教師指導學生剖析題干中的關鍵詞，如“發(fā)現(xiàn)一株”“即可”“高產(chǎn)”，聯(lián)系已學知識，判斷有關內(nèi)容。

設計意圖：學生在參與中掌握解題技巧和方法，并將知識內(nèi)化提升。學生通過思考討論，學會了總結歸納，體現(xiàn)了以學生為主體的生本理念。

4.2 基因重組

教師展示基因重組圖片，引入基因重組內(nèi)容，并引導學生完成活動3的三個內(nèi)容。

4.2.1 畫圖分析，體驗過程

學生觀看了“基因重組”的微課視頻，自己動手畫出具有圖4細胞的生物可能產(chǎn)生配子的種類，并理解在什么情況下產(chǎn)生基因重組以及是什么基因的重組。

學生畫完圖，教師追問：自由組合與交叉互換分別在什么情況下產(chǎn)生？是什么基因的重組？基因重組通常有哪些類型？基因重組的結果是什么？以此讓學生認識到基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子時，而不是配子受精時，比較自由組合與交叉互換發(fā)生條件的區(qū)別，認識到基因重組后形成多種類型的配子。

在畫交叉互換形成的配子時，有的學生畫出的每個配子里有2條染色體，師生共同分析錯誤的原因：題中的圖中只有一對同源染色體，減數(shù)分裂形成的配子里已沒有同源染色體。

設計意圖：“基因重組”的微課視頻主要學習了基因重組的概念，并用圖示直觀分析了基因自由組合與交叉互換。動手畫圖讓學生體驗自由組合、交叉互換過程的實質，加深多種配子如何形成的認知，為學習基因重組的意義打下基礎。

4.2.2 深入思考，概念辨析

教師引導學生深入思考：圖5中A基因與D基因間會發(fā)生自由組合嗎？為什么？n對等位基因的生物自交，其后代最多有多少種基因型和表現(xiàn)型？基因重組的意義？

設計意圖：學生活動3進一步讓學生認識基因重組的內(nèi)在實質，結合分析生物自交后代形成多種基因型、表現(xiàn)型，從而認識生物多樣性的形成原因。學生在理解概念的基礎上，抓住主干知識，強化訓練，辨析概念的內(nèi)涵，判斷基因突變及基因重組的自由組合、交叉互換的區(qū)別、認識基因重組存在的條件。最后，師生共同總結兩種變異的區(qū)別。

5 教學反思

本節(jié)課以2個微課視頻“探究基因突變與性狀的關系”“基因重組”為載體，進行先學后教，提升學生的能力。微課教學的優(yōu)勢在于學生在先學的過程中可以反復播放微課視頻，個性化自主學習、積極思考并提問有關內(nèi)容，實現(xiàn)學習效率的最大化。

本節(jié)課以基因突變的概念為核心，將有關知識加以串聯(lián)，師生共同構建“基因突變”的概念圖；借助高考題的實戰(zhàn)演練，小組討論交流，將重要知識點深入挖掘和分析，從而加深學生對基因突變的內(nèi)涵和外延的理解，提高學生的思維能力，加強概念的辨析。學“基因重組”內(nèi)容時，通過讓學生繪圖出重組可能產(chǎn)生的配子類型，在任務驅動，自主體驗中，突破教學重難點，培養(yǎng)學生識圖、畫圖、判斷和推理等能力。課堂上，教師注意有效整合知識、精選習題、高效講評。

本節(jié)教學遵循學生的認知規(guī)律，課前學生自主學習微課內(nèi)容，掌握核心主干知識；課堂深入探究有關問題，討論分析、表達交流。微課將知識碎片化，一個微課只講授一個知識點，教學上尤其是一輪復習要重視梳理知識體系，應用微課所學知識解決課堂實際問題，將新型的微課資源的作用充分發(fā)揮。