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律、遺傳的物質基礎、基因的表達等內容之后，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，加深學生對概念內涵和外延的認知，幫助學生理解基因在傳遞過程中發生內在和外在的變化過程對生物將會的影響。

由于學生前面已經學習了自由組合定律和減數分裂知識，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，理解基因重組的內在本質，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生基因重組的原因，結合減數分裂過程，培養學生的識圖、畫圖和判斷、推理等能力；借助高考題的實戰演練，小組討論交流，訓練思維，提高學習能力。

情感、態度與價值觀目標：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，分析基因重組發生的內在機理。

4.1 基因突變

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

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，你聯想到了什么？分別在學習哪些知識點時出現？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”，并以基因突變為核心，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，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，使知識網絡化，并由知識廣度帶來深度，系統化導向下進行主干知識的細節重建。

4.1.2 思考討論，實戰演練

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基因發生一種突變，導致1 169位賴氨酸變為谷氨酸。（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現一株十分罕見的“一稈雙穗”植株，經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. 該變異株自交可產生這種變異性狀的純合個體

B. 這種現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可判斷基因突變發生的位置

D. 將該株水稻的花粉離體培養后即可獲得穩定遺傳的高產品系

試題1要求學生講解題思路，歸納知識，進行知識內化提升。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、內化知識、總結歸納，訓練思維的聚合，實現學習能力的提升。

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“發現一株”“即可”“高產”，聯系已學知識，判斷有關內容。

設計意圖：學生在參與中掌握解題技巧和方法，并將知識內化提升。學生通過思考討論，學會了總結歸納，體現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，引入基因重組內容，并引導學生完成活動3的三個內容。

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細胞的生物可能產生配子的種類，并理解在什么情況下產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生在減數分裂形成配子時，而不是配子受精時，比較自由組合與交叉互換發生條件的區別，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在實質，結合分析生物自交后代形成多種基因型、表現型，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，辨析概念的內涵，判斷基因突變及基因重組的自由組合、交叉互換的區別、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別。

5 教學反思

本節課以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容，實現學習效率的最大化。

本節課以基因突變的概念為核心，將有關知識加以串聯，師生共同構建“基因突變”的概念圖；借助高考題的實戰演練，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”內容時，通過讓學生繪圖出重組可能產生的配子類型，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。

本節教學遵循學生的認知規律，課前學生自主學習微課內容，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揮。