应用微课资源复习“基因突变与基因重组”

江钐

1 教材分析

基因突变是继遗传的基本规律、遗传的物质基础、基因的表达等内容之后，对基因与性状关系的进一步认识，同时又是学好育种和进化知识的重要基础。教师应通过多种途径，加深学生对概念内涵和外延的认知，帮助学生理解基因在传递过程中发生内在和外在的变化过程对生物将会的影响。

由于学生前面已经学习了自由组合定律和减数分裂知识，基因重组知识点处理上，应注重对学生实际理解能力和图形分析能力的培养，理解基因重组的内在本质，通过实践提高学生的认知能力。

2 教学目标

知识目标：概述基因突变的实质是基因结构的改变，分析说明基因突变的特征和原因，说出基因突变的意义；掌握基因重组的本质特点及意义，辨别不同类型的基因重组。

能力目标：尝试对基因突变概念的自我建构和生成，建构知识框架；学会用图示形式表示发生基因重组的原因，结合减数分裂过程，培养学生的识图、画图和判断、推理等能力；借助高考题的实战演练，小组讨论交流，训练思维，提高学习能力。

情感、态度与价值观目标：通过基因突变和基因重组的学习，认识遗传变异的对立统一观点，懂得生物界丰富多彩的本质。

3 重点难点

教学重点：构建基因突变的概念体系；基因突变的原因、特点；基因重组的来源及对应的基因变化图。

教学难点：基因突变和基因重组的意义。

4 教学过程

课前准备：布置学习任务单，让学生观看“探究基因突变与性状的关系”与“基因重组”的微课视频，完成学习任务单，对于自主学习中遇到的一些疑难问题，教师已在班级微信、QQ和电话咨询中解答。

微课视频内容介绍：

① “探究基因突变与性状的关系”：借助直观图示，深入探究基因的增添、缺失、替换对氨基酸排列顺序的影响，即对基因结构改变的影响。分析为什么基因突变，性状不一定改变。最后解析一道高考题进行强化巩固。

② “基因重组”：以基因重组的概念本质为切入点，讲述基因重组发生的条件、类型及时期。借助形象直观的自由组合及交叉互换的示意图，分析基因重组发生的内在机理。

4.1 基因突变

展示有关基因突变、基因重组内容的考纲要求，均为理解层次要求，图片引入基因突变内容。

4.1.1 学法指导，构建概念

教师引导学生思考：针对“基因突变”这一概念，你联想到了什么？分别在学习哪些知识点时出现？每人说一句与“基因突变”有关的话，不能重复。学生各自说出了基因突变的原因、基因突变（概念）、特征、结果、意义的内容。

引导学生活动1：将事先做好的基因突变的“原因、基因突变（概念）、特征、结果、意义、是否遗传”这些知识要点（知识碎片）写成卡片，要求学生找出概念图的核心是“基因突变”，并以基因突变为核心，按逻辑关系加以梳理，用箭号将卡片连线，把有关知识加以串联，表示它们的关系，并请一位学生在黑板上展示。

梳理好知识框架，接着充实概念内容，师生共同归纳基因突变概念图。

设计意图：学生每人说一句，与“基因突变”有关的话，不能重复。目的是引导学生进行思维发散，增加互动。引导学生将知识点卡片（相当于知识碎片）以基因突变概念为核心，梳理概念的关系，而后再充实概念的知识点内容。教师要指导学生构建概念图的程序和方法，让学生认识到高三一轮复习应将知识碎片梳理成知识体系，使知识网络化，并由知识广度带来深度，系统化导向下进行主干知识的细节重建。

4.1.2 思考讨论，实战演练

引导学生活动2：学生自主完成两道高考题，并小组讨论解决。

（1） （2010年福建）图2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1 169位赖氨酸变为谷氨酸。（甘氨酸：GGG 赖氨酸：AAA AAG 谷氨酰胺：CAG CAA 谷氨酸：GAA GAG 丝氨酸：AGC 丙氨酸：GCA 天冬氨酸：AAU）

该基因发生的突变是（ ）

A. ①处插入碱基对G—C

B. ②处碱基对A—T替换为G—C

C. ③处缺失碱基对A—T

D. ④处碱基对G—C替换为A—T

（2） （2010年江苏）育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是（ ）

A. 该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体

B. 这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的

C. 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

D. 将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系

试题1要求学生讲解题思路，归纳知识，进行知识内化提升。教师要引导学生从试题1的题干中找关键词，讲清解题的思维切入点，说出解题思路：从1 169位氨基酸入手，先根据密码子找出DNA模板链，再按照DNA模板链的三个碱基→mRNA密码子→氨基酸的顺序，判断碱基发生增添、缺失、替换，对应的氨基酸排列顺序是否改变。

在学生做完试题1后，教师提出问题通过观看“探究：基因突变与性状的关系”的微课视频以及试题1的探究，结合试题分析得出的图3，基因结构改变对性状有什么影响？说完自请下一位学生补充。教师注意增强课堂的互动，引导学生通过自主探究、内化知识、总结归纳，训练思维的聚合，实现学习能力的提升。

分析试题2时，首先解决学生遇到的新问题：如何判断显性突变和隐性突变？显、隐性突变在遗传上有什么特点？师生共同探讨解决。教师指导学生剖析题干中的关键词，如“发现一株”“即可”“高产”，联系已学知识，判断有关内容。

设计意图：学生在参与中掌握解题技巧和方法，并将知识内化提升。学生通过思考讨论，学会了总结归纳，体现了以学生为主体的生本理念。

4.2 基因重组

教师展示基因重组图片，引入基因重组内容，并引导学生完成活动3的三个内容。

4.2.1 画图分析，体验过程

学生观看了“基因重组”的微课视频，自己动手画出具有图4细胞的生物可能产生配子的种类，并理解在什么情况下产生基因重组以及是什么基因的重组。

学生画完图，教师追问：自由组合与交叉互换分别在什么情况下产生？是什么基因的重组？基因重组通常有哪些类型？基因重组的结果是什么？以此让学生认识到基因重组发生在减数分裂形成配子时，而不是配子受精时，比较自由组合与交叉互换发生条件的区别，认识到基因重组后形成多种类型的配子。

在画交叉互换形成的配子时，有的学生画出的每个配子里有2条染色体，师生共同分析错误的原因：题中的图中只有一对同源染色体，减数分裂形成的配子里已没有同源染色体。

设计意图：“基因重组”的微课视频主要学习了基因重组的概念，并用图示直观分析了基因自由组合与交叉互换。动手画图让学生体验自由组合、交叉互换过程的实质，加深多种配子如何形成的认知，为学习基因重组的意义打下基础。

4.2.2 深入思考，概念辨析

教师引导学生深入思考：图5中A基因与D基因间会发生自由组合吗？为什么？n对等位基因的生物自交，其后代最多有多少种基因型和表现型？基因重组的意义？

设计意图：学生活动3进一步让学生认识基因重组的内在实质，结合分析生物自交后代形成多种基因型、表现型，从而认识生物多样性的形成原因。学生在理解概念的基础上，抓住主干知识，强化训练，辨析概念的内涵，判断基因突变及基因重组的自由组合、交叉互换的区别、认识基因重组存在的条件。最后，师生共同总结两种变异的区别。

5 教学反思

本节课以2个微课视频“探究基因突变与性状的关系”“基因重组”为载体，进行先学后教，提升学生的能力。微课教学的优势在于学生在先学的过程中可以反复播放微课视频，个性化自主学习、积极思考并提问有关内容，实现学习效率的最大化。

本节课以基因突变的概念为核心，将有关知识加以串联，师生共同构建“基因突变”的概念图；借助高考题的实战演练，小组讨论交流，将重要知识点深入挖掘和分析，从而加深学生对基因突变的内涵和外延的理解，提高学生的思维能力，加强概念的辨析。学“基因重组”内容时，通过让学生绘图出重组可能产生的配子类型，在任务驱动，自主体验中，突破教学重难点，培养学生识图、画图、判断和推理等能力。课堂上，教师注意有效整合知识、精选习题、高效讲评。

本节教学遵循学生的认知规律，课前学生自主学习微课内容，掌握核心主干知识；课堂深入探究有关问题，讨论分析、表达交流。微课将知识碎片化，一个微课只讲授一个知识点，教学上尤其是一轮复习要重视梳理知识体系，应用微课所学知识解决课堂实际问题，将新型的微课资源的作用充分发挥。