生物的变异课程设计

1、一 指导思想与理论依据 体现学生的主体地位，培养学生的主体意识，提高学生的创新能力，特别是在课堂教学中培养学生的创新思维能力，创设民主和谐的教学环境。 本课程的设计主要表现在知识概念和结论要以学生主动探索、观察和学生已经掌握的概念知识作为基础和工具，引导学生思考、认识，重视方法的探索和概括总结过程，注重教学过程中的情感体验，启迪、训练学生的思维，帮助学生学会思考，点拨思路，引导方法，培养能力，使学生感受到探索和成功的乐趣，促进学生生动、活泼、主动的学习与发展。二、教学背景分析二、教学内容的结构和特点 （一）教学内容的结构 （二）教学内容的特点 本章包括三节：第1节基因突变和基因重组；第2节染色

2、体变异；第3节人类遗传病。本章参考学时可用5课时，除第1节可用1课时，其他各节均可用2课时。 第1节基因突变和基因重组从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点。在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。这个实例体现了生物体在自然界进化过程中“变”与“不变”的平衡。这一实例有助于学生理解基因突变在生物进化中所占有的重要地位。在基因重组部分，教材设置了“思考与讨论”的栏目，旨

3、在让学生利用数学方法，通过计算，体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。 第2节染色体变异包括“染色体结构的变异”和“染色体数目的变异”以及实验“低温诱导染色体数目的变化”。“染色体结构变异”部分主要采用了图文结合的呈现方式。插图不仅直观地表现了染色体结构变异的具体情形，而且还增设了对应的实例，以增进学生的感性认识。本节中的实验是课程标准中的活动建议，旨在锻炼学生的动手能力。通过这个实验，学生能够用显微镜观察到细胞中染色体数目的增加，但增加的确切数目难以确定。 第3节人类遗传病包括“人类常见遗传病的类型”、“遗传病的监测和预防”和“人类基因组计划与人体健康”。由于课程标准对人类遗传病的要

4、求只是了解水平，因此教材辅以实例，相对简要地介绍了单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。在这部分，教材还根据课程标准的活动建议，安排了“调查人群中的遗传病”，旨在培养学生接触社会、从社会中直接获取资料和数据的能力。“遗传病的监测和预防”以图文结合的方式简要呈现了遗传咨询的内容和步骤以及产前诊断、基因诊断等预防方法。课程标准对这部分内容的情感态度价值观的要求是探讨人类遗传病的监测和预防，为经历感受水平，因此教材提出了基因诊断可能带来的社会问题，并安排了“资料搜集和分析”，让学生围绕相关问题展开讨论。“人类基因组计划与人体健康”简要介绍了人类基因组计划及其意义，将重点放在了学生对人类基因组

5、计划及其影响的了解与讨论上。在“资料搜集和分析”栏目，教材将此计划的某些正面和负面的效应分左右两栏列举，形成了鲜明对比，并为学生的讨论设置了起始情境。教材提供的资料可以启发学生去搜集更多资料，针对各种可能影响展开讨论。这种呈现方式既充实了学生活动的内容，又避免了为学生包办一切，充分体现了课程标准对情感态度价值观方面的要求。 基因突变及其他变异与从杂交育种到基因工程教材教法分析一、基因突变及其他变异在第3章、第4章阐述基因的本质及基因是如何起作用的基础上，本章从遗传物质发生变化的角度出发，分析了基因突变及其他变异对生物体的影响，以及在生物进化过程中所具有的重要意义。本章也是学习第6章从杂交育种到

6、基因工程和第7章现代生物进化理论的基础。1.知识分析及教学建议本章包括三节：第l节基因突变和基因重组；第2节染色体变异；第3节人类遗传病。第1节基因突变和基因重组从实例人手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点。在讲述基因突变的原因和特点时，先大致归纳了引起基因突变的三类原因，然后紧扣原因分析特点。在阐述自然状态下基因突变的频率很低时，教材用实例说明在一个足够大的群体中，即使基因突变频率很低，突变个体仍然会占有一定的数量。在教学过程中，教师应遵循这种符合学生认识规律的呈现方式，从现象到概念，从宏观到微观来开展教学活动。用类比推理的方法引导学生理解基

7、因突变的类型。通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念。在学习基因突变的原因时，教师可以引用癌症的病例，介绍癌症的形成是体细胞发生基因突变的结果，然后让学生列举生活中的事例，归纳哪些因素会导致基因突变。第2节染色体变异“染色体结构变异”部分主要采用了图文结合的呈现方式。染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异，其中染色体数目的变异是本节的教学重点。在复习基因突变的基础上，教师可以引导学生回忆基因和染色体的关系。基因能够发生突变，那么染色体能不能发生变化呢?如果染色体发生变化，它会发生什么样的变化呢?从而引出染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。染色体结构的变异是学生了解的

8、内容，教材通过4个示意图直观形象地说明了染色体结构变异的类型。但需要提醒学生的是：1、“易位”与“交叉互换”的区别；2、尽管大多数染色体结构的变异对生物是有害的，但也有少数变异是有利的，人们研究染色体结构的变异可以为生产实践服务，也可以为人类健康服务。关于染色体数目的变异可以采取辨图、设问、讨论和复习的方式理解染色体组的概念；通过具体实例、概念的辨析和对比，认识单倍体、二倍体和多倍体之间的关系；用图解、事例和图表的形式引导学生学习多倍体和单倍体育种。第3节人类遗传病。由于课程标准对人类遗传病的要求只是了解水平，因此教材辅以实例，简要介绍了单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。在学习本节

9、内容前一周，教师可以制做好调查表，发给学生，让学生调查人群中的某种遗传病。调查的遗传病最好是与学生关系比较密切的遗传病，如高度近视等，这样既可以激发学生调查的积极性，又不会引起调查的尴尬，能够保证调查活动的顺利进行。2.学情分析生物的变异现象对于学生而言并不陌生。通过初中生物课的学习，学生已经初步认识到生物的变异首先与遗传物质有关，其次与环境有关。对于染色体数目的变异的知识，学生可能不太了解，但是，无子西瓜、多倍体草莓等，对于学生来说并不陌生。教师可以从学生熟悉的事物人手，引导学生进入相关概念的学习。人类常见遗传病、人类基因组计划的相关知识，学生可能已经通过报纸杂志、广播电视等传播媒体有所了解

10、。教师的任务是要结合学生已有的认识，让学生从生物学角度作科学的了解，同时要注意引导学生形成正确的科学价值观，激发学生的责任感。3.教学目标本章对学生在知识方面的要求大多为了解水平，因此教师不必在知识方面过多扩展。本章在情感态度与价值观方面有一定的要求，其中探讨人类遗传病的监测预防是感受水平的，而关注人类基因组计划是认同水平的，教师在教学时要注意处理好知识学习与情感态度价值观教育的关系。(1)知识目标：举例说明基因突变的特征和原因；举例说出基因重组及其意义；简述染色体结构变异和数目变异；列出人类遗传病的类型(包括单基因病、多基因病和染色体病)。(2)情感态度与价值观目标：引导学生从生物学角度对基

11、因突变和基因重组作科学的了解，形成正确的科学价值观，激发学生的责任感；通过实验，养成与他人合作、共享并能够欣赏别人的观点和创意的习惯；探讨人类遗传病的监测和预防；关注人类基因组计划及其意义；进行资料的搜集和分析，了解基因诊断在遗传病监测中的应用，以及人类基因组计划对科学发展、人类健康、社会伦理等方面的影响。(3)能力目标：学习低温诱导植物染色体数目变化的方法；能够解释低温诱导染色体加倍的原理，评价不同作物、不同的温度对染色体加倍实验的影响效果；进行人群中遗传病的调查；通过实际调查，培养接触社会，并从社会中直接获取资料或数据的能力。4.教学重点和难点(1)重点：基因突变的概念及特点；基因突变的原

12、因；染色体数目的变异；人类常见遗传病的类型以及遗传病的监测和预防。(2)难点：基因突变和基因重组的意义；染色体组的概念；二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系；低温诱导染色体数目变化的实验。5.活动分析本章根据课程标准的活动建议，安排了“调查人群中的遗传病”，旨在培养学生接触社会、从社会中直接获取资料和数据的能力。“人类基因组计划与人体健康”简要介绍了人类基因组计划及其意义，将重点放在了学生对人类基因组计划及其影响的了解与讨论上。在“资料搜集和分析”栏目，教材将此计划的某些正面和负面的效应分左右两栏列举，形成了鲜明对比，并为学生的讨论设置了起始情境。教材提供的资料可以启发学生去搜集更多资料，针对

13、各种可能影响展开讨论。关于“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验。教师在实验开始前，可以先复习染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念，以及多倍体和单倍体育种的原理、操作方法和优点。同时复习“观察植物细胞的有丝分裂”的步骤，为本实验打好基础。6.情感、态度、价值观分析学完基因突变和染色体变异之后，再进一步学习人类遗传病的类型，了解遗传病的监测和预防，关注遗传病给人类造成的危害，顺理成章，同时也是高中学生应该具备的基本科学素养。教师在介绍完人类基因组计划的内容及其意义后，要及时引导学生讨论人类基因组计划在人体健康和社会伦理等方面的正面和反面效应，通过讨论让学生理解，科学技术是一把双刃剑，既可以为人

14、类造福，又可能带来某些负面影响。为保证人类基因组计划的研究不误入歧途，科学家应承担应有的社会责任，如不进行有悖于社会伦理道德的研究等；普通公民应有责任和义务了解科学家所从事的研究工作督促科学家的研究向着有利于社会进步的方向进行等等。二、从杂交育种到基因工程生物育种知识是高中生物新课程教学中的重点知识，该知识内容不仅是模块的学习主线之一，还与选修3现代生物科技专题中的基因工程专题有密切的联系。育种知识不仅与生产实践有着密切的联系，而且通过该内容的分析学习，还可以训练学生的各方面能力。对比其他版本的教材，只有浙江科学技术出版社的与人教版类似，把生物变异在生产上的应用放在一节讲述，而其他版本都是讲到

15、某一部分内容就紧接着讲应用，如讲完基因的自由组合定律就讲杂交育种。对于学习的系统性来说，还是人教版的编排比较合理，从理论到实践，归纳性比较强，而且相近的内容放在一起学习，容易进行比较。第l章的分离定律与自由组合定律，为理解本章介绍的传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。第3章中有关DNA的结构、基因的本质，第4章中基因指导蛋白质合成等内容，是学习本章基因工程及其应用的基础。第5章中有关基因突变的内容是学习本章诱变育种的基础。本章关于基因工程及其应用的内容是学习选修3现代生物科技专题中的基因工程专题的基础。1.知识分析及教学建议本章包括2节，第1节杂交育种与诱变育种和第2节基因工程及其应用。

16、本章内容围绕遗传学原理和规律在生产生活中的应用展开。教材通过截取杂交育种、诱变育种和基因工程这三个最有代表性的阶段，介绍育种技术的递进发展历程，说明超越已有技术的局限性是育种技术的不断完善与发展的动力和原因，揭示科学和技术是在不断发现与超越的过程中互动发展的关系，有利于学生认识科学技术的本质。第1节杂交育种与诱变育种对应于课程标准的要求“搜集生物变异在育种上应用的事例”，对学生在知识层面的要求是达到理解水平。教材从古人驯化野生动植物引入选择育种的方法并指出局限性；然后以小麦杂交育种为例介绍杂交育种的概念、方法及应用；在认识其局限性后进而介绍诱变育种的概念、方法、作用，并与杂交育种相比，讨论诱变

17、育种的局限性。第2节基因工程及其应用对应于课程标准的要求“关注转基因生物和转基因食品的安全性”，对学生在情感目标上的要求是达到认同水平。教材从基因工程的原理人手，阐述了基因工程的四个步骤，特别强调限制性内切酶的作用及载体的作用。通过本节的学习，能够使学生初步掌握基因原理及其发展方向。本节基因工程的原理较难理解，但是要求水平较低，所以在教学中一定要充分利用多媒体动画来进行讲解，浅显易懂，形象生动。让学生课下收集有关基因工程应用的资料及对转基因生物和食品的安全性问题的资料，上课时请部分同学进行汇报，甚至辩论，这都是学生比较愿意做的事情。最好能列表比较5种育种的方法、原理、优点等。2.学情分析初中生

18、物课中关于人类应用遗传变异原理培育新品种的内容，使学生对选择育种与杂交育种有了初步的了解。在本书第l章的学习中，学生又学习了分离定律与自由组合定律，为理解传统育种方法所依据的遗传学原理打下了基础。对于基因工程，学生也并不陌生，不仅大众传媒上常有介绍，市场上销售的食品中，有的也标注了是否含有转基因成分的标记或文字说明。本章是在学生对基因工程已有感性认识的基础上，简述基因工程的基本原理及应用，并着重引导学生关注转基因生物和转基因食品的安全性问题。3.教学目标前五章集中讲述了遗传和变异的基本原理。由于这些内容是按照科学史的线索展开的，为使主线清晰，层次分明，较少涉及这些原理在生产实践上的应用。本章将集中讲述遗传和变异原理在实践上的应用，以期使学生在了解遗传学原理的同时，在“科学、技术、社会”(STS)方面有更多的思考，获得更多的启示。总的来说，第6章的知识要求比较低，但是能力要求较高，所以在教学中一定要利用多种教学方法，充分调动学生的积极性。(1)知识目标：举例说出生物变异在育种上应用的事例；简述杂交育种和诱变育种的作用及其局限性；简述基因工程的原理及其应用。(2)能力目标：运用遗传和变异原理，解决生产和生活实际中的问题；进行转基因生物和转基因食品安全性的资料搜集和分析。能力方面的要求较高，属于独立操作水平