概念教學在高三復習課中的應用
——以“基因突變”一節為例

許 蕓

(北京育才學校 100050)

掌握基本的生物學概念是生物學課程中的基本任務之一。高三復習課中圍繞重要概念進行教學活動，對幫助學生回顧并建構起學科知識框架、加深理解生物學的重要觀點、提高學生分析解決生物學問題能力都有非常重要的意義。本文以“基因突變”復習課為例，簡述在教學過程中如何圍繞重要概念進行有效教學。

1 創設情境，凸顯教學脈絡

高三的概念復習不應是原有知識的簡單重復記憶，復習課更需要激發學生的學習興趣，將學習情境貫穿教學始終，有助于加深對概念的理解，厘清各層級概念間的邏輯關系?！吧裰菔惶柵c天宮二號”的載人飛行是社會熱點，其中“天宮二號的空間實驗室”內開展的育種實驗與本節課要復習的基因突變密切相關，是很好的學習情境資料。用新聞資訊進入本節課，圍繞誘變育種，復習基因突變的時期、類型及特點，說明基因突變的概念，深入剖析基因突變的實質、檢測及意義。

2 構建框架，完善知識體系

通過學案的方式呈現概念圖，隨著教學過程的推進，在學生回顧復習、討論分析的基礎上，使本節的概念圖逐步完善(圖1)。

3 問題引導，培養探究思維

本節課的重點在于加強學生對基因突變實質的理解，尤其是聯系基因表達、基因檢測及治療、遺傳育種等相關內容，提高學生的綜合運用能力。為此，本節課主要設置三個探究問題： ①基因突變是否意味著生物性狀的改變？通過學生自主討論，結合已有的知識，如基因選擇性表達、基因型與環境共同影響表現型、一種氨基酸可以對應多種密碼子、真核生物基因表達過程等，在復習的基礎上深入理解基因與性狀的關系。②如何確定變異是由基因突變引起的？首先回顧幾種變異類型間的區別，設計雜交實驗明確基因突變是顯性突變還是隱性突變，最后引導學生對基因結構的具體變化情況進行檢測，由現象到本質，層層深入，在分析的過程中使學生對基因突變的實質有更深刻的理解。③有利變異如何保留，有害變異如何糾正？在復習基因突變的特點和意義的基礎上，聯系組織培養、單倍體育種、基因治療等相關內容，使學生在掌握基因突變概念的基礎上適度拓展延伸，提升學生的知識遷移運用能力。

圖1 基因突變概念圖

4 例題分析，提升運用能力

在高三復習課中，通過習題的講練，有助于學生理解概念的內涵、辨別易混淆概念，提升思維能力和遷移運用能力。

例1： 自然界中，一種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質的部分氨基酸序列如下：

正?；?精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸

突變基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸

突變基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸

突變基因3 精氨酸 苯丙氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 丙氨酸

根據上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是

A. 突變基因1和2為一個堿基的替換，突變基因3為一個堿基的增添

B. 突變基因2和3為一個堿基的替換，突變基因1為一個堿基的增添

C. 突變基因1為一個堿基的替換，突變基因2和3為一個堿基的增添

D. 突變基因2為一個堿基的替換，突變基因1和3為一個堿基的增添

通過例題1，能及時了解學生對基因突變這一概念的掌握情況，在學生自主分析的過程中，加深對基因表達過程、基因與性狀關系的理解，提升學生的思維能力和遷移運用能力，從而初步構建知識間的聯系。

例2： 單基因遺傳病可以通過核酸分子雜交技術進行早期診斷。鐮刀型細胞貧血癥是一種在地中海地區發病率較高的常染色體隱性遺傳病。有一對夫婦被檢測出均為該致病基因的攜帶者，為了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都進行產前診斷。圖2為其產前核酸分子雜交診斷結果示意圖。

圖2 產前核酸分子雜交診斷結果示意圖

(1) 由圖2A可知，該基因突變是由于 引起的。利用核酸分子雜交原理，根據圖中突變基因的核苷酸序列(--ACGTGTT--)，寫出作為探針的核糖核苷酸序列 。

(2) 研究人員采集了6位家系成員(系譜圖中有編號的個體)的血樣，提取了這些成員的DNA，采用 技術對該病相關基因片段進行大量擴增，然后用特定的限制性核酸內切酶對其切割，并進行瓊脂糖凝膠電泳分析，電泳圖譜如圖2B所示。

(3) 凝膠電泳分離酶切片段，與探針雜交后可顯示出不同的帶譜，正?；蝻@示 條，突變基因顯示 條。

(4) 根據凝膠電泳帶譜分析可以確定胎兒是否患有鐮刀型細胞貧血癥。這對夫婦4次妊娠有胎兒Ⅱ1～Ⅱ4中基因型BB個體是 ，Bb的個體是 ，bb的個體是 。

本題的原型是07年江蘇高考的28題，以人類遺傳病為背景考查了遺傳系譜圖、基因的檢測和鑒定，特別是核酸分子雜交技術、PCR、電泳等學生在正常教學中沒有親身體驗的實驗方法，一直是學習中的難點。因此，精選此例題并根據學生的情況適當加以改編，能幫助學生在題目情境中深化對相關技術原理的理解，幫助學生突破難點，同時提高學生的綜合運用能力。