立足核心素养 决胜一轮复习——以“基因突变”一节为例

杨 黎

（宁乡市第十一高级中学 湖南宁乡 410601）

生物学学科核心素养包含生命观念、科学思维、科学探究与社会责任四大要素，是学生学习生物学课程后，在应对真实情境时表现出的必备品格和关键能力。新课程改革已明确提出将发展学生的生物学学科素养作为培育人才的重要目标。本次教学实践中，教师创设某高山植物开红花，偶然发现一株开白花的情境，引导学生设计实验探究白花产生的原因，顺势切入可遗传变异中的基因突变，继而围绕提升学生的学科核心素养展开教学。

1 联系实例，增强社会责任意识

社会责任指对个人与社会事务的讨论能够作出理性的判断与解释，乐于传播生物学知识并将其运用于生产生活中以解决实际问题。教师应精选生活实例，引导学生科学分析，促使学生形成乐观向上的态度与正确的价值观，进而增强学生的社会责任意识。

在本节中，教师播放“泡泡男孩”的视频：大卫患有X联锁隐性遗传重症联合免疫缺陷症（XSCID）。其体内无免疫系统，任何微小的细菌或病毒都足以让他身患重病，甚至失去生命，因此他一直被迫生活在特制的无菌塑料泡泡中。视频引起了学生的关注，都想为大卫出谋划策。此时，教师适时解释XS⁃CID的发病机理大多是IL-2R受体γ链发生基因突变（碱基对的缺失或替换），导致其特异性免疫缺陷，而该病在人群中的发病率仅为1/500 000～1/100 000万。教师顺势提问：一个碱基对的缺失或替换为什么会使性状发生如此巨大的改变？从该病的发病率可看出基因突变具有什么特点？除此之外，基因突变还有哪些特点？

教师以实例启发学生思考，将社会热点话题与生物学知识有机融合，引导学生分析与解释，使学生逐步养成主动关注社会的习惯，增强了学生的社会责任素养。

2 重构概念，塑造生命观念品格

生命观念指对分析后的生命现象间的相互关系或特性所进行的抽象，是实证后的观点或看法。在一轮复习教学中，教师要注重引导学生对核心概念进行重新构建，以凸显概念的本质要素，从而使学生塑造良好的生命观念品格。

教师围绕XSCID的发病机理，继续提问：①碱基对除了发生缺失或替换外，还能发生什么变化？能尝试总结基因突变的概念吗？基因突变一定会导致基因的结构、数目或位置发生改变吗？②基因具有相对稳定性，为什么会发生突变呢？这种突变通常发生在什么时期？③基因突变一定会导致生物体的性状发生改变吗？④基因突变属于可遗传变异，一定会遗传给后代吗？

对于问题①，很多学生只关注DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而忽略这种变化一定要引起基因结构的改变才能称之为基因突变。该问题的设置可使学生清晰地理解基因突变的真正内涵。解决问题②时，教师可引导学生联系先前所学知识，分析基因突变的诱因及发生的主要时期。在分析问题③时，教师可补充基因结构的示意图（图1），引导学生从多角度（基因的非编码区或内含子、隐性突变、密码子的简并性等）理解基因突变不一定引起生物体性状发生改变。问题④可促推学生深层次解析可遗传变异的含义。

图1 基因结构的示意图

教师通过问题串，引发学生重新构建教材中的核心概念，使学生清楚基因的结构与功能乃至生物体的性状之间所存在的联系，从而使学生形成生命观念。

3 剖析疑难，提升科学探究能力

科学探究指善于观察生活中的现象，针对该现象进行提问、设计并实施方案，得出结论以及对结果进行交流与讨论的能力。在一轮复习中，教师需加强学生对实验设计思路的训练，同时以变式训练作为辅助，提升学生科学探究能力及解题速度。

在阐述基因突变引起生物体性状发生改变时，教师引导学生开展小组讨论，尝试判断某野生型突变体是发生显性突变还是隐性突变。学生展开激烈的讨论，各成员间相互配合并设计了两种实验思路：①选取突变体与其它已知未突变体杂交，观察并记录子代表现型（图2）；②让突变体自交，根据子代是否发生性状分离来判断（图3）。完成方案设计后，教师选用一道2012年新课标习题作为变式训练，以使学生熟练掌握解题思路。

图2 突变体杂交示意图

图3 突变体自交示意图

针对教学中的疑难点，教师采取小组讨论的形式，可充分发挥学生集体智慧，使学生在合作交流中攻克难题，提升学生的科学探究能力，并以变式训练作为巩固，强化了学生的解题思维。

4 解决问题，培养科学思维习惯

科学思维指基于事实和证据，运用科学的思维方法去认识问题，并解决实际问题的一种思维方式。在课堂教学中，教师精心设置问题，启发学生深入思考并解决问题，可培养学生的科学思维素养。

通过“泡泡男孩”事例，教师要求学生联系所学知识，为男孩的治疗提供一种可行方案。学生思考后展开讨论，各抒己见。有学生提出，可对患者进行放射性治疗，使基因再次发生突变。有学生随即指出：该方法太盲目，且放疗会对患者的身体产生影响，可尝试定向改造生物体的性状。例如，基于基因工程，先获取完好的控制IL-2R受体γ链的基因，与运载体结合后再利用显微注射法导入患者的体内，以期表达该基因所控制的性状。还有学生提出，既然患者体内缺乏特异性免疫，而其主要依靠免疫细胞（包括吞噬细胞和淋巴细胞）来参战，它们均是由造血干细胞分化而来，故可采用骨髓移植的方法达到治疗效果。教师对学生的发言给予肯定评价，并介绍目前国内外医学家对XSCID疾病的治疗方案。学生获知自己的方案与医学家不谋而合时，体验到了成功的喜悦，自我效能感得到提升。

教师利用开放性试题，充分调动了学生的积极性，活跃了课堂气氛，学生在思考与讨论的过程中，发散性与创造性思维获得了长足的进步。

5 结束语

笔者通过创设情境作为切入点，顺势引出可遗传变异中的基因突变，并联系“泡泡男孩”具体事例，以发病机理为出发点，启发学生思考，将社会热点话题与生物知识进行有机融合，促使学生养成主动关注社会的习惯。教师通过接续设疑，引导学生重新构建“基因突变”一节中的核心概念，针对教学中出现的疑难点进行重点剖析，最后以“泡泡男孩”的治疗方案作为落脚点，前后呼应帮助学生形成系统的知识架构，提升学生解决实际问题的能力，实现了培育生物学合格人才的教学目标。