基因突變教學設計 人教版

基因突變教學設計人教版授課內容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：基因突變

2.教學年級和班級：高中生物必修二

3.授課時間：2課時

4.教學時數(shù)：90分鐘核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的生命觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度等方面的核心素養(yǎng)。具體目標如下：

1.生命觀念：通過學習基因突變的概念、特點和意義，使學生能夠理解基因突變在生物進化和發(fā)展中的重要作用，形成正確的生命觀念。

2.科學思維：培養(yǎng)學生運用比較、分析、歸納等方法對基因突變進行思考和探究，提高學生的科學思維能力。

3.科學探究：通過小組合作、討論交流等方式，培養(yǎng)學生主動探究、積極思考的能力，使學生在探究過程中掌握基因突變的類型、原因和應用。

4.科學態(tài)度：培養(yǎng)學生對待科學問題的嚴謹態(tài)度，鼓勵學生勇于發(fā)表自己的觀點，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和溝通表達能力。教學難點與重點1.教學重點：

（1）基因突變的概念：基因突變是指基因序列發(fā)生改變的現(xiàn)象，包括點突變、插入突變和缺失突變等。

（2）基因突變的特點：基因突變具有普遍性、隨機性、低頻性和多害少利性。

（3）基因突變的原因：基因突變可以是自然發(fā)生的，也可以是由外界因素如紫外線、化學物質等誘導的。

（4）基因突變的意義：基因突變是新基因產生的途徑，也是生物進化的原材料，同時也是生物變異的根本來源。

（5）基因突變在醫(yī)學上的應用：基因突變在醫(yī)學上可以用于診斷和預測遺傳性疾病，也可以作為癌癥等疾病的治療靶點。

2.教學難點：

（1）基因突變的類型和原因：基因突變包括點突變、插入突變和缺失突變等類型，其原因可以是自然發(fā)生的，也可以是由外界因素如紫外線、化學物質等誘導的。學生需要理解這些類型的特點以及不同原因對基因突變的影響。

（2）基因突變的意義：學生需要理解基因突變在新基因產生、生物進化和生物變異中的重要作用，以及基因突變在醫(yī)學上的應用。

（3）基因突變與生物進化的關系：學生需要理解基因突變是生物進化的原材料之一，基因突變的發(fā)生和篩選是生物進化過程中的關鍵環(huán)節(jié)。

（4）基因突變與遺傳性疾病和癌癥的關系：學生需要理解基因突變在遺傳性疾病和癌癥發(fā)生中的作用，以及如何通過基因突變來診斷和治療這些疾病。

（5）基因突變的實驗檢測方法：學生需要了解基因突變的實驗檢測方法，如PCR、測序等，并理解這些方法的原理和應用。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《人教版高中生物必修二》教材，以便于學生跟隨教學進度進行學習和復習。

2.輔助材料：準備與教學內容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，包括基因突變的概念圖、基因突變類型的示意圖、基因突變原因的介紹視頻等，以幫助學生更好地理解和記憶基因突變的相關知識。

3.實驗器材：如果涉及實驗，確保實驗器材的完整性和安全性。例如，準備DNA提取試劑盒、PCR儀器、測序儀等實驗器材，以及相關的實驗指導和操作手冊，確保實驗的順利進行。

4.教室布置：根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，如設置分組討論區(qū)，提供討論桌椅，設置實驗操作臺，配備實驗儀器和設備，以及布置展示區(qū)，用于展示學生的實驗結果和作品。

5.網(wǎng)絡資源：確保教室內有穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接，以便于使用在線教學平臺和資源，如教育網(wǎng)站、在線視頻教程等，提供更多的學習資源和信息。

6.學習任務單：準備學習任務單，包括本節(jié)課的學習目標、學習內容、思考題和練習題等，幫助學生明確學習要求，指導和促進學生的學習活動。

7.反饋問卷：準備反饋問卷，包括對本節(jié)課的教學內容、教學方法、教學資源的評價和反饋，以便于教師了解學生的學習情況和教學效果，及時進行教學調整和改進。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對基因突變的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道基因突變是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于基因突變的圖片或視頻片段，讓學生初步感受基因突變的重要性。

簡短介紹基因突變的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.基因突變基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解基因突變的基本概念、類型和原因。

過程：

講解基因突變的定義，包括其主要特點和類型。

詳細介紹基因突變的類型和原因，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.基因突變案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解基因突變的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的基因突變案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解基因突變的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用基因突變解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與基因突變相關的主題進行深入討論。

小組內討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對基因突變的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內容，強調基因突變的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內容，包括基因突變的基本概念、類型、原因和案例分析等。

強調基因突變在生物進化中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用基因突變。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于基因突變的短文或報告，以鞏固學習效果。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內容相關的拓展閱讀材料，供學生進一步深入學習：

-文章：《基因突變與人類疾病》

-論文：《基因突變在植物育種中的應用》

-書籍：《基因突變的機制與研究進展》

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究，提出以下任務：

-學生可以選擇一個基因突變相關的案例，深入研究其對生物進化的影響。

-學生可以探索基因突變在醫(yī)學上的應用，例如基因治療、癌癥研究等。

-學生可以查閱相關資料，了解基因突變的研究方法和實驗技術。

-學生可以嘗試解釋一些與基因突變相關的實際問題，如為什么近親結婚會增加遺傳疾病的風險。

3.開展課堂外的實踐活動，例如：

-學生可以參觀實驗室，觀察基因突變實驗的過程，了解實驗設備和操作方法。

-學生可以參加科學講座或研討會，聽取專家對基因突變的講解和研究成果分享。

-學生可以組織小組討論，分享自己課后學習和探究的成果，互相交流和學習。典型例題講解1.例題1：基因突變類型的判斷

題目：給定一個DNA序列，判斷其中是否存在基因突變。

解答：首先，我們需要了解基因突變的三種類型：點突變、插入突變和缺失突變。點突變是指單個堿基的改變，插入突變是指在DNA序列中插入一個或多個堿基，而缺失突變是指在DNA序列中缺失一個或多個堿基。

對于給定的DNA序列，我們可以通過比較序列中的堿基與正常序列進行判斷。如果發(fā)現(xiàn)單個堿基的改變，則為點突變；如果在序列中發(fā)現(xiàn)了額外的堿基，則為插入突變；如果序列中缺少了堿基，則為缺失突變。

2.例題2：基因突變原因的分析

題目：給定一個基因突變案例，分析其可能的原因。

解答：基因突變的原因可以是自然發(fā)生的，也可以是由外界因素如紫外線、化學物質等誘導的。在分析基因突變原因時，我們需要考慮以下幾個方面：

（1）突變發(fā)生的頻率：如果突變在某個特定區(qū)域頻繁發(fā)生，可能與環(huán)境因素有關。

（2）突變的特點：如果突變具有特定的規(guī)律性，可能是因為某種特定的化學物質或輻射導致的。

（3）相關研究：查閱相關文獻和研究，了解該基因突變是否已經被其他研究者發(fā)現(xiàn)，并分析其可能的原因。

3.例題3：基因突變與生物進化的關系

題目：解釋基因突變如何成為生物進化的原材料。

解答：基因突變是生物進化的原材料之一，它通過以下幾個途徑影響生物進化：

（1）產生新基因：基因突變可以導致新的基因型和表型的產生，為自然選擇提供新的變異。

（2）生物變異：基因突變產生的變異是生物進化的基礎，變異的生物體可能在特定環(huán)境下具有競爭優(yōu)勢。

（3）自然選擇：在自然選擇過程中，具有有利基因突變的生物體會更容易生存和繁殖，從而將這些突變傳遞給后代。

4.例題4：基因突變在醫(yī)學上的應用

題目：解釋基因突變在醫(yī)學上如何用于診斷和治療遺傳性疾病。

解答：基因突變在醫(yī)學上可以用于診斷和預測遺傳性疾病，以及作為癌癥等疾病的治療靶點：

（1）遺傳性疾病診斷：通過基因測序和分析，可以檢測出個體是否存在特定的基因突變，從而診斷出遺傳性疾病。

（2）遺傳性疾病預測：對于一些遺傳性疾病的基因突變，可以通過家族史和遺傳咨詢來預測個體發(fā)病的風險。

（3）癌癥治療：基因突變在癌癥的發(fā)生和發(fā)展中起到關鍵作用。通過分析腫瘤細胞的基因突變，可以制定個性化的治療方案，例如針對特定基因突變的靶向藥物治療。

5.例題5：基因突變實驗檢測方法的選擇

題目：給定一個基因突變實驗，選擇合適的實驗檢測方法。

解答：在選擇基因突變實驗檢測方法時，需要考慮以下幾個因素：

（1）實驗目的：明確實驗的目的，如檢測特定基因突變、分析突變頻率等。

（2）實驗材料：根據(jù)實驗材料的不同，選擇相應的實驗方法，如DNA提取試劑盒、PCR儀器、測序儀等。

（3）實驗條件：考慮實驗條件的限制，如時間、成本、技術要求等，選擇最適合的實驗方法。內容邏輯關系1.基因突變的概念與類型

重點知識點：基因突變、點突變、插入突變、缺失突變

邏輯關系：基因突變是指基因序列發(fā)生改變的現(xiàn)象，包括點突變、插入突變和缺失突變等類型。

2.基因突變的原因與特點

重點知識點：基因突變原因、自然發(fā)生、外界因素、普遍性、隨機性、