5.1 基因突变和基因重组（第1课时）（教学设计）-2023-2024学年高一生物同步备课资源包（人教版2019必修2）

课题 基因指导蛋白质的合成（第1课时） 学科 生物 学段 高中 年级 高一 教材 浙科版（2019） 教学目标及教学重点、难点 教学目标： 1、掌握基因突变的定义和基本原理，能准确解释基因突变的科学概念。 2、识别并理解导致基因突变的主要外部和内部因素，如物理因素、化学因素、生物因素以及DNA复制过程中的错误。 3、理解基因突变的特点，包括随机性、不定向性、低频性和多害少利性，并能举例说明。 4、明白基因突变对蛋白质结构、功能以及生物性状可能产生的影响，并能分析具体实例。 5、了解细胞癌变的基本过程，包括癌细胞的特征、形成原因以及癌变的预防。 教学重点： 1.基因突变的基本概念与机制：学生需要理解基因突变的定义、类型（如点突变、移码突变等）以及导致基因突变的内外因素（如辐射、化学物质、生物因素及DNA复制错误等）。这是理解后续基因突变影响及应用的基础。 2.细胞癌变的基本过程与特征：学生应掌握癌细胞的形成过程，包括原癌基因和抑癌基因的作用，以及癌细胞的特点（如无限增殖、形态结构改变等）。这将有助于学生理解癌症的发病机制和预防策略。 教学难点： 1.基因突变对生物性状和后代的影响：学生可能难以理解基因突变如何导致生物性状的变化以及这些变化在遗传给后代时的表现。这需要学生具备一定的遗传学和分子生物学知识，并能够将这些知识与基因突变联系起来。 2.细胞癌变的复杂性与多样性：细胞癌变涉及多个基因的异常，其过程复杂且多样。学生可能难以全面理解癌变的所有细节和机制。 核心素养 一、生命观念 本节课通过介绍基因突变的实例和概念，引导学生理解生命的物质基础和结构基础，形成结构与功能相适应的生命观念。同时，通过分析基因突变对生物性状和后代的影响，以及细胞的癌变过程，帮助学生认识到生命的动态变化性和复杂性，形成生命的进化观和生态观。 二、科学思维 本节课注重培养学生的科学思维。通过案例分析、逻辑推理和实验探究等方式，引导学生深入理解基因突变的机制和影响，以及细胞癌变的原因和过程。同时，鼓励学生提出问题、设计实验、收集和分析数据，培养他们的批判性思维和创新能力。 三、科学探究 本节课强调科学探究的重要性。通过实验操作和案例分析，让学生亲自体验科学探究的过程，学会运用科学方法和技能解决生物学问题。同时，培养学生的团队合作精神和实践能力，提高他们解决复杂生物学问题的能力。 四、社会责任 本节课还体现了生物学学科核心素养中的社会责任。通过分析基因突变和细胞癌变对人类健康的影响，引导学生关注生物科学的社会议题，培养他们的社会责任感和使命感。同时，通过讨论如何预防和治疗相关疾病，引导学生关注人类健康和生活质量，形成积极的社会价值观。 教学方法和手段 教学方法 1.讲授法：通过教师的讲解和演示，向学生介绍基因突变和细胞癌变的基本概念、原理和实例。这种方法可以系统地传授知识，确保学生掌握基本概念和原理。 2.讨论法：组织学生进行小组讨论，针对基因突变和细胞癌变的案例或问题进行分析和讨论。这种方法可以激发学生的学习兴趣，培养他们的分析能力和合作精神。 3.案例分析法：引入真实的基因突变和细胞癌变的案例，让学生通过分析案例来深入理解相关概念和原理。这种方法可以使学生更加直观地了解生物学知识的应用。 教学手段： 1.多媒体教学：利用PPT、视频、动画等多媒体教学资源，展示基因突变和细胞癌变的图像、过程和实例，使抽象的知识更加生动直观。 2.实物模型：使用DNA模型、细胞模型等实物教具，帮助学生更好地理解基因突变和细胞癌变的结构和过程。 教学过程 教学环节 主要教学活动 设置意图 创设 问题 情境 引入 新课 视频导入：太空育种中心 我国太空育种事业取得了显著的成就。自1999年神舟一号飞行任务开始开展航天育种搭载实验以来，我国已经累计为国内400余家科研机构和高等院校搭载航天育种实验项目3000余项，创制出4万余份空间诱变种质材料。这些实验不仅筛选出了新材料1200多份，还培育出了水稻、小麦、大豆、蔬菜等新品种260多个，年推广面积达到了4000多万亩。这些新品种在显著提高农作物产量和品质的同时，也增加了作物的抗病性，缩短了生长周期，甚至提升了某些营养成分的含量。 选择能够吸引学生注意力、激发学生学习兴趣的方式导入新课。 课堂新知一：基因突变的实例和概念 教学活动1：学生阅读课本，老师给出资料，播放视频。学生分析资料，老师引导学生回答问题，得出结论 资料1 镰状细胞贫血（又称镰刀型细胞贫血症）是一种遗传病。1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉疼痛，经过检查发现, 他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。后来人们把这种病称为镰状细胞贫血。 镰状细胞贫血形成的原因 （1）镰状细胞