5.1基因突变和基因重组教学设计-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

课题 基因突变和基因重组 教学 目标 1、通过对镰状细胞贫血形成原因的分析，阐明基因突变的概念，强化结构与功能观，培养学生的科学思维和科学探究能力。 2、通过讨论结肠癌的发生原因，说明癌变与基因突变的关系，提升远离致癌因子、选择健康的生活方式的社会责任感。 3、阐明基因突变的原因及意义，将基因突变与进化相联系，初步形成进化与适应观。 思政 教育 分析 学习基因突变的科学知识不仅是生物学的重要内容，其背后蕴含的哲学思想和思政意义也值得深入探讨。在学习基因突变这一生物学知识时，可以融入以下思政教育元素，体现科学知识与价值观的深度融合： 1.辩证看待自然规律：基因突变的随机性、不定向性，体现自然界发展的偶然性与必然性统一，引导学生理解科学规律的客观性，培养辩证唯物主义思维。 2.批判性思维：通过分析“突变是否都有害”的案例（如中性突变、有利突变），破除“非黑即白”的思维定式，培养独立思考能力。 3.科学家的奉献精神：介绍中国科学家在基因研究领域的突破（如水稻突变育种、肿瘤基因治疗），激发民族自豪感，鼓励学生投身科技创新。 4.公共卫生责任意识：以“环境诱变剂（如辐射、化学污染）”为例，引导学生关注生态保护与健康中国战略，增强社会责任感。 教学 重难 点 1、基因突变的概念。 2、基因突变的原因和意义。 四、教学过程 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 融入思政教育意图 创设情境 初步认识基因突变 展示航天育种案例，说明农作物种子在太空环境中可能会发生变异，产生与亲本不同的优良性状。提问：太空中的哪些因素会导致生物性状发生改变？引出性状改变的原因是基因突变。 根据课外知识，尝试回答航天育种的诱发因素。 初步认识基因突变及其结果，说明我国航天育种技术的发展程度，提升民族自豪感，激发学生学习热情。 教学活动 构建基因突变的概念 【探究镰状细胞贫血形成原因】 展示疾病症状和两种血红蛋白氨基酸序列，引导学生发现问题，探究疾病的根本原因。 【回顾“皱粒豌豆”和“囊性纤维化”的实例】 启发学生思考碱基可以发生不同的变化。总结出基因突变的概念。 小组讨论，完成病因分析的图解，展示小组讨论结果。分析疾病的根本原因是基因发生一个碱基的替换。 快速阅读两则补充资料，分析两个实例中性状改变的根本原因分别是基因发生了碱基的增添和缺失。 通过镰状细胞贫血形成原因的探究活动，结合旧知识的回顾提供提示，从分子水平阐明基因突变的具体变化，尝试构建基因突变的概念，并进一步强化结构与功能观。基因突变的随机性揭示了生命的偶然与珍贵，启发学生敬畏生命、尊重个体差异，反对歧视（如对遗传疾病患者的偏见），培养包容与平等的社会责任感。 分析基因突变的结果、时间，阐明基因突变可以遗传，如何遗传。 【展示3种不同类型的碱基变化】 引导学生通过观察，发现问题，即不同的碱基变化类型对氨基酸序列的影响不同，但是都会产生新的基因。 【展示DNA分子结构图片】DNA分子是稳定的双螺旋结构，不易发生突变。引导学生思考容易发生基因突变的时间是DNA分子复制的过程，即有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期。 引导学生从上一个问题中的答案中获得提示，分析基因突变如何遗传给子代。 观察3种不同类型的碱基变化，尝试回答为什么替换一个碱基比增添和缺失一个碱基的影响更小。 观察DNA分子结构，分析DNA分子容易发生碱基变化的时期是解旋之后，DNA分子合成子链时发生错误，导致子链碱基序列发生变化。 学生作答。 引导学生逐步分析基因突变的结果、时间，阐明基因突变是可以遗传的。加深对基因突变概念的内涵和外延的理解。基因突变的随机性和自然选择的必然性体现了唯物辩证法的核心思想（偶然与必然的统一）。通过这一现象，学生能理解科学研究的严谨性，培养尊重事实、反对主观臆断的态度。 用基因突变解释细胞的癌变，结合致癌因子的种类分析基因突变的原因 【展示结肠癌形成的原因的简化模型】引导学生思考作答：1.从基因的角度看结肠癌发生的原因是什么？ 2. 健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？ 为什么原癌基因和抑癌基因发生突变会导致细胞癌变？ 说明是两类基因突变的积累导致细胞癌变。 3. 根据图示，从形态、数量和存在的出现的位置上分析癌细胞与正常细胞相比具有哪些明显特点？ 为什么发生转移和扩散？展示细胞膜流动镶嵌模型，说明与细胞膜上的糖蛋白减少有关。 学生通过观察图示可以回答出3个思考题。 在教材中找到原癌基因和抑癌基因的功能。 学生说出三个特点。 从基因水平解释结肠癌形成的原因，培养学生应用所学知识解释相关现象的能力。根据图示分析癌细胞特点，培养学生的观察和总结能力。基因突变的积累导致细胞癌变，类比个人成长和社会变革，强调积累的重要性，鼓励脚踏实地、厚积薄发。 基因突变的特点 将基因突变的特点做简单的描述和总结。 学生阅读并总结。 基因突变的特点属于自学内容，学生了解即可。 基因突变的意义 【播放视频“基因突变完全是随机事件”】引导学生结合基因突变的结果“可能产生新性状”分析其对于个体和群体而言具有不同意义。 提问：你们愿意发生基因突变吗？突变导致的新性状有害还是有益由谁决定呢？ 新的性状可能让生物更适应环境的变化，为生物进化提供丰富的原材料。 保守回答：不愿意。新性状可能有害。 冒险回答：愿意。 新性状可能有益。也可能是中性突变：既无害也无益。 由环境决定。 将基因突变与进化联系在一起，让学生初步形成进化观。基因突变可能“有益”或“有害”（如抗疟疾的镰刀型细胞突变），引导学生用辩证视角看待问题：事物具有两面性，需具体分析利弊。多数基因突变被淘汰，少数推动进化，启示学生正视挫折，在失败中积累经验，坚定长远目标。 课堂小结 构建知识网络 根据板书内容，带领学生进行知识梳理。 通过归纳总结，促进知识的系统化，巩固知识。 教学反思 1. 教学目标的达成反思 学生能理解基因突变的定义、类型（如点突变、染色体变异）及其生物学意义，但对“表型效应的复杂性”（如显性/隐性突变、环境互作）理解不足，需增加具体案例（如白化病、抗药性突变）辅助分析。应结合动态模型或动画演示突变过程，强化基因型与表型关系的逻辑链条。 2. 课程思政融入的反思 当前教学侧重“科技伦理”和“生命教育”，但对“科学家的社会责任”（如基因数据隐私保护）、“个人与集体关系”（如群体突变与个体生存的辩证性）渗透不足。应结合中国科学家贡献（如张锋在CRISPR技术中的角色），强调科学探索中的家国情怀。 学习基因突变不仅是科学认知的过程，更是通过自然规律透视人类社会的思政课堂。它教会学生用辩证思维看待问题，以科学精神探索真理，用伦理责任约束技术，最终实现个人成长与服务社会的统一。这种知识教育与价值观引导的结合，正是“课程思政”的核心理念。 学科网（北京）股份有限公司 $