高中生物 第三单元 生物科学与人类健康 第一章 疾病的现代诊断与治疗技术 3.1.1 基因诊断和基因治疗（1）教案 中图版选修2

高中生物第三单元生物科学与人类健康第一章疾病的现代诊断与治疗技术3.1.1基因诊断和基因治疗（1）教案中图版选修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容是高中生物第三单元生物科学与人类健康第一章疾病的现代诊断与治疗技术3.1.1基因诊断和基因治疗（1）。具体内容包括：

1.基因诊断的概念、原理和应用；

2.基因治疗的含义、类型及应用；

3.学生通过实验了解基因诊断和基因治疗的基本过程。

教学内容与学生已有知识的联系：

学生在之前的学习中已经掌握了生物学的基本概念，如DNA、基因等，对本节课的内容有了一定的理解基础。同时，本节课的内容与现实生活中的医疗技术紧密相关，能够激发学生的学习兴趣。核心素养目标本节课的核心素养目标主要有以下几点：

1.理解力：通过学习，学生能理解基因诊断和基因治疗的基本概念、原理和应用。

2.分析能力：学生能够分析基因诊断和基因治疗在现代医疗技术中的重要性及其对人类健康的影响。

3.实践操作能力：学生能够通过实验操作，掌握基因诊断和基因治疗的基本过程。

4.科学思维：培养学生的科学思维，使其能够运用生物学的知识分析和解决实际问题。

5.社会责任：学生能够了解基因诊断和基因治疗在现代医疗技术中的应用及其可能带来的伦理和社会问题，培养其对社会责任的认识。教学难点与重点1.教学重点：

（1）基因诊断的概念、原理和应用：基因诊断是一种通过检测基因或基因表达的变化来诊断疾病的方法。学生需要理解基因诊断的原理，即通过分子生物学技术检测基因序列的改变或表达水平的异常，从而判断个体是否患有某种遗传性疾病或癌症。此外，学生还需要了解基因诊断在医学、农业和生物技术领域的应用，如遗传性疾病筛查、癌症早期诊断和植物品种鉴定等。

（2）基因治疗的含义、类型及应用：基因治疗是一种通过改变个体基因来治疗疾病的方法。学生需要理解基因治疗的含义，即通过引入正常的基因或修复异常基因，以纠正基因缺陷或抑制异常基因表达，从而达到治疗疾病的目的。此外，学生还需要了解基因治疗的类型，如体外基因治疗和体内基因治疗，以及基因治疗在医学领域的应用，如治疗遗传性疾病、癌症和病毒感染等。

（3）实验操作：学生需要通过实验操作，了解基因诊断和基因治疗的基本过程，如DNA提取、PCR扩增、基因测序和基因转移等。

2.教学难点：

（1）基因诊断的原理：学生可能对基因诊断的原理理解不够深入，难以理解分子生物学技术在基因诊断中的应用。因此，教师需要通过讲解、演示实验和案例分析等方式，帮助学生掌握基因诊断的原理和实验操作。

（2）基因治疗的类型及应用：学生可能对基因治疗的类型和应用范围理解不够清晰。因此，教师需要通过讲解、展示相关资料和案例分析等方式，帮助学生了解不同类型的基因治疗方法及其在医学领域的应用。

（3）实验操作：学生可能对实验操作的步骤和技巧掌握不够熟练。因此，教师需要提供实验操作的指导，如实验步骤的解释、操作技巧的演示和实验结果的分析等，以帮助学生掌握实验操作的基本技能。

（4）伦理和社会问题：学生可能对基因诊断和基因治疗可能带来的伦理和社会问题认识不够深刻。因此，教师需要引导学生进行思考和讨论，以培养学生的社会责任感和伦理意识。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：教师通过讲解基因诊断和基因治疗的基本概念、原理和应用，引导学生掌握相关知识。在讲解过程中，教师可以结合实例和案例，以提高学生的理解和兴趣。

2.讨论法：教师组织学生进行小组讨论，让学生分享对基因诊断和基因治疗的理解和看法。通过讨论，学生可以互相学习、交流，提高批判性思维和分析问题的能力。

3.实验法：教师安排实验课程，让学生亲身体验基因诊断和基因治疗的基本过程。通过实验操作，学生可以加深对理论知识的理解，提高实践操作能力。

教学手段：

1.多媒体设备：教师利用多媒体课件、图片和视频等资料，生动形象地展示基因诊断和基因治疗的相关知识，提高学生的学习兴趣和理解程度。

2.教学软件：教师运用教学软件，进行模拟实验和互动教学，使学生更加直观地了解基因诊断和基因治疗的过程，提高教学效果。

3.在线资源：教师引导学生利用在线资源，如学术文章、研究报告和新闻报道等，拓宽视野，了解基因诊断和基因治疗在现实生活中的应用和发展。

4.实地考察：教师组织学生进行实地考察，如参观基因检测实验室或医疗机构，让学生亲身体验基因诊断和基因治疗的真实场景，提高学生的实践能力和社会责任感。教学流程本节课的整体教学过程设计分为三个阶段：课前准备、课中教学和课后作业，总用时不超过45分钟。

1.课前准备（5分钟）

教师提前准备相关教学资料，包括多媒体课件、实验器材和实物模型等。同时，学生通过预习教材，了解本节课的基本内容，为课堂学习做好充分准备。

2.课中教学（35分钟）

（1）导入新课（5分钟）

教师通过展示现实生活中基因诊断和基因治疗的案例，引发学生的兴趣和思考，从而引出本节课的主题。

（2）讲授新课（15分钟）

教师运用多媒体课件和实物模型，详细讲解基因诊断和基因治疗的基本概念、原理和应用。在讲解过程中，教师引导学生积极参与，提出问题并解答。

（3）实验操作（10分钟）

学生分组进行实验操作，体验基因诊断和基因治疗的基本过程。教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。

（4）课堂讨论（5分钟）

教师组织学生进行课堂讨论，让学生分享实验心得和对基因诊断和基因治疗的理解。通过讨论，学生可以互相学习、交流，提高批判性思维和分析问题的能力。

3.课后作业（5分钟）

教师布置课后作业，让学生进一步巩固本节课所学知识。作业可以包括课后实验报告、思考题和论文等形式。学生学习效果1.知识掌握：学生能够准确理解基因诊断和基因治疗的基本概念、原理和应用，掌握相关知识点。例如，学生能够解释PCR技术的原理和应用，了解基因治疗的类型及其实验操作过程。

2.分析能力：学生能够运用所学的知识，分析基因诊断和基因治疗在现代医疗技术中的重要性及其对人类健康的影响。例如，学生能够分析基因诊断在遗传性疾病筛查和癌症早期诊断中的应用，以及基因治疗在治疗遗传性疾病和病毒感染方面的潜力。

3.实践操作能力：学生能够通过实验操作，掌握基因诊断和基因治疗的基本过程。例如，学生能够独立完成DNA提取、PCR扩增和基因测序等实验操作，并能够正确解读实验结果。

4.科学思维：学生能够运用生物学的知识分析和解决实际问题，如评估基因治疗的安全性和伦理问题。例如，学生能够讨论基因治疗可能带来的伦理和社会问题，并提出自己的观点和解决方案。

5.社会责任：学生能够了解基因诊断和基因治疗在现代医疗技术中的应用及其可能带来的伦理和社会问题，培养其对社会责任的认识。例如，学生能够认识到基因治疗技术的潜在利益和风险，并能够参与到相关社会议题的讨论和决策中。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学的创新：在实验教学中，引入更多的互动环节，例如让学生自主设计实验方案，增加实验的挑战性和趣味性。

2.利用多媒体技术的创新：利用多媒体技术，制作更生动、直观的教学课件，例如通过动画展示基因治疗的过程，帮助学生更好地理解抽象的概念。

3.教学评价的创新：采用多元化的评价方式，例如让学生提交反思报告，评估他们在学习过程中的思考和成长。

（二）存在主要问题

1.教学管理的挑战：在实验教学中，教学管理面临一定的挑战，例如如何合理分配实验器材，确保每个学生都有足够的实践机会。

2.学生参与度的问题：在课堂讨论中，部分学生参与度不高，如何提高所有学生的参与度，是一个需要解决的问题。

3.教学方法的局限性：现有的教学方法可能无法满足所有学生的学习需求，如何进一步优化教学方法，以适应不同学生的学习风格和能力水平。

（三）改进措施

1.优化实验教学管理：增加实验教学的课时，确保每个学生都有足够的时间进行实验操作；定期检查和维护实验器材，确保其正常运行。

2.提高学生参与度：通过设立奖励机制，鼓励学生积极参与课堂讨论；设计更多的小组活动，促进学生之间的互动和合作。

3.改进教学方法：引入更多的互动教学方法，例如小组讨论、角色扮演等，以激发学生的学习兴趣和主动性；定期评估学生的学习进度，根据需要调整教学内容和难度。课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了基因诊断和基因治疗的基本概念、原理和应用。基因诊断是一种通过检测基因或基因表达的变化来诊断疾病的方法，而基因治疗是一种通过改变个体基因来治疗疾病的方法。我们了解了基因诊断和基因治疗在现代医疗技术中的重要性及其对人类健康的影响。通过实验操作，我们体验了基因诊断和基因治疗的基本过程。在课堂讨论中，我们分享了对基因诊断和基因治疗的理解和看法，互相学习和交流。

当堂检测：

1.请简述基因诊断的概念、原理和应用。

2.请解释基因治疗的含义及其类型。

3.请举例说明基因诊断和基因治疗在现代医疗技术中的应用。

4.请谈谈你对基因治疗可能带来的伦理和社会问题的看法。

教师可以根据学生的回答情况进行点评和解答，针对学生的错误和不理解的地方进行针对性的讲解和指导。板书设计①基因诊断的基本概念、原理和应用

-基因诊断是通过检测基因或基因表达的变化来诊断疾病的方法

-原理：分子生物学技术检测基因序列的改变或表达水平的异常

-应用：遗传性疾病筛查、癌症早期诊断、植物品种鉴定等

②基因治疗的含义、类型及应用

-基因治疗是通过改变个体基因来治疗疾病的方法

-含义：引入正常的基因或修复异常基因，以纠正基因缺陷或抑制异常基因表达

-类型：体外基因治疗、体内基因治疗

-应用：治疗遗传性疾病、癌症、病毒感染等

③实验操作：基因诊断和基因治疗的基本过程

-DNA提取

-PCR扩增

-基因测序

-基因转移

④伦理和社会问题：基因诊断和基因治疗的可能影响

-安全性和有效性

-伦理问题：基因隐私、基因歧视等

-社会问题：医疗资源的分配、社会公正等

九、板书设计

①基因诊断的基本概念、原理和应用

②基因治疗的含义、类型及应用

③实验操作：基因诊断和基因治疗的基本过程

④伦理和社会问题：基因诊断和基因治疗的可能影响课后拓展1.拓展内容：

-基因诊断和基因治疗的最新研究进展

-基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）的应用和伦理问题

-基因治疗在遗传性疾病治疗中的应用案例

-基因治疗在癌症治疗中的应用案例

-基因治疗在病毒感染治疗中的应用案例

-基因治疗在农业和生物技术领域的应用案例

-基因治疗的安全性和有效性评估

-基因治疗的伦理和社会问题讨论

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展，了解基因诊断和基因治