2024-2025學年新教材高中生物 第二章 遺傳信息的復制與表達 第三節(jié) 基因的選擇性表達及表觀遺傳現(xiàn)象教案 北師大版必修2

2024-2025學年新教材高中生物第二章遺傳信息的復制與表達第三節(jié)基因的選擇性表達及表觀遺傳現(xiàn)象教案北師大版必修2科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學年新教材高中生物第二章遺傳信息的復制與表達第三節(jié)基因的選擇性表達及表觀遺傳現(xiàn)象教案北師大版必修2課程基本信息1.課程名稱：高中生物——基因的選擇性表達及表觀遺傳現(xiàn)象

2.教學年級和班級：高中二年級一班

3.授課時間：2024年10月10日

4.教學時數(shù)：45分鐘

二、教學內(nèi)容與目標

1.教學內(nèi)容：

-基因的選擇性表達的概念與意義

-表觀遺傳現(xiàn)象的基本原理與實例

-基因表達調(diào)控在生物體發(fā)育中的作用

2.教學目標：

-學生能理解基因選擇性表達的含義及其在細胞分化中的作用

-學生能掌握表觀遺傳學的概念，了解其研究意義

-學生能夠分析基因表達調(diào)控在生物體生長發(fā)育中的重要性

三、教學方法

1.講授法：講解基因選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象的基本原理

2.案例分析法：分析具體實例，讓學生理解基因選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象的實際應用

3.小組討論法：分組討論基因表達調(diào)控在生物體發(fā)育中的作用，促進學生思考

四、教學步驟

1.導入新課：通過提問方式引導學生回顧細胞分化的相關知識，為新課的學習做好鋪墊

2.講解基因選擇性表達的概念與意義：詳細講解基因選擇性表達的定義、機制及其在細胞分化中的作用

3.講解表觀遺傳現(xiàn)象的基本原理與實例：介紹表觀遺傳學的概念、研究意義，并結合實例進行分析

4.基因表達調(diào)控在生物體發(fā)育中的作用：講解基因表達調(diào)控在生物體生長發(fā)育中的重要性，引導學生理解其生物學意義

5.課堂小結：總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)基因選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象在生物科學中的重要性

6.作業(yè)布置：布置課后作業(yè)，鞏固所學知識，提高學生的應用能力

五、教學評價

1.課堂問答：評價學生對基因選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象的理解程度

2.小組討論：評價學生在討論中的參與程度及對基因表達調(diào)控在生物體發(fā)育中作用的理解

3.課后作業(yè)：檢查學生對課堂所學知識的掌握情況，以及運用知識解決問題的能力核心素養(yǎng)目標1.生命觀念：通過本節(jié)課的學習，學生能夠建立“基因與生物表型之間的關系”的生命觀念，理解基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象對生物體發(fā)育的重要性。

2.科學思維：學生能夠運用比較、分析等科學方法，對基因選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象進行深入思考，提高科學思維能力。

3.科學探究：通過案例分析，學生能夠嘗試探索基因表達調(diào)控的機制，培養(yǎng)科學探究精神。

4.社會責任：學生能夠理解基因研究在生物科學和醫(yī)學領域中的應用，認識到科學對社會發(fā)展的推動作用，增強社會責任意識。學情分析考慮到所教授的高中二年級一班學生在知識、能力和素質(zhì)方面的差異，本節(jié)課的教學設計將充分考慮學生的實際情況，以便更好地實現(xiàn)教學目標。

1.知識層次：學生在學習本節(jié)課之前，已經(jīng)掌握了細胞生物學的基本知識，如細胞結構、細胞分裂等。同時，他們還學習了一些分子生物學知識，如DNA的結構、遺傳信息的傳遞等。然而，對于基因的選擇性表達和表觀遺傳現(xiàn)象這一較為復雜的概念，部分學生可能還存在一定的認知困難。

2.能力層次：學生在觀察、分析問題和解決問題的能力方面存在差異。有的學生能夠運用所學的知識分析生活中的生物學問題，而有的學生在這方面還較為欠缺。此外，學生的信息技術能力也有所不同，這對于他們在網(wǎng)絡上查找資料、進行自主學習等方面產(chǎn)生影響。

3.素質(zhì)層次：學生的思想道德素質(zhì)、科學文化素質(zhì)和身心健康素質(zhì)等方面也存在差異。有的學生對生物學充滿興趣，愿意主動探索和學習；而有的學生則對此感到枯燥乏味，缺乏學習動力。此外，學生的團隊協(xié)作能力和溝通能力也有所不同，這在小組討論等活動中尤為明顯。

4.行為習慣：學生在學習過程中，有的能夠認真聽講、做好筆記，積極回答問題；而有的學生則容易走神、注意力不集中。此外，部分學生在完成作業(yè)和課后拓展方面存在拖延現(xiàn)象，這可能影響他們對知識的深入理解和掌握。

針對以上學情分析，本節(jié)課的教學設計將注重以下幾個方面：

1.針對學生的知識層次，本節(jié)課將首先回顧細胞生物學和分子生物學的基本知識，為學生提供扎實的基礎。在講解基因選擇性表達和表觀遺傳現(xiàn)象時，教師將采用生動的實例和圖片，幫助學生形象地理解抽象的概念。

2.針對學生的能力層次，本節(jié)課將設計一系列實踐活動，如小組討論、案例分析和實驗操作等，以提高學生觀察、分析和解決問題的能力。同時，教師將鼓勵學生利用網(wǎng)絡資源進行自主學習，提高他們的信息技術能力。

3.針對學生的素質(zhì)層次，本節(jié)課將注重培養(yǎng)學生的生物學興趣，激發(fā)他們的學習熱情。教師將通過引入生動的生物學故事和實際案例，讓學生認識到生物學在生活中的重要性，從而提高他們的科學文化素質(zhì)。

4.針對學生的行為習慣，本節(jié)課將加強課堂管理，提高學生的注意力。教師將采用多種教學手段，如提問、小組競賽等，激發(fā)學生的學習興趣。同時，教師將加強對學生作業(yè)和課后拓展的指導，幫助他們養(yǎng)成良好的學習習慣。教學資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、計算機、實驗器材、顯微鏡等。

2.課程平臺：學校教學管理系統(tǒng)、生物學教學資源庫等。

3.信息化資源：網(wǎng)絡上的生物學相關論文、視頻、圖片等。

4.教學手段：講授法、案例分析法、小組討論法、實驗操作法等。

5.教輔材料：教材、教學指導書、生物學詞典等。

6.拓展資源：生物學相關的科普書籍、雜志、在線課程等。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象的學習內(nèi)容，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象的內(nèi)容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的細胞分化和分子生物學基本知識，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象新課學習打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象的知識點，結合實例幫助學生理解。

突出重點，強調(diào)難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象問題展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決練習題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象相關的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象的內(nèi)容，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的基因的選擇性表達與表觀遺傳現(xiàn)象內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識點梳理1.基因的選擇性表達：

-概念：基因的選擇性表達是指在不同細胞類型中，某些基因被激活而其他基因被沉默的過程。

-原因：細胞分化的結果，不同細胞類型具有不同的功能和特征。

-意義：使細胞能夠執(zhí)行特定的生物學功能，如心肌細胞的特異性功能。

2.表觀遺傳學：

-概念：表觀遺傳學是指研究基因表達和表型之間的關系，以及基因表達的可逆性調(diào)控。

-特點：基因型未發(fā)生變化，但基因表達卻發(fā)生了改變。

-研究內(nèi)容：DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA等對基因表達的調(diào)控。

3.表觀遺傳現(xiàn)象的實際應用：

-基因治療：通過調(diào)控基因表達來治療遺傳性疾病。

-生物育種：通過改變植物或動物的表觀遺傳狀態(tài)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量或改善品質(zhì)。

-疾病診斷：通過分析個體基因表達譜，診斷疾病風險和個體化治療。

4.基因表達調(diào)控在生物體發(fā)育中的作用：

-細胞分化：基因選擇性表達使干細胞分化為不同類型的細胞。

-生長發(fā)育：基因表達調(diào)控參與調(diào)控生長發(fā)育過程中的細胞增殖和分化。

-適應環(huán)境：基因表達調(diào)控使生物體能夠適應環(huán)境變化，如溫度、光照等。

5.表觀遺傳學與生物學其他領域的聯(lián)系：

-分子生物學：表觀遺傳學與DNA甲基化、組蛋白修飾等分子機制密切相關。

-遺傳學：表觀遺傳學研究的基因表達調(diào)控是遺傳學研究的重要內(nèi)容。

-發(fā)育生物學：表觀遺傳學調(diào)控的基因表達參與了生物體的發(fā)育過程。

6.表觀遺傳學的研究方法：

-分子生物學技術：如DNA甲基化分析、組蛋白修飾檢測等。

-基因表達譜分析：通過高通量測序技術分析基因表達水平。

-功能研究：通過基因敲除、過表達等方法研究基因的功能。

7.表觀遺傳學在醫(yī)學研究中的應用：

-疾病機理研究：通過研究表觀遺傳學調(diào)控的基因表達，揭示疾病的分子機制。

-診斷和治療：利用表觀遺傳學標記物進行疾病診斷和個體化治療。

-藥物研發(fā)：針對表觀遺傳學調(diào)控的基因開發(fā)新藥。

8.表觀遺傳學的倫理和社會問題：

-遺傳歧視：表觀遺傳學研究的基因標記可能被用于歧視。

-基因隱私：個體基因信息的保護與表觀遺傳學研究的關系。

-生物倫理：表觀遺傳學技術的應用可能引發(fā)生物倫理問題，如人類克隆等。

9.表觀遺傳學與生物信息學的結合：

-基因組數(shù)據(jù)分析：利用生物信息學方法分析基因組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)表觀遺傳學標記。

-模型構建：通過生物信息學方法構建表觀遺傳學調(diào)控的網(wǎng)絡模型。

-藥物篩選：利用生物信息學方法篩選針對表觀遺傳學調(diào)控的藥物靶點。

10.表觀遺傳學在生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應用：

-生物技術：表觀遺傳學技術的應用推動了生物技術的發(fā)展。

-藥物研發(fā)：表觀遺傳學藥物的研發(fā)為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)帶來新的機遇。

-農(nóng)業(yè)：表觀遺傳學在農(nóng)業(yè)上的應用，如改良作物品質(zhì)和抗逆性。板書設計1.重點詳細闡述：

①基因的選擇性表達：概念、原因、意義。

②表觀遺傳學：概念、特點、研究內(nèi)容。

③表觀遺傳現(xiàn)象的實際應用：基因治療、生物育種、疾病診斷。

④基因表達調(diào)控在生物體發(fā)育中的作用：細胞分化、生長發(fā)育、適應環(huán)境。

⑤表觀遺傳學與生物學其他領域的聯(lián)系：分子生物學、遺傳學、發(fā)育生物學。

⑥表觀遺傳學的研究方法：分子生物學技術、基因表達譜分析、功能研究。

⑦表觀遺傳學在醫(yī)學研究中的應用：疾病機理研究、診斷和治療、藥物研發(fā)。

⑧表觀遺傳學的倫理和社會問題：遺傳歧視、基因隱私、生物倫理。

⑨表觀遺傳學與生物信息學的結合：基因組數(shù)據(jù)分析、模型構建、藥物篩選。

⑩表觀遺傳學在生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應用：生物技術、藥物研發(fā)、農(nóng)業(yè)。

2.藝術性和趣味性：

①用彩色粉筆突出重點，提高學生的注意力。

②通過圖形、圖表等形式，使抽象的知識更直觀易懂。

③添加有趣的生物學小故事或?qū)嵗?，增強學生的學習興趣。

④設計互動環(huán)節(jié)，如提問、小組討論等，激發(fā)學生的主動性和參與度。

⑤利用多媒體資源，如圖片、視頻等，豐富課堂內(nèi)容，增加趣味性。

⑥鼓勵學生參與板書設計，提高他們的參與感和成就感。重點題型整理1.基因的選擇性表達在細胞分化中的作用。

答案：基因的選擇性表達是細胞分化過程中的關鍵因素。在細胞分化過程中，某些基因被激活而其他基因被沉默，從而使不同的細胞類型具有不同的功能和特征。例如，心肌細胞特異性表達心肌肌鈣蛋白，而神經(jīng)細胞特異性表達神經(jīng)特異性烯醇化酶等。

2.表觀遺傳學的基本原理及其在基因表達調(diào)控中的作用。

答案：表觀遺傳學是指研究基因表達和表型之間的關系，以及基因表達的可逆性調(diào)控。表觀遺傳學的基本原理包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA等。這些機制通過對基因表達的調(diào)控，參與生物體的生長發(fā)育、細胞分化和適應環(huán)境等過程。

3.表觀遺傳現(xiàn)象在實際應用中的例子。

答案：表觀遺傳現(xiàn)象在實際應用中具有廣泛的應用，如基因治療、生物育種和疾病診斷等。例如，在基因治療中，通過調(diào)控基因表達來治療遺傳性疾?。辉谏镉N中，通過改變植物或動物的表觀遺傳狀態(tài)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量或改善品質(zhì)；在疾病診斷中，通過分析個體基因表達譜，診斷疾病風險和個體化治療。

4.基因表達調(diào)控在生物體發(fā)育中的具體作用。

答案：基因表達調(diào)控在生物體發(fā)育中起著重要的作用。它參與調(diào)控生物體的