2024-2025學(xué)年高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教案7 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中生物第三章基因的本質(zhì)第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教案7新人教版必修2授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析本節(jié)課選自新人教版必修2高中生物教材第三章“基因的本質(zhì)”中的第4節(jié)“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”。本節(jié)內(nèi)容在學(xué)生對(duì)DNA結(jié)構(gòu)有一定了解的基礎(chǔ)上，深入探討基因的概念、組成及其在遺傳中的作用。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能理解基因與DNA的關(guān)系，掌握基因作為DNA片段的遺傳效應(yīng)，并將此知識(shí)與之前所學(xué)細(xì)胞分裂、遺傳定律等內(nèi)容相聯(lián)系，形成系統(tǒng)的遺傳學(xué)知識(shí)框架。本節(jié)教材內(nèi)容的編排由淺入深，注重理論與實(shí)際相結(jié)合，為后續(xù)學(xué)習(xí)分子生物學(xué)及基因工程等內(nèi)容打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，特別是科學(xué)探究和生命觀念的形成。通過(guò)學(xué)習(xí)基因作為有遺傳效應(yīng)的DNA片段，學(xué)生將提升以下能力：首先，強(qiáng)化對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，理解基因在DNA上的定位及其功能，培養(yǎng)微觀層面的生命觀念；其次，通過(guò)分析基因與遺傳信息的關(guān)系，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用遺傳學(xué)原理解決實(shí)際問(wèn)題；再次，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索基因如何影響生物性狀，激發(fā)創(chuàng)新思維和科學(xué)探究的興趣；最后，通過(guò)小組討論和課堂匯報(bào)，加強(qiáng)學(xué)生的合作交流與表達(dá)能力，促使他們將理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，形成批判性和系統(tǒng)性的科學(xué)思維。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-基因的概念：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是控制生物性狀的遺傳單位。

-基因與DNA的關(guān)系：理解基因在DNA分子中的位置及其編碼遺傳信息的功能。

-基因的遺傳效應(yīng)：掌握基因如何通過(guò)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄翻譯過(guò)程影響生物性狀。

-基因突變：了解基因突變對(duì)生物性狀的影響及其在進(jìn)化中的作用。

-基因與遺傳定律的關(guān)系：聯(lián)系孟德?tīng)栠z傳定律，理解基因在遺傳中的作用。

舉例解釋?zhuān)阂早牭缎图?xì)胞貧血癥為例，講解基因突變?nèi)绾斡绊懷t蛋白結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致疾病，強(qiáng)調(diào)基因與生物性狀的直接聯(lián)系。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-基因在DNA上的定位：學(xué)生難以理解基因如何在長(zhǎng)長(zhǎng)的DNA分子中精確定位。

-基因與蛋白質(zhì)的關(guān)系：學(xué)生可能難以理解基因編碼蛋白質(zhì)的過(guò)程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。

-基因突變的機(jī)理：基因突變的概念及其對(duì)遺傳信息的影響是學(xué)生理解的難點(diǎn)。

-基因與復(fù)雜性狀的關(guān)系：理解多基因控制復(fù)雜性狀的機(jī)制，如多因素遺傳。

-實(shí)際案例分析：應(yīng)用遺傳學(xué)原理分析實(shí)際案例，如遺傳疾病、生物進(jìn)化等。

舉例解釋?zhuān)和ㄟ^(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)演示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中的基因片段，幫助學(xué)生形象理解基因的定位。利用模型和實(shí)物展示轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，使學(xué)生直觀感受基因編碼蛋白質(zhì)的過(guò)程。通過(guò)具體案例討論，如囊性纖維化等常見(jiàn)遺傳病，幫助學(xué)生理解基因突變對(duì)生物性狀的具體影響，以及如何應(yīng)用所學(xué)生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法

-講授法：通過(guò)系統(tǒng)的講解，使學(xué)生掌握基因的本質(zhì)、基因與DNA的關(guān)系等核心概念。

-小組討論：組織學(xué)生分組討論基因突變對(duì)生物性狀的影響，激發(fā)學(xué)生的思考和探究。

-案例研究：選取典型遺傳疾病案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題，提高解決問(wèn)題的能力。

-項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)置與基因相關(guān)的項(xiàng)目課題，鼓勵(lì)學(xué)生自主查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果，培養(yǎng)科學(xué)研究素養(yǎng)。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)

-角色扮演：讓學(xué)生扮演科學(xué)家、醫(yī)生等角色，模擬研究基因突變的發(fā)現(xiàn)和治療過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

-實(shí)驗(yàn)：組織學(xué)生進(jìn)行基因提取和觀察實(shí)驗(yàn)，如提取香蕉中的DNA，使理論與實(shí)踐相結(jié)合。

-游戲：設(shè)計(jì)基因與生物性狀的配對(duì)游戲，幫助學(xué)生理解基因如何控制生物性狀。

-課堂匯報(bào)：鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的項(xiàng)目研究成果，提高表達(dá)能力，同時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用

-PPT：制作精美的PPT，展示基因的結(jié)構(gòu)、功能、遺傳效應(yīng)等核心知識(shí)，方便學(xué)生理解和記憶。

-視頻：播放基因轉(zhuǎn)錄、翻譯、突變等過(guò)程的動(dòng)畫(huà)視頻，使抽象知識(shí)形象化。

-在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如基因數(shù)據(jù)庫(kù)、在線課程等，拓展學(xué)生的知識(shí)視野。

-實(shí)物模型：使用基因和DNA模型、遺傳圖譜等實(shí)物，幫助學(xué)生直觀理解遺傳學(xué)原理。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)基因的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道基因是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于基因與生物性狀的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受基因的奧秘。

簡(jiǎn)短介紹基因的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.基因基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解基因的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解基因的定義，包括基因作為DNA片段的組成和功能。

詳細(xì)介紹基因的結(jié)構(gòu)，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解基因在DNA上的定位。

通過(guò)實(shí)例，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥，讓學(xué)生更好地理解基因的遺傳效應(yīng)。

3.基因案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解基因的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的基因突變案例進(jìn)行分析，如囊性纖維化等。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、基因突變類(lèi)型和生物性狀改變，讓學(xué)生全面了解基因的多樣性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用基因知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論基因研究的未來(lái)發(fā)展或基因治療的改進(jìn)方向。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與基因相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)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(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)基因的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)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(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)基因的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括基因的概念、結(jié)構(gòu)與功能、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)基因在現(xiàn)實(shí)生活和學(xué)習(xí)中的價(jià)值，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用基因知識(shí)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫(xiě)一篇關(guān)于基因與遺傳的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理1.基因的概念

-基因是DNA分子上的特定片段，具有遺傳效應(yīng)，控制生物的性狀。

-基因在染色體上呈線性排列，每個(gè)基因具有特定的位置和功能。

2.基因與DNA的關(guān)系

-基因是由DNA組成的，DNA是基因的載體。

-基因通過(guò)DNA的堿基序列編碼遺傳信息，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

3.基因的遺傳效應(yīng)

-基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而控制生物性狀。

-基因突變會(huì)導(dǎo)致遺傳信息的改變，從而影響生物性狀，甚至導(dǎo)致疾病。

4.基因的結(jié)構(gòu)

-基因通常由編碼區(qū)和非編碼區(qū)組成，編碼區(qū)稱為外顯子，非編碼區(qū)稱為內(nèi)含子。

-外顯子編碼蛋白質(zhì)，內(nèi)含子參與基因表達(dá)調(diào)控。

5.基因的定位與識(shí)別

-基因在染色體上的位置可以通過(guò)遺傳圖譜來(lái)確定。

-基因識(shí)別技術(shù)如PCR、基因測(cè)序等，幫助我們精確定位和研究基因。

6.基因突變

-基因突變是基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，包括點(diǎn)突變、插入、缺失等。

-基因突變可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能的喪失或改變，影響生物性狀。

7.基因與遺傳定律

-孟德?tīng)栠z傳定律適用于單基因遺傳，揭示了基因在遺傳中的作用。

-基因連鎖和交叉互換等現(xiàn)象解釋了多基因遺傳的復(fù)雜性。

8.基因與生物技術(shù)

-基因工程技術(shù)可以用于基因克隆、基因編輯等，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

-基因治療是一種新興技術(shù)，旨在修復(fù)或替換異?；?，治療遺傳性疾病。

9.基因與進(jìn)化

-基因變異是生物進(jìn)化的原材料，自然選擇等機(jī)制作用于基因型，影響種群的基因頻率。

-基因流、基因漂變等現(xiàn)象也對(duì)種群基因結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

10.基因與社會(huì)倫理

-基因信息的獲取和應(yīng)用涉及到隱私、公平、倫理等問(wèn)題。

-基因歧視和基因改造等技術(shù)應(yīng)用引發(fā)了一系列倫理爭(zhēng)議。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置

（1）基礎(chǔ)鞏固題

-請(qǐng)簡(jiǎn)述基因的概念及其在DNA上的定位。

-解釋基因與蛋白質(zhì)的關(guān)系，以及基因如何通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程控制生物性狀。

-列舉三種常見(jiàn)的基因突變類(lèi)型，并簡(jiǎn)要說(shuō)明它們對(duì)生物性狀的影響。

（2）案例分析題

-選擇一種遺傳疾病，分析其基因突變類(lèi)型、遺傳模式和治療方法。

-探討基因工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。

（3）綜合應(yīng)用題

-結(jié)合所學(xué)知識(shí)，討論基因在生物進(jìn)化中的作用及其對(duì)種群基因頻率的影響。

-以小組為單位，設(shè)計(jì)一項(xiàng)關(guān)于基因突變的實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、材料、步驟和預(yù)期結(jié)果。

2.作業(yè)反饋

（1）基礎(chǔ)鞏固題

-學(xué)生在回答基因概念和定位方面表現(xiàn)較好，但對(duì)于基因與蛋白質(zhì)關(guān)系的闡述不夠深入，建議加強(qiáng)這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)。

-對(duì)于基因突變類(lèi)型的列舉較為準(zhǔn)確，但在說(shuō)明影響生物性狀方面存在一定誤區(qū)，需要引導(dǎo)學(xué)生正確理解基因突變與生物性狀之間的關(guān)系。

（2）案例分析題

-學(xué)生在分析遺傳疾病時(shí)，能夠準(zhǔn)確描述基因突變類(lèi)型和遺傳模式，但在治療方法方面涉及較少，建議拓展相關(guān)知識(shí)。

-在基因工程技術(shù)應(yīng)用方面，學(xué)生能夠舉出實(shí)例，但評(píng)價(jià)優(yōu)缺點(diǎn)時(shí)較為片面，需要引導(dǎo)他們?nèi)娣治觥?/p>

（3）綜合應(yīng)用題

-學(xué)生在討論基因在生物進(jìn)化中的作用時(shí)，能夠聯(lián)系所學(xué)知識(shí)，但部分學(xué)生對(duì)種群基因頻率的理解不夠深入，建議加強(qiáng)指導(dǎo)。

-小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案總體較好，但部分實(shí)驗(yàn)步驟不夠詳細(xì)，需要指導(dǎo)學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3.改進(jìn)建議

（1）加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，特別是基因與蛋白質(zhì)關(guān)系、基因突變對(duì)生物性狀的影響等方面。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生在案例分析中，多角度、全面地分析問(wèn)題。

（3）在綜合應(yīng)用題中，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

（4）針對(duì)學(xué)生在作業(yè)中存在的問(wèn)題，教師在課堂上進(jìn)行針對(duì)性的講解和指導(dǎo)。

4.作業(yè)批改與反饋流程

（1）教師在收到學(xué)生作業(yè)后，及時(shí)進(jìn)行批改，給出分?jǐn)?shù)和評(píng)語(yǔ)。

（2）針對(duì)學(xué)生作業(yè)中的共性問(wèn)題，進(jìn)行全班講解，確保學(xué)生理解正確。

（3）對(duì)于個(gè)別問(wèn)題，與學(xué)生單獨(dú)溝通，給予個(gè)性化指導(dǎo)。

（4）鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)反饋意見(jiàn)，及時(shí)改正錯(cuò)誤，鞏固所學(xué)知識(shí)。課后作業(yè)-根據(jù)基因的概念和功能，解釋基因如何控制生物的性狀。

-分析基因突變對(duì)生物進(jìn)化的意義。

-探討基因治療在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用前景及其倫理問(wèn)題。

2.詳細(xì)補(bǔ)充和說(shuō)明舉例題型

-題目：請(qǐng)解釋基因如何控制生物的性狀。

答案：基因通過(guò)編碼蛋白質(zhì)來(lái)控制生物的性狀?；虻腄NA序列通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能決定了生物的性狀。例如，血紅蛋白基因編碼血紅蛋白，血紅蛋白的突變會(huì)導(dǎo)致鐮刀型細(xì)胞貧血癥。

-題目：分析基因突變對(duì)生物進(jìn)化的意義。

答案：基因突變是生物進(jìn)化的原材料，它提供了遺傳變異。通過(guò)自然選擇等機(jī)制，有利的基因突變會(huì)在種群中積累，從而推動(dòng)種群的進(jìn)化。例如，抗生素抗性基因的突變使細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生抗性，這種突變?cè)诳股厥褂脡毫ο碌靡詡鞑ァ?/p>

-題目：探討基因治療在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用前景及其倫理問(wèn)題。

答案：基因治療有望治療遺傳性疾病，如血友病、囊性纖維化等。通過(guò)修復(fù)或替換異?；颍蛑委熆梢曰謴?fù)正常的生理功能。然而，基因治療也引發(fā)了一系列倫理問(wèn)題，如基因隱私、基因歧視、基因改造等，需要慎重考慮和規(guī)范。

-題目：描述基因在生物進(jìn)化中