2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第五節(jié) 生物體存在表觀遺傳現(xiàn)象教案（1）浙科版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第五節(jié)生物體存在表觀遺傳現(xiàn)象教案（1）浙科版必修2課題：科目：班級：課時：計(jì)劃1課時教師：單位：一、教材分析本節(jié)課選自浙科版高中生物必修2，第三章“遺傳的分子基礎(chǔ)”中的第五節(jié)“生物體存在表觀遺傳現(xiàn)象”。本節(jié)內(nèi)容深入探討了表觀遺傳的概念、特點(diǎn)及其在生物體生長發(fā)育過程中的作用，旨在讓學(xué)生理解遺傳信息的表達(dá)調(diào)控不僅取決于DNA序列本身，還受到表觀遺傳調(diào)控的影響。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握表觀遺傳的基本原理，了解其在生物科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，為后續(xù)學(xué)習(xí)遺傳學(xué)領(lǐng)域相關(guān)知識打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、生命觀念及社會責(zé)任感。通過學(xué)習(xí)表觀遺傳現(xiàn)象，使學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)思維方法探討遺傳信息的表達(dá)調(diào)控機(jī)制，形成對生命現(xiàn)象深入理解的生物觀念。同時，關(guān)注表觀遺傳在疾病防治、生物技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感，培養(yǎng)其運(yùn)用生物學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。三、學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高中二年級學(xué)生，他們在前一階段的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了基因與DNA的基本概念、遺傳信息的傳遞等基礎(chǔ)知識，具備了一定的生物學(xué)素養(yǎng)。然而，在知識深度和廣度上，學(xué)生對表觀遺傳這一較為前沿的領(lǐng)域了解有限，對于遺傳信息的調(diào)控機(jī)制可能感到抽象和難以理解。在能力方面，學(xué)生的科學(xué)思維能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和問題解決能力有待提高。素質(zhì)方面，學(xué)生普遍具有較強(qiáng)的求知欲和好奇心，但學(xué)習(xí)習(xí)慣和自主學(xué)習(xí)能力存在差異，這對課程的深入學(xué)習(xí)有一定影響。因此，教學(xué)中需注重啟發(fā)式教學(xué)，結(jié)合生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，培養(yǎng)其科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，同時關(guān)注個體差異，提供個性化指導(dǎo)，確保每位學(xué)生能有效地參與學(xué)習(xí)并理解表觀遺傳的核心內(nèi)容。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

（1）講授法：通過生動的語言和豐富的案例，講解表觀遺傳的基本概念和原理，幫助學(xué)生建立知識框架。

（2）討論法：組織學(xué)生分組討論表觀遺傳在生物體中的具體應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的思考和探究欲望。

（3）實(shí)驗(yàn)法：設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生親自動手操作，體驗(yàn)表觀遺傳現(xiàn)象的探究過程。

2.教學(xué)手段：

（1）多媒體設(shè)備：運(yùn)用PPT、視頻等展示表觀遺傳的相關(guān)知識和實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的視覺和聽覺體驗(yàn)。

（2）教學(xué)軟件：利用互動軟件和模擬實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生對表觀遺傳現(xiàn)象的理解和記憶。

（3）網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生查閱網(wǎng)絡(luò)資料，拓展學(xué)習(xí)視野，提高信息獲取和處理能力。五、教學(xué)過程首先，讓我們一起來回顧一下上一節(jié)課的內(nèi)容。我們學(xué)習(xí)了基因和DNA的基本知識，了解了遺傳信息的傳遞過程。今天，我們將進(jìn)入到一個全新的領(lǐng)域——表觀遺傳。在這個領(lǐng)域中，我們會發(fā)現(xiàn)，遺傳信息的表達(dá)并不完全取決于DNA序列本身，還受到一些外部因素的影響。現(xiàn)在，讓我們開始今天的探索之旅吧！

1.導(dǎo)入新課

（1）通過展示一些生活中的實(shí)例（如同一物種的個體差異、環(huán)境對生物體的影響等），引發(fā)學(xué)生對表觀遺傳現(xiàn)象的好奇心。

（2）提出問題：“除了基因，還有什么因素影響生物體的性狀？”讓學(xué)生帶著疑問進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。

2.基本概念與原理

（1）首先，我將向大家介紹表觀遺傳的概念。表觀遺傳是指在基因的DNA序列沒有發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)發(fā)生可遺傳的變化。

（2）接著，解釋表觀遺傳的原理。表觀遺傳主要通過以下幾種機(jī)制實(shí)現(xiàn)：DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA調(diào)控等。

（3）結(jié)合課本內(nèi)容，詳細(xì)講解這些機(jī)制在生物體中的具體作用。

3.課堂探究

（1）組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討表觀遺傳在生物體生長發(fā)育、疾病發(fā)生等方面的具體應(yīng)用。

（2）引導(dǎo)學(xué)生思考表觀遺傳對個體差異的影響，以及如何將這些知識應(yīng)用于實(shí)際生活中。

4.實(shí)驗(yàn)活動

（1）設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察DNA甲基化對基因表達(dá)的影響。

（2）指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并要求他們記錄實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生進(jìn)行交流，分享實(shí)驗(yàn)心得，加深對表觀遺傳現(xiàn)象的理解。

5.知識拓展

（1）介紹表觀遺傳研究的前沿動態(tài)，如表觀遺傳在癌癥、神經(jīng)退行性疾病等方面的研究進(jìn)展。

（2）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注表觀遺傳在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，如基因編輯、基因治療等。

6.課堂小結(jié)

（1）總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)表觀遺傳在生物科學(xué)領(lǐng)域的重要性。

（2）提醒學(xué)生關(guān)注表觀遺傳與生活的關(guān)系，激發(fā)他們繼續(xù)探索的興趣。

7.作業(yè)布置

（1）要求學(xué)生完成課后習(xí)題，鞏固所學(xué)知識。

（2）鼓勵學(xué)生查閱相關(guān)資料，深入了解表觀遺傳的研究進(jìn)展和應(yīng)用。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）推薦學(xué)生閱讀與表觀遺傳相關(guān)的科普書籍，如《表觀遺傳學(xué)：生命的另一面》、《基因的表觀遺傳調(diào)控》等，以加深對表觀遺傳概念和原理的理解。

（2）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注表觀遺傳領(lǐng)域的科學(xué)期刊，如《表觀遺傳學(xué)》、《基因組生物學(xué)》等，了解該領(lǐng)域的研究動態(tài)和發(fā)展趨勢。

（3）提供一些關(guān)于表觀遺傳在疾病研究、生物技術(shù)等方面應(yīng)用的案例，幫助學(xué)生將理論知識與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來。

2.拓展建議：

（1）鼓勵學(xué)生參加學(xué)校或社區(qū)組織的科普講座，尤其是關(guān)于表觀遺傳學(xué)方面的講座，以拓寬知識面。

（2）建議學(xué)生利用圖書館、學(xué)校實(shí)驗(yàn)室等資源，進(jìn)行一些關(guān)于表觀遺傳的探究性學(xué)習(xí)，如設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)、撰寫小論文等。

（3）鼓勵學(xué)生結(jié)合自己的生活實(shí)際，思考表觀遺傳在個體差異、疾病預(yù)防和治療等方面的應(yīng)用，提高他們將生物學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)問題的能力。

（4）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注表觀遺傳領(lǐng)域的最新研究成果，了解科學(xué)家們?nèi)绾瓮ㄟ^研究表觀遺傳來解決生物學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究精神。

（5）提倡學(xué)生之間進(jìn)行交流與合作，分享各自的學(xué)習(xí)心得和拓展成果，互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。七、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

（1）閱讀材料：《表觀遺傳與人類疾病》科普文章，了解表觀遺傳在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用及研究進(jìn)展。

（2）視頻資源：《基因的表達(dá)與調(diào)控》科普視頻，通過動畫形式直觀展示表觀遺傳的調(diào)控機(jī)制。

（3）拓展實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)與表觀遺傳相關(guān)的簡單實(shí)驗(yàn)，如觀察植物不同發(fā)育階段的表觀遺傳變化。

2.拓展要求：

（1）鼓勵學(xué)生利用課后時間閱讀科普文章，觀看科普視頻，提高對表觀遺傳現(xiàn)象的認(rèn)識。

（2）學(xué)生在進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)時，要注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)記錄和分析，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

（3）教師提供必要的指導(dǎo)，如解答學(xué)生在拓展過程中遇到的疑問，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。

（4）學(xué)生完成拓展學(xué)習(xí)后，撰寫學(xué)習(xí)心得，分享自己的收獲和感悟，提高自我總結(jié)和表達(dá)能力。

（5）教師關(guān)注學(xué)生的拓展學(xué)習(xí)情況，及時給予評價和反饋，鼓勵學(xué)生持續(xù)深入地學(xué)習(xí)表觀遺傳相關(guān)知識。八、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)：

本節(jié)課，我們一起探討了表觀遺傳的概念、原理及其在生物體生長發(fā)育和疾病發(fā)生中的作用。通過學(xué)習(xí)，我們了解到遺傳信息的表達(dá)不僅受基因序列控制，還受到表觀遺傳調(diào)控的影響。以下是本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容小結(jié)：

（1）表觀遺傳的概念及其與基因表達(dá)的關(guān)系。

（2）表觀遺傳的主要調(diào)控機(jī)制：DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA調(diào)控等。

（3）表觀遺傳在生物體生長發(fā)育、個體差異和疾病發(fā)生等方面的應(yīng)用。

2.當(dāng)堂檢測：

為了檢驗(yàn)大家對表觀遺傳知識的掌握程度，下面進(jìn)行當(dāng)堂檢測。請同學(xué)們認(rèn)真作答以下題目：

一、選擇題：

1.以下哪項(xiàng)是表觀遺傳的調(diào)控機(jī)制？

A.基因突變

B.基因重組

C.DNA甲基化

D.轉(zhuǎn)錄和翻譯

2.表觀遺傳學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域不包括以下哪項(xiàng)？

A.疾病發(fā)生

B.生物技術(shù)

C.遺傳育種

D.天文學(xué)

二、簡答題：

1.請簡要說明表觀遺傳在生物體生長發(fā)育中的作用。

2.請舉例說明表觀遺傳在疾病發(fā)生和治療中的應(yīng)用。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：

請?jiān)O(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)，觀察DNA甲基化對基因表達(dá)的影響。

教師在課后收集學(xué)生答題情況，對學(xué)生的掌握程度進(jìn)行分析，為下一步的教學(xué)提供參考。同時，針對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，教師可提供針對性的輔導(dǎo)和指導(dǎo)，幫助學(xué)生鞏固和提高表觀遺傳知識。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識點(diǎn)：

-表觀遺傳概念

-調(diào)控機(jī)制：DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA

-表觀遺傳在生長發(fā)育、疾病中的應(yīng)用

②詞、句：

-"基因表達(dá)的另一面"

-"DNA甲基化：沉默的基因開關(guān)"

-"組蛋白修飾：染色質(zhì)重塑的藝術(shù)家"

-"非編碼RNA：調(diào)控基因的神秘力量"

-"表觀遺傳學(xué)：探索生命奧秘的新窗口"

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色的粉筆，區(qū)分不同類型的調(diào)控機(jī)制。

-設(shè)計(jì)DNA雙螺旋和甲基化圖案，增加視覺效果。

-畫出簡化的組蛋白修飾和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生形象記憶。

-使用有趣的圖標(biāo)或漫畫，展示非編碼RNA的多樣性。

-在板書的一角，繪制一個小型的“表觀遺傳實(shí)驗(yàn)室”，標(biāo)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)的步驟和結(jié)果。教學(xué)反思在今天的課堂中，我嘗試以生動的方式介紹了表觀遺傳這一復(fù)雜而有趣的概念。我注意到，當(dāng)涉及到具體的調(diào)控機(jī)制時，學(xué)生們表現(xiàn)出了一定的興趣，但也有些許困惑。這讓我意識到，雖然我盡力簡化了復(fù)雜的信息，但在某些環(huán)節(jié)上，可能還需要更加直觀的比喻和例子來幫助學(xué)生理解。

我使用了不同的教學(xué)方法和手段，如講授法、討論法和實(shí)驗(yàn)活動，希望以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。從學(xué)生的參與度來看，這些方法確實(shí)起到了一定的效果。然而，我也發(fā)現(xiàn)，在小組討論中，部分學(xué)生顯得不夠積極，可能是因?yàn)樗麄儗@一主題還不夠熟悉，或者是對自己的觀點(diǎn)不夠自信。

在教學(xué)過程中，我強(qiáng)調(diào)了表觀遺傳在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，希望學(xué)生能夠理解這一知識點(diǎn)的實(shí)際意義。從學(xué)生的反應(yīng)來看，他們對于表觀遺傳在疾病治療和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用表現(xiàn)出濃厚的興趣，這讓我感到欣慰。

板書設(shè)計(jì)方面，我盡力使重點(diǎn)突出、簡潔明了，同時加入了一些藝術(shù)性和趣味性的元素。從學(xué)生的反饋來看，這些設(shè)計(jì)有助于他們更好地記憶和理解知識點(diǎn)。但在今后的教學(xué)中，我還需要繼續(xù)探索更多有效的板書設(shè)計(jì)方法，使其更加生動有趣。

課后拓展部分，我提供了一些閱讀材料和視頻資源，鼓勵學(xué)生利用課后時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。我希望這些資源能夠幫助學(xué)生更深入地了解表觀遺傳，但我也意識到，需要