2024-2025学年新教材高中生物 第三章 遗传的分子基础 第五节 生物体存在表观遗传现象教案（2）浙科版必修2

2024-2025学年新教材高中生物第三章遗传的分子基础第五节生物体存在表观遗传现象教案（2）浙科版必修2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年新教材高中生物第三章遗传的分子基础第五节生物体存在表观遗传现象教案（2）浙科版必修2课程基本信息1.课程名称：生物体存在表观遗传现象

2.教学年级和班级：高中二年级，生物班

3.授课时间：2024-2025学年第二学期，第10周星期二第1节

4.教学时数：45分钟

【教学目标】

1.知识与技能：

-理解表观遗传的概念及其与遗传的关系。

-掌握表观遗传现象在生物体中的具体表现。

-了解表观遗传调控的分子机制。

2.过程与方法：

-通过实例分析，培养学生对表观遗传现象的观察和思考能力。

-运用图表、资料分析，提高学生解读科学信息的能力。

3.情感态度价值观：

-培养学生对生物科学研究的兴趣和探索精神。

-引导学生关注表观遗传研究在生物科学领域的应用。

【教学内容】

一、导入（5分钟）

-利用上一节课的复习内容，提出问题，引导学生思考遗传与表观遗传的区别。

二、新课内容（20分钟）

1.表观遗传的概念与特点

2.表观遗传现象在生物体中的具体表现

3.表观遗传调控的分子机制

三、实例分析（10分钟）

-通过案例分析，让学生了解表观遗传现象在生物体中的具体应用。

四、课堂小结（5分钟）

-对本节课的重点内容进行总结，巩固学生所学知识。

五、课后作业（5分钟）

-布置与表观遗传现象相关的作业，巩固所学知识。

【教学方法】

采用讲授、讨论、案例分析等教学方法，引导学生主动参与课堂，提高教学效果。

【教学评价】核心素养目标1.科学探究：培养学生通过观察、实验、数据分析等方法，探讨表观遗传现象及其分子机制，提升科学探究能力。

2.生命观念：帮助学生建立表观遗传与生物体发育、疾病等关系的生命观念，深化对生命现象的理解。

3.科学思维：培养学生运用逻辑思维，分析表观遗传现象在生物体中的具体应用，提高科学思维能力。

4.社会责任：引导学生关注表观遗传研究在医学、农业等领域的应用，增强社会责任感和创新意识。学情分析本节课的教学对象为高中二年级生物班的学生，他们在知识、能力、素质等方面具备以下特点：

1.知识层面：

-学生已经掌握了基础的生物学知识，如细胞结构、遗传与进化等，为本节课学习表观遗传现象打下了一定基础。

-在之前的课程中，学生对基因、DNA和染色体等概念有了初步了解，但表观遗传这一领域相对较新，学生对这部分知识可能较为陌生。

2.能力层面：

-学生具备一定的观察、实验和数据分析能力，能够独立进行科学探究。

-学生具备一定的逻辑思维能力，能够分析表观遗传现象的分子机制及其在生物体中的应用。

-学生在团队协作、沟通交流方面表现出一定能力，有利于课堂讨论和案例分析。

3.素质层面：

-学生对生物学有较高的兴趣，表现出强烈的求知欲和探索精神。

-学生在道德品质、责任感方面表现良好，有利于培养其关注社会热点问题的意识。

4.行为习惯：

-学生在课堂学习中，表现出较好的自律性和学习积极性，能够主动参与课堂讨论和实验操作。

-部分学生课堂笔记习惯良好，有助于课后复习巩固。

-部分学生存在注意力不集中、拖延完成作业等问题，可能影响学习效果。

针对以上学情分析，本节课的教学策略如下：

1.教学内容：

-注重知识体系的构建，通过生动案例引入表观遗传现象，帮助学生理解其与遗传的关系。

-结合学生已掌握的知识，逐步深入讲解表观遗传的分子机制，降低学习难度。

2.教学方法：

-采用启发式教学，引导学生主动思考、提问，激发学生的学习兴趣。

-结合小组讨论、案例分析等教学方法，培养学生的团队协作能力和科学探究能力。

3.教学评价：

-关注学生的学习过程，及时给予反馈，指导学生改进学习方法，提高学习效果。

-注重培养学生的自主学习能力，激发学生的学习潜能。教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都提前准备好浙科版必修2的生物教材，特别是第三章关于遗传的分子基础的相关内容。

-教师需准备教案、PPT课件以及相关的教学大纲，以便学生能够跟随课堂进度。

2.辅助材料：

-准备与表观遗传现象相关的图片、图表和动画，用于解释抽象的概念和复杂的分子机制。

-收集一些表观遗传研究的最新进展和实际应用的案例视频，以增加学生对课程内容的兴趣和认识。

-设计并打印学习指南和思考题，引导学生通过自主阅读和小组讨论来深入理解表观遗传现象。

3.实验器材：

-如果课程设计中包含实验环节，提前准备实验所需的器材和试剂，如离心机、PCR仪器、DNA提取试剂盒等。

-确保实验器材的安全性和功能性，进行预实验以测试实验流程的可靠性。

-准备实验室安全手册和实验操作指南，确保学生在实验过程中能够遵守实验室规范。

4.教室布置：

-根据教学需求，调整教室座位布局，以方便小组讨论和合作学习。可以设置几个小组讨论区，每个区配备白板或黑板，便于学生记录讨论成果。

-设置一个演示区，用于教师展示多媒体资源和进行实物演示。

-如果教室空间允许，可以设置一个模拟实验室区域，用于模拟实验操作和展示实验结果。

-确保教室内的投影仪、电脑、音响等设备运行正常，以保证教学活动的顺利进行。

5.信息技术资源：

-利用校园网资源，为学生提供在线学习平台，上传教学课件、辅助学习资料和课后作业。

-准备在线互动工具，如课堂问答系统、讨论区等，以便于学生提问和教师反馈。

6.其他资源：

-准备相关的课外阅读材料，如科普文章、学术期刊等，鼓励学生在课后进行拓展阅读。

-与学校图书馆或资料室合作，确保学生能够方便地获取到这些资源。教学实施过程1.课前自主探索

**教师活动：**

-通过学校在线学习平台发布预习资料，包括PPT课件、表观遗传现象简介视频和预习指南。

-设计预习问题，如“什么是表观遗传？它与传统遗传有什么不同？”和“你能找到生活中表观遗传的例子吗？”

-监控学生的预习进度，通过平台数据和学生反馈了解预习情况。

**学生活动：**

-学生登录平台，自主阅读预习资料，了解表观遗传的基本概念。

-思考预习问题，记录自己的理解和疑问，形成初步的知识框架。

-提交预习成果，如笔记、问题列表等。

**教学方法/手段/资源：**

-自主学习法：鼓励学生独立探索新知识，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台，实现资源共享和预习进度监控。

**作用与目的：**

-让学生提前接触新课题，为课堂学习打下基础。

-培养学生独立思考和自主学习的能力。

2.课中强化技能

**教师活动：**

-以一个关于表观遗传影响的真实案例导入新课，激发学生兴趣。

-详细讲解表观遗传的分子机制，结合动画和图表辅助讲解。

-组织小组讨论和角色扮演活动，模拟表观遗传现象在医学研究中的应用。

-针对学生疑问进行解答，提供实时指导。

**学生活动：**

-认真听讲，积极思考，提出问题。

-参与小组讨论和角色扮演，体验表观遗传知识的应用。

-大胆提问，与同学和老师进行讨论。

**教学方法/手段/资源：**

-讲授法：系统讲解表观遗传的知识点。

-实践活动法：通过角色扮演等活动，加深对表观遗传现象的理解。

-合作学习法：通过小组讨论，培养团队合作和沟通能力。

**作用与目的：**

-加深学生对表观遗传机制的理解，掌握相关技能。

-通过实践活动，提高学生分析和解决问题的能力。

-培养学生的团队协作和沟通技能。

3.课后拓展应用

**教师活动：**

-布置与表观遗传现象相关的课后作业，如案例分析、小论文撰写等。

-提供拓展学习资源，如学术文章、科普视频等。

-及时批改作业，给予学生反馈和个性化指导。

**学生活动：**

-认真完成作业，巩固课堂所学。

-利用拓展资源，深化对表观遗传现象的认识。

-对自己的学习过程进行反思，总结收获和不足。

**教学方法/手段/资源：**

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业，自我拓展。

-反思总结法：引导学生通过反思，促进自我提升。

**作用与目的：**

-巩固表观遗传知识，提高学生的应用能力。

-拓宽知识视野，激发学生对科学研究的兴趣。

-通过反思，帮助学生识别自身学习中的不足，促进自我发展。知识点梳理1.表观遗传基本概念

-表观遗传的定义与遗传的区别。

-表观遗传现象在生物体中的普遍性。

2.表观遗传的分子机制

-DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑等表观遗传调控方式。

-表观遗传修饰对基因表达的影响。

3.表观遗传与生物体发育

-表观遗传在胚胎发育、细胞分化中的作用。

-表观遗传异常与发育疾病的关系。

4.表观遗传与疾病

-表观遗传调控在癌症、心血管疾病等疾病发生中的作用。

-表观遗传修饰作为疾病诊断和治疗靶点的可能性。

5.表观遗传研究方法与技术

-表观遗传研究的主要实验方法和技术，如染色质免疫沉淀（ChIP）、甲基化特异性PCR（MSP）等。

-高通量测序技术在表观遗传研究中的应用。

6.表观遗传研究的应用

-表观遗传在医学、农业等领域的应用案例。

-表观遗传修饰在生物技术产业中的潜在价值。

7.表观遗传与伦理问题

-表观遗传修饰对人类生活的影响和潜在伦理问题。

-表观遗传研究在科研和临床应用中的伦理规范。

8.表观遗传与个体差异

-表观遗传在个体差异形成中的作用。

-表观遗传与行为、心理、环境因素之间的关系。

9.表观遗传与进化

-表观遗传在生物进化中的作用。

-表观遗传修饰在物种形成和适应性进化中的意义。

10.表观遗传与生物信息学

-生物信息学在表观遗传研究中的应用。

-表观遗传数据挖掘与分析方法。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度、积极性和注意力集中程度将作为评价的重要指标。

-对学生在课堂上的提问、回答问题、互动讨论等表现进行观察和记录，及时给予鼓励和指导。

2.小组讨论成果展示：

-各小组在讨论表观遗传现象及其应用时的合作程度、分析深度和创新性将作为评价依据。

-对小组的汇报成果进行评价，包括观点阐述的清晰度、逻辑性以及与课程内容的关联性。

3.随堂测试：

-设计与表观遗传知识点相关的随堂测试，包括选择题、简答题等，以检验学生对知识点的掌握程度。

-根据测试结果，分析学生的知识盲点和理解误区，为后续教学提供依据。

4.课后作业与反思：

-通过课后作业的完成情况，评价学生对表观遗传知识的巩固和应用能力。

-鼓励学生进行学习反思，提交学习总结和改进建议，评价学生的自我评价和自我提升能力。

5.教师评价与反馈：

-教师在课后及时对学生的课堂表现、讨论成果、测试成绩和学习反思进行综合评价。

-提供个性化反馈，针对学生的不同情况给予具体的指导和建议，帮助学生明确学习方向，提高学习效果。

6.学生互评与反馈：

-引导学生开展同伴评价，鼓励学生相互学习、相互促进。

-组织学生互评活动，如小组间的相互评价，促进学生之间的交流与合作。

7.教学效果评估：

-定期对教学效果进行评估，了解学生对表观遗传知识点的掌握情况。

-通过问卷调查、访谈等方式收集学生反馈，为教学改进提供参考。板书设计①表观遗传基本概念

②表观遗传的分子机制

③表观遗传与生物体发育

④表观遗传与疾病

⑤表观遗传研究方法与技术

2.板书设计应具有艺术性和趣味性

①使用图表、图片、符号等视觉元素，使板书更加生动有趣。

②设计互动环节，如填空、连线、小测试等，增加学生的参与感和互动性。

③使用幽默、有趣的语句或例子，激发学生的兴趣和笑声。典型例题讲解题目：请结合表观遗传的知识，解释胚胎发育过程中细胞分化的机制。

答案：胚胎发育过程中，细胞分化是通过表观遗传调控实现的。在胚胎发育早期，细胞通过DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传机制，调控基因的表达，从而决定细胞的分化方向。例如，在胚胎发育过程中，胚胎干细胞通过表观遗传调控分化为各种细胞类型，如神经细胞、肌肉细胞等。

2.例题二：表观遗传与疾病

题目：请结合表观遗传的知识，解释癌症发生的分子机制。

答案：癌症的发生与表观遗传调控密切相关。在癌症发生过程中，表观遗传调控失调，导致基因表达异常，促进癌细胞的增殖和侵袭。例如，DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常等表观遗传改变，在癌症发生中起着重要作用。

3.例题三：表观遗传研究方法与技术

题目：请简要介绍染色质免疫沉淀技术（ChIP）在表观遗传研究中的应用。

答案：染色质免疫沉淀技术（ChIP）是一种用于研究蛋白质与DNA相互作用的方法。通过ChIP技术，可以检测特定蛋白质（如组蛋白修饰酶）与DNA的结合情况，从而了解表观遗传调控的分子机制。例如，通过ChIP技术可以研究组蛋白修饰对基因表达的影响，进而揭示表观遗传调控的机制。

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