2024-2025学年高中生物 第三章 基因的本质 第4节 基因是有遗传效应的DNA片段教案7 新人教版必修2

2024-2025学年高中生物第三章基因的本质第4节基因是有遗传效应的DNA片段教案7新人教版必修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材分析本节课选自新人教版必修2高中生物教材第三章“基因的本质”中的第4节“基因是有遗传效应的DNA片段”。本节内容在学生对DNA结构有一定了解的基础上，深入探讨基因的概念、组成及其在遗传中的作用。通过本节课的学习，学生能理解基因与DNA的关系，掌握基因作为DNA片段的遗传效应，并将此知识与之前所学细胞分裂、遗传定律等内容相联系，形成系统的遗传学知识框架。本节教材内容的编排由浅入深，注重理论与实际相结合，为后续学习分子生物学及基因工程等内容打下坚实基础。核心素养目标本节课旨在培养学生的生物学核心素养，特别是科学探究和生命观念的形成。通过学习基因作为有遗传效应的DNA片段，学生将提升以下能力：首先，强化对DNA分子结构的认识，理解基因在DNA上的定位及其功能，培养微观层面的生命观念；其次，通过分析基因与遗传信息的关系，提高学生的科学探究能力，学会运用遗传学原理解决实际问题；再次，鼓励学生主动探索基因如何影响生物性状，激发创新思维和科学探究的兴趣；最后，通过小组讨论和课堂汇报，加强学生的合作交流与表达能力，促使他们将理论知识与生活实际相结合，形成批判性和系统性的科学思维。教学难点与重点1.教学重点

-基因的概念：基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传单位。

-基因与DNA的关系：理解基因在DNA分子中的位置及其编码遗传信息的功能。

-基因的遗传效应：掌握基因如何通过DNA复制和转录翻译过程影响生物性状。

-基因突变：了解基因突变对生物性状的影响及其在进化中的作用。

-基因与遗传定律的关系：联系孟德尔遗传定律，理解基因在遗传中的作用。

举例解释：以镰刀型细胞贫血症为例，讲解基因突变如何影响血红蛋白结构，导致疾病，强调基因与生物性状的直接联系。

2.教学难点

-基因在DNA上的定位：学生难以理解基因如何在长长的DNA分子中精确定位。

-基因与蛋白质的关系：学生可能难以理解基因编码蛋白质的过程，包括转录和翻译。

-基因突变的机理：基因突变的概念及其对遗传信息的影响是学生理解的难点。

-基因与复杂性状的关系：理解多基因控制复杂性状的机制，如多因素遗传。

-实际案例分析：应用遗传学原理分析实际案例，如遗传疾病、生物进化等。

举例解释：通过多媒体动画演示DNA双螺旋结构中的基因片段，帮助学生形象理解基因的定位。利用模型和实物展示转录和翻译过程，使学生直观感受基因编码蛋白质的过程。通过具体案例讨论，如囊性纤维化等常见遗传病，帮助学生理解基因突变对生物性状的具体影响，以及如何应用所学生物学知识解决实际问题。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

-讲授法：通过系统的讲解，使学生掌握基因的本质、基因与DNA的关系等核心概念。

-小组讨论：组织学生分组讨论基因突变对生物性状的影响，激发学生的思考和探究。

-案例研究：选取典型遗传疾病案例，引导学生运用所学知识分析问题，提高解决问题的能力。

-项目导向学习：设置与基因相关的项目课题，鼓励学生自主查阅资料、设计实验、分析结果，培养科学研究素养。

2.设计具体的教学活动

-角色扮演：让学生扮演科学家、医生等角色，模拟研究基因突变的发现和治疗过程，增强学习兴趣。

-实验：组织学生进行基因提取和观察实验，如提取香蕉中的DNA，使理论与实践相结合。

-游戏：设计基因与生物性状的配对游戏，帮助学生理解基因如何控制生物性状。

-课堂汇报：鼓励学生分享自己的项目研究成果，提高表达能力，同时巩固所学知识。

3.确定教学媒体和资源的使用

-PPT：制作精美的PPT，展示基因的结构、功能、遗传效应等核心知识，方便学生理解和记忆。

-视频：播放基因转录、翻译、突变等过程的动画视频，使抽象知识形象化。

-在线工具：利用网络资源，如基因数据库、在线课程等，拓展学生的知识视野。

-实物模型：使用基因和DNA模型、遗传图谱等实物，帮助学生直观理解遗传学原理。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对基因的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道基因是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于基因与生物性状的图片或视频片段，让学生初步感受基因的奥秘。

简短介绍基因的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.基因基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解基因的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解基因的定义，包括基因作为DNA片段的组成和功能。

详细介绍基因的结构，使用图表或示意图帮助学生理解基因在DNA上的定位。

通过实例，如镰刀型细胞贫血症，让学生更好地理解基因的遗传效应。

3.基因案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解基因的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的基因突变案例进行分析，如囊性纤维化等。

详细介绍每个案例的背景、基因突变类型和生物性状改变，让学生全面了解基因的多样性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用基因知识解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论基因研究的未来发展或基因治疗的改进方向。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与基因相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对基因的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调基因的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括基因的概念、结构与功能、案例分析等。

强调基因在现实生活和学习中的价值，鼓励学生进一步探索和应用基因知识。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于基因与遗传的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理1.基因的概念

-基因是DNA分子上的特定片段，具有遗传效应，控制生物的性状。

-基因在染色体上呈线性排列，每个基因具有特定的位置和功能。

2.基因与DNA的关系

-基因是由DNA组成的，DNA是基因的载体。

-基因通过DNA的碱基序列编码遗传信息，指导蛋白质的合成。

3.基因的遗传效应

-基因通过转录和翻译过程，影响蛋白质的结构和功能，进而控制生物性状。

-基因突变会导致遗传信息的改变，从而影响生物性状，甚至导致疾病。

4.基因的结构

-基因通常由编码区和非编码区组成，编码区称为外显子，非编码区称为内含子。

-外显子编码蛋白质，内含子参与基因表达调控。

5.基因的定位与识别

-基因在染色体上的位置可以通过遗传图谱来确定。

-基因识别技术如PCR、基因测序等，帮助我们精确定位和研究基因。

6.基因突变

-基因突变是基因结构发生改变，包括点突变、插入、缺失等。

-基因突变可能导致蛋白质功能的丧失或改变，影响生物性状。

7.基因与遗传定律

-孟德尔遗传定律适用于单基因遗传，揭示了基因在遗传中的作用。

-基因连锁和交叉互换等现象解释了多基因遗传的复杂性。

8.基因与生物技术

-基因工程技术可以用于基因克隆、基因编辑等，应用于医学、农业等领域。

-基因治疗是一种新兴技术，旨在修复或替换异常基因，治疗遗传性疾病。

9.基因与进化

-基因变异是生物进化的原材料，自然选择等机制作用于基因型，影响种群的基因频率。

-基因流、基因漂变等现象也对种群基因结构产生影响。

10.基因与社会伦理

-基因信息的获取和应用涉及到隐私、公平、伦理等问题。

-基因歧视和基因改造等技术应用引发了一系列伦理争议。作业布置与反馈1.作业布置

（1）基础巩固题

-请简述基因的概念及其在DNA上的定位。

-解释基因与蛋白质的关系，以及基因如何通过转录和翻译过程控制生物性状。

-列举三种常见的基因突变类型，并简要说明它们对生物性状的影响。

（2）案例分析题

-选择一种遗传疾病，分析其基因突变类型、遗传模式和治疗方法。

-探讨基因工程技术在医学、农业等领域的应用实例，并分析其优缺点。

（3）综合应用题

-结合所学知识，讨论基因在生物进化中的作用及其对种群基因频率的影响。

-以小组为单位，设计一项关于基因突变的实验，包括实验目的、原理、材料、步骤和预期结果。

2.作业反馈

（1）基础巩固题

-学生在回答基因概念和定位方面表现较好，但对于基因与蛋白质关系的阐述不够深入，建议加强这部分知识的学习。

-对于基因突变类型的列举较为准确，但在说明影响生物性状方面存在一定误区，需要引导学生正确理解基因突变与生物性状之间的关系。

（2）案例分析题

-学生在分析遗传疾病时，能够准确描述基因突变类型和遗传模式，但在治疗方法方面涉及较少，建议拓展相关知识。

-在基因工程技术应用方面，学生能够举出实例，但评价优缺点时较为片面，需要引导他们全面分析。

（3）综合应用题

-学生在讨论基因在生物进化中的作用时，能够联系所学知识，但部分学生对种群基因频率的理解不够深入，建议加强指导。

-小组设计的实验方案总体较好，但部分实验步骤不够详细，需要指导学生完善实验设计。

3.改进建议

（1）加强基础知识的学习，特别是基因与蛋白质关系、基因突变对生物性状的影响等方面。

（2）鼓励学生在案例分析中，多角度、全面地分析问题。

（3）在综合应用题中，引导学生深入思考，培养他们的创新能力和实验设计能力。

（4）针对学生在作业中存在的问题，教师在课堂上进行针对性的讲解和指导。

4.作业批改与反馈流程

（1）教师在收到学生作业后，及时进行批改，给出分数和评语。

（2）针对学生作业中的共性问题，进行全班讲解，确保学生理解正确。

（3）对于个别问题，与学生单独沟通，给予个性化指导。

（4）鼓励学生根据反馈意见，及时改正错误，巩固所学知识。课后作业-根据基因的概念和功能，解释基因如何控制生物的性状。

-分析基因突变对生物进化的意义。

-探讨基因治疗在医学上的应用前景及其伦理问题。

2.详细补充和说明举例题型

-题目：请解释基因如何控制生物的性状。

答案：基因通过编码蛋白质来控制生物的性状。基因的DNA序列通过转录和翻译过程转化为蛋白质，蛋白质的结构和功能决定了生物的性状。例如，血红蛋白基因编码血红蛋白，血红蛋白的突变会导致镰刀型细胞贫血症。

-题目：分析基因突变对生物进化的意义。

答案：基因突变是生物进化的原材料，它提供了遗传变异。通过自然选择等机制，有利的基因突变会在种群中积累，从而推动种群的进化。例如，抗生素抗性基因的突变使细菌对抗生素产生抗性，这种突变在抗生素使用压力下得以传播。

-题目：探讨基因治疗在医学上的应用前景及其伦理问题。

答案：基因治疗有望治疗遗传性疾病，如血友病、囊性纤维化等。通过修复或替换异常基因，基因治疗可以恢复正常的生理功能。然而，基因治疗也引发了一系列伦理问题，如基因隐私、基因歧视、基因改造等，需要慎重考虑和规范。

-题目：描述基因在生物进化中