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（1）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（1）浙科版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容是生物体存在表观遗传现象。该部分内容位于2024-2025学年新教材高中生物第三章遗传的分子基础第五节。具体内容包括：

1.表观遗传的定义：表观遗传是指基因的表达和功能受到环境因素、生活方式以及细胞内部信号等非遗传因素的影响，导致基因型与表现型之间出现差异。

2.表观遗传的机制：主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑等。这些机制可以通过改变基因的表达和功能，进而影响生物体的生长发育、生殖和疾病易感性等。

3.表观遗传在生物体中的作用：表观遗传在生物体的适应性进化、发育调控、干细胞分化以及疾病发生等方面具有重要作用。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在学习本节课之前，已经掌握了基因的概念、遗传信息的传递过程以及中心法则等基础知识。本节课的内容是在此基础上，引入表观遗传的概念和机制，使学生对遗传信息的表达和调控有更深入的了解。同时，本节课的内容与现实生活密切相关，有助于提高学生学习生物学的兴趣和积极性。二、核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学思维：通过学习表观遗传的概念和机制，培养学生的科学思维能力，使其能够从微观和宏观层面理解生物体的遗传现象。

2.生命观念：帮助学生建立生物体存在表观遗传现象的生命观念，理解生物体的生长发育和疾病发生等过程不仅仅是基因决定的，还受到环境等因素的影响。

3.科学探究：引导学生运用观察、实验等方法，探究表观遗传现象的具体机制，培养学生的科学探究能力。

4.社会责任：通过学习表观遗传在生物体中的作用，使学生认识到表观遗传研究对于人类健康和疾病治疗的重要性，培养学生的社会责任意识。三、学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了基因的概念、遗传信息的传递过程以及中心法则等基础知识。这些知识为学生理解表观遗传的概念和机制奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：根据对学生的了解，他们对生物学的兴趣较高，尤其是与现实生活密切相关的部分。学生在学习能力方面表现各异，部分学生具有较强的逻辑思维和分析问题的能力，而有的学生可能需要更多引导和实践的机会。在学习风格上，有的学生喜欢通过自主学习掌握知识，而有的学生则更倾向于通过讨论和合作来加深理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习表观遗传的概念和机制时，学生可能对DNA甲基化、组蛋白修饰等具体机制的理解存在困难。此外，学生可能对如何将表观遗传现象与实际生物过程联系起来感到困惑。因此，在教学中需要针对这些难点进行详细的解释和示例，帮助学生建立知识之间的联系。同时，鼓励学生积极参与讨论和实践活动，以提高他们的理解能力和兴趣。四、教学方法与手段教学方法：

1.问题驱动法：通过提出与表观遗传相关的问题，激发学生的思考和探究欲望，引导学生主动参与学习过程。

2.案例分析法：通过分析具体的表观遗传实例，使学生能够将理论知识与实际生物过程联系起来，提高理解能力。

3.小组合作法：组织学生进行小组讨论和合作，促进学生之间的交流和思维碰撞，培养学生的团队合作能力和批判性思维。

教学手段：

1.多媒体教学：利用多媒体课件和视频资料，生动形象地展示表观遗传的相关知识，提高学生的学习兴趣和理解程度。

2.在线学习平台：利用教学软件和在线学习平台，提供丰富的学习资源和互动环节，方便学生自主学习和交流讨论。

3.实验教学：组织学生进行表观遗传相关的实验操作，通过实践活动让学生亲身体验和探究表观遗传现象，提高学生的实践能力和科学素养。五、教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解生物体存在表观遗传现象的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习生物体存在表观遗传现象内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确生物体存在表观遗传现象教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保生物体存在表观遗传现象教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习生物体存在表观遗传现象的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入生物体存在表观遗传现象学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的遗传信息的传递过程和中心法则内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为生物体存在表观遗传现象新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解生物体存在表观遗传现象的概念和机制，结合实例帮助学生理解。

突出表观遗传的重点，强调相关机制的重难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕表观遗传现象的具体机制展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对生物体存在表观遗传现象知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决表观遗传现象问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与生物体存在表观遗传现象相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合生物体存在表观遗传现象的内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习生物体存在表观遗传现象的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的生物体存在表观遗传现象内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的生物体存在表观遗传现象内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。六、知识点梳理本节课的主要教学内容涉及以下几个方面的知识点：

1.表观遗传的定义与特点：表观遗传是指基因的表达和功能受到环境因素、生活方式以及细胞内部信号等非遗传因素的影响，导致基因型与表现型之间出现差异。表观遗传的特点包括可遗传性、可逆性和多样性。

2.表观遗传的机制：主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑等。这些机制可以通过改变基因的表达和功能，进而影响生物体的生长发育、生殖和疾病易感性等。

3.表观遗传的生物学意义：表观遗传在生物体的适应性进化、发育调控、干细胞分化以及疾病发生等方面具有重要作用。例如，表观遗传调控能够使生物体适应环境变化，维持体内稳态，以及应对疾病挑战。

4.表观遗传的研究方法：表观遗传研究常用的方法包括染色质免疫共沉淀（ChIP）、甲基化敏感性测序（MS）、宏基因组学等。这些方法可以帮助研究者揭示表观遗传调控的机制和影响。

5.表观遗传与人类健康：表观遗传研究对于理解人类健康和疾病治疗具有重要意义。例如，表观遗传调控的异常可能导致疾病的发生和发展，如癌症、神经退行性疾病等。因此，研究表观遗传可以为疾病的诊断、预防和治疗提供新的策略和靶点。

6.表观遗传的应用前景：表观遗传研究在农业、医学和生物技术等领域具有广泛的应用前景。例如，在农业上，表观遗传研究可以帮助培育高产、抗病、适应性强的作物新品种；在医学上，表观遗传研究可以为疾病的诊断和治疗提供新的方法和技术；在生物技术上，表观遗传研究可以用于开发新型生物制品和药物。七、板书设计①表观遗传：基因型与环境因素共同决定表现型

-定义：基因的表达和功能受到非遗传因素的影响

-特点：可遗传、可逆、多样性

②表观遗传机制：

-DNA甲基化：基因表达的调控

-组蛋白修饰：染色质结构与功能的变化

-染色质重塑：基因表达的调控

③表观遗传的生物学意义：

-适应性进化：生物体适应环境变化

-发育调控：细胞分化和个体发育

-疾病发生：疾病易感性和治疗策略

④表观遗传研究方法：

-染色质免疫共沉淀（ChIP）：研究基因表达调控

-甲基化敏感性测序（MS）：分析DNA甲基化模式

-宏基因组学：研究微生物群落和功能

⑤表观遗传与人类健康：

-疾病诊断：新型诊断技术的发展

-疾病治疗：靶向治疗和药物研发

-健康促进：生活方式和环境因素的调整

⑥表观遗传的应用前景：

-农业：培育适应性强的作物新品种

-医学：治疗策略和药物研发

-生物技术：开发新型生物制品

板书设计要求简洁明了，重点突出，同时具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。通过板书设计，学生可以更容易地理解和记忆表观遗传的相关知识点，提高学习效果。八、反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入案例分析法：通过分析具体的表观遗传实例，使学生能够将理论知识与实际生物过程联系起来，提高理解能力。

2.小组合作法：组织学生进行小组讨论和合作，促进学生之间的交流和思维碰撞，培养学生的团队合作能力和批判性思维。

3.实验教学：组织学生进行表观遗传相关的实验操作，通过实践活动让学生亲身体验和探究表观遗传现象，提高实践能力。

（二）存在主要问题

1.教学组织：部分学生在小组合作中参与度不高，影响整体学习效果。

2.教学方法：在讲解表观遗传机制时，部分学生表示难以理解，需要更多直观的教学手段。

3.教学评价：现有的评价方式可能过于注重理论知识，忽略了学生的实践能力和创新能力。

（三）改进措施

1.优化小组合作：通过调整分组方式、设置明确的小组任务和评价标准，提高学生的参与度和合作效果。

2.引入更多直观教学手段：在讲解表观遗传机制时，通过动画、模型等直观方式帮助学生更好地理解和记忆。

3.多元化教学评价：增加实践环节的评价比重，鼓励学生参与实验和创新活动，以全面评估学生的学习成果。重点题型整理1.表观遗传的定义是什么？请举例说明。

答案：表观遗传是指基因的表达和功能受到环境因素、生活方式以及细胞内部信号等非遗传因素的影响，导致基因型与表现型之间出现差异。例如，DNA甲基化可以导致基因的表达沉默，从而影响生物体的生长发育和疾病易感性。

2.请简要说明表观遗传的机制。

答案：表观遗传的机制主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑等。DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶的作用下，将甲基转移到DNA的碱基上，从而影响基因的表达。组蛋白修饰是指通过添加或去除组蛋白上的修饰基团，改变染色质的结构和稳定性，进而影响基因的表达。染色质重塑是指通过改变染色质的空间结构，影响基因的表达和转录。

3.表观遗传在生物体中的生物学意义是什么？

答案：表观遗传在生物体的适应性进化、发育调控、干细胞分化以及疾病发生等方面具有重要作用。例如，表观遗传调控能够使生物体适应环境变化，维持体内稳态，以及应对疾病挑战。

4.请简要说明表观遗传的研究方法。

答案：表观遗传研究常用的方法包括染色质免疫共沉淀（ChIP）、甲基化敏感性测序（MS）、宏基因组学等。ChIP技术可以用来研究基因表达调控