2024-2025学年高中生物 第三章 遗传的分子基础 本章知识体系构建教学设计 浙科版必修2

2024-2025学年高中生物第三章遗传的分子基础本章知识体系构建教学设计浙科版必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析亲爱的小伙伴们，咱们今天要来探讨一下高中生物第三章遗传的分子基础中的精彩内容啦！这章教材主要是围绕DNA分子的结构和功能展开，具体内容包括DNA的化学组成、双螺旋结构、DNA的复制、转录和翻译等。同学们，你们还记得初中生物课上学过的基因和遗传规律吗？咱们这节课就是要在这些基础知识的基础上，进一步深入探讨遗传信息的分子基础哦！让我们一起揭开遗传的神秘面纱吧！😄🎉二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的生命观念、科学思维和科学探究能力。通过学习DNA分子的结构和功能，学生能够建立起对生命现象的理性认识，理解遗传信息的传递机制。同时，通过实验探究，学生将学会运用科学方法分析问题，培养批判性思维和解决问题的能力。此外，课程还将引导学生树立正确的科学态度和价值观，增强对生物科学的兴趣和责任感。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识。

进入高中生物学习的同学们，在初中阶段已经对生物学有了初步的认识，了解了生物的基本结构和功能，对于细胞、组织、器官等概念已经有了基础的理解。此外，关于遗传学的基本概念，如遗传、变异、基因等，也应该是熟悉的。但在高中阶段，我们要深入学习遗传的分子基础，这对于很多学生来说是一个全新的领域。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格。

高中生通常对未知的事物充满好奇心，尤其是对生物学这种涉及生命奥秘的学科。他们的学习能力较强，能够适应高中课程的节奏，但也表现出不同的学习风格。有的学生更擅长通过阅读和听讲来吸收知识，有的则更喜欢通过实验操作和直观演示来理解复杂概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战。

在接触遗传的分子基础时，学生可能会遇到以下困难和挑战：一是DNA分子结构的复杂性，抽象的概念难以直观理解；二是遗传信息传递过程的细节繁多，学生可能难以记忆和理解；三是实验原理和操作可能需要学生具备一定的实验技能和逻辑思维能力。针对这些挑战，我们需要在教学过程中采用多种教学方法和策略，如实物模型、多媒体教学、小组讨论等，以帮助学生克服困难，提高学习效果。四、教学资源-软硬件资源：生物实验室、显微镜、电脑、投影仪、激光笔

-课程平台：学校生物教学平台、网络教学平台

-信息化资源：DNA结构动画、遗传信息传递过程视频、在线实验操作指南

-教学手段：实物模型（DNA双螺旋结构模型）、PPT演示文稿、实验指导手册、学生实验报告模板五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

例如，提前一周发布关于DNA结构的基础知识，要求学生了解DNA的组成单元和基本结构。

-设计预习问题：围绕DNA分子结构，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

如：“DNA双螺旋结构中，碱基配对遵循哪些原则？”

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

通过查看学生提交的预习笔记和问题，了解预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解DNA分子结构的基础知识。

学生通过阅读，了解到DNA由核苷酸组成，以及A-T和C-G的碱基配对规则。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

学生思考后，可能会提出关于DNA复制机制的问题。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

学生提交的笔记中可能包含了对DNA结构图的详细标注。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解DNA分子结构，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示DNA分子结构模型的图片，引出DNA分子结构这一课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解DNA分子的化学组成、双螺旋结构、碱基配对等知识点，结合实例帮助学生理解。

例如，通过展示DNA复制过程中的酶的作用，讲解DNA复制的过程。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握DNA分子结构的知识。

小组讨论中，学生可以讨论DNA复制中可能出现的错误配对问题。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

如：“为什么DNA复制是半保留的？”

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验DNA分子结构知识的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解DNA分子结构的知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握DNA分子结构的技能。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解DNA分子结构，掌握DNA复制的基本原理。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据DNA分子结构这一课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

如：“设计一个DNA复制过程中的错误配对实验，并分析可能的结果。”

-提供拓展资源：提供与DNA分子结构相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

例如，推荐一些关于DNA结构的科普书籍和在线视频。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

通过作业反馈，了解学生对DNA分子结构知识的掌握程度。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

学生在反思中可能会意识到自己在DNA复制实验中的不足。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的DNA分子结构知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-遗传学经典文献：《遗传学原理》（DudleyMoore著），这本书是遗传学领域的经典之作，详细介绍了遗传学的基本原理和实验方法。

-DNA复制过程动画：在线搜索“DNA复制动画”，可以找到多个高质量的动画资源，帮助学生直观理解DNA复制的过程。

-遗传疾病案例集：收集一些常见的遗传疾病案例，如囊性纤维化、唐氏综合症等，通过案例分析，让学生了解遗传疾病对个体和社会的影响。

-人类基因组计划资料：介绍人类基因组计划的背景、目的和成果，让学生了解基因组学在遗传学研究中的应用。

2.拓展建议：

-阅读经典文献：鼓励学生阅读《遗传学原理》等经典文献，了解遗传学的发展历程和前沿动态。

-观看DNA复制动画：利用网络资源，观看DNA复制过程的动画，加深对DNA复制机制的理解。

-分析遗传疾病案例：组织学生分析遗传疾病案例，探讨遗传疾病的治疗方法和预防措施。

-参与基因检测活动：鼓励学生参与基因检测活动，了解基因检测在疾病诊断和预防中的应用。

-开展基因编辑实验：在生物实验室条件下，尝试进行基因编辑实验，如CRISPR技术，让学生亲身体验基因编辑的原理和应用。

-学习基因表达调控：研究基因表达调控的机制，如转录因子、RNA干扰等，了解基因表达在生物体生长发育中的作用。

-探究基因与环境的关系：研究基因与环境因素（如饮食、生活习惯等）的相互作用，探讨基因与环境在疾病发生中的作用。

-参与遗传学研究项目：鼓励学生参与遗传学研究项目，如基因突变研究、遗传疾病研究等，提高学生的科研能力和创新意识。

-学习遗传咨询知识：了解遗传咨询的基本原理和流程，培养学生的社会责任感和职业道德。

-关注遗传学最新进展：通过阅读科学期刊、参加学术会议等方式，关注遗传学领域的最新研究进展，拓宽学生的知识视野。七、教学评价与反馈1.课堂表现：

在课堂教学中，我会观察学生的参与度、专注度和互动情况。例如，我会记录学生是否积极参与讨论，是否能够正确回答问题，以及是否能够主动提出自己的观点。对于学生的课堂表现，我会给予正面的鼓励和及时的反馈，特别是对于那些积极参与、勇于表达的学生。

2.小组讨论成果展示：

在小组讨论环节，我会评估学生的合作能力、沟通技巧和对知识的理解程度。通过小组展示，我可以看到学生是否能够将所学知识应用于实际问题中。我会评价每个小组的讨论质量、展示的清晰度和创新性。例如，如果小组能够提出独特的解决方案，我会给予高度评价。

3.随堂测试：

为了评估学生对DNA分子结构、遗传信息传递等知识点的掌握情况，我会设计随堂测试。测试可以包括选择题、填空题和简答题等形式。通过测试，我可以了解学生对知识点的记忆和理解程度，以及他们在实际应用中的能力。

4.实验报告评价：

在完成DNA复制实验后，我会要求学生提交实验报告。我会评价实验报告的完整性、实验数据的准确性以及结论的合理性。通过实验报告，我可以了解学生在实验操作、数据分析和结果解释方面的能力。

5.教师评价与反馈：

针对学生的课堂表现、小组讨论、随堂测试和实验报告，我会给出具体的评价和反馈。以下是一些可能的评价和反馈内容：

-课堂表现：对于积极参与课堂讨论的学生，我会说：“你的参与让课堂更加生动，继续保持！”对于偶尔分心的学生，我会说：“我希望你能更多地参与到课堂活动中来，你的想法对我们来说非常重要。”

-小组讨论成果展示：对于表现出色的小组，我会说：“你们的小组讨论非常深入，提出的解决方案很有创意。继续保持这种合作精神！”对于需要改进的小组，我会说：“你们的讨论很有潜力，但可以尝试更多的互动和观点交流。”

-随堂测试：对于测试成绩优秀的学生，我会说：“你的测试成绩非常出色，继续保持你的努力！”对于成绩不理想的学生，我会说：“你的努力已经看到了成效，但还有提升的空间。我们可以一起找出你的弱点，并加以改进。”

-实验报告评价：对于实验报告详细、准确的学生，我会说：“你的实验报告非常专业，展示了你的实验技能和数据分析能力。”对于报告存在问题的学生，我会说：“你的实验报告中有一些错误，我们可以一起回顾实验过程，找出错误的原因。”八、板书设计①DNA分子结构

-化学组成：脱氧核糖、磷酸、四种碱基（A、T、C、G）

-双螺旋结构：两条反向平行的链，碱基通过氢键配对

-碱基配对原则：A-T（两个氢键）、C-G（三个氢键）

②遗传信息传递

-DNA复制：半保留复制，DNA聚合酶的作用

-转录：DNA到mRNA的转录过程，RNA聚合酶的作用

-翻译：mRNA到蛋白质的翻译过程，tRNA和氨基酸的作用

③遗传变异

-基因突变：DNA序列的改变，点突变、插入突变、缺失突变

-基因重组：同源重组、非同源重组，产生新的基因组合

-染色体重组：染色体的交换和重组，影响遗传多样性

④遗传病

-单基因遗传病：常染色体显性、常染色体隐性、X连锁遗传

-多基因遗传病：多基因遗传，环境因素影响

-遗传咨询：家族史调查，风险评估，遗传检测典型例题讲解1.例题：

DNA分子的一条链上的碱基序列为5'-ATCGGCTA-3'，请写出与之互补的另一条链的碱基序列。

答案：3'-TAGCCGAT-5'

2.例题：

假设DNA复制过程中发生了一个点突变，原本的碱基序列为5'-ATCGGCTA-3'，突变后变为5'-ATCGGCTG-3'。请分析这个突变可能导致的遗传效应。

答案：这个点突变将导致原本的氨基酸序列（由ATCGGCTA编码）变为另一种氨基酸（由ATCGGCTG编码），可能会改变蛋白质的功能，从而影响生物体的性状。

3.例题：

一个基因包含1000个碱基，其中编码序列（外显子）占500个碱基，非编码序列（内含子）占500个碱基。请计算这个基因编码的氨基酸数量。

答案：由于每个氨基酸由三个碱基编码，因此这个基因编码的氨基酸数量为500个。

4.例题：

在转录过程中，DNA序列5'-ATCGGCTA-3'转录成mRNA序列。请写出对应的mRNA序列。

答案：3'-UAGCCGUA-5'

5.例题：

一个tRNA分子上的反密码子为5'-CGA-3'，