教材：人教版（2019）必修2 遺傳與進化
章節(jié)：第3章 基因的本質(zhì)
一、教學目標
（一）知識目標
理解基因的概念：明確基因的基本定義和作用，理解基因是有遺傳效應的DNA片段。
掌握基因的結(jié)構(gòu)與功能：識別基因的基本結(jié)構(gòu)，了解其在遺傳中的作用。
了解基因的表達：認識基因表達的過程及其對生物性狀的影響。
（二）能力目標
分析與比較能力：能夠分析不同基因的結(jié)構(gòu)和功能，比較基因與其他遺傳物質(zhì)的異同。
實驗設計與實施能力：通過實驗觀察和記錄，增強學生的實驗能力。
科學思維能力：培養(yǎng)學生對基因遺傳規(guī)律的探究和思考能力。
（三）情感態(tài)度與價值觀目標
激發(fā)對遺傳學的興趣：讓學生認識到基因在遺傳中的重要性，培養(yǎng)對生命科學的好奇心。
培養(yǎng)科學探究精神：鼓勵學生積極提問，探索基因的奧秘，樹立科學探究的態(tài)度。
二、教學重難點
（一）教學重點
基因的定義與結(jié)構(gòu)：理解基因的基本概念及其組成部分。
基因的遺傳效應：明確基因在遺傳中所發(fā)揮的作用。
（二）教學難點
基因表達的調(diào)控機制：理解基因表達的復雜過程及其調(diào)控。
基因突變及其后果：探討基因突變的類型及其對性狀的影響。
三、教學方法
講授法：系統(tǒng)講解基因的定義、結(jié)構(gòu)及其遺傳效應。
討論法：組織學生討論基因的作用及其在遺傳中的重要性。
實驗法：通過實驗觀察基因的表達，增強實踐能力。
多媒體教學法：利用PPT和視頻展示基因的結(jié)構(gòu)及功能，增強直觀理解。
四、教學過程
（一）導入（5分鐘）
引入話題：展示人類基因組圖譜，引導學生思考：“我們是誰？我們的特征從何而來？”
概述基因的重要性：講述基因在生物遺傳中的重要性，激發(fā)學生的學習興趣。
（二）基因的概念（15分鐘）
基因的定義：
定義：基因是DNA的一個功能單位，通常被認為是有遺傳效應的DNA片段。
作用：基因在細胞內(nèi)負責遺傳信息的傳遞和表達。
基因的歷史：
孟德爾的貢獻：介紹孟德爾的遺傳實驗，闡明基因的遺傳規(guī)律。
DNA結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)：講解沃森和克里克的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
（三）基因的結(jié)構(gòu)（20分鐘）
DNA的基本結(jié)構(gòu)：
雙螺旋結(jié)構(gòu)：由兩條互補的核苷酸鏈構(gòu)成。
核苷酸的組成：包括磷酸、脫氧核糖和四種氮堿基（A、T、C、G）。
基因的結(jié)構(gòu)：
外顯子與內(nèi)含子：介紹外顯子（編碼區(qū)）和內(nèi)含子（非編碼區(qū)）的區(qū)別。
調(diào)控區(qū)域：講解啟動子、增強子等調(diào)控序列的作用。
（四）基因的功能與遺傳效應（25分鐘）
基因的表達：
轉(zhuǎn)錄與翻譯：基因表達的兩個主要過程，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，翻譯合成蛋白質(zhì)。
調(diào)控機制：介紹基因表達的調(diào)控，包括轉(zhuǎn)錄因子的作用。
基因與性狀的關系：
例子：通過豌豆的顏色、形狀等性狀，說明基因如何影響表現(xiàn)型。
表型與基因型的區(qū)別：解釋表型是外部特征，基因型是基因的具體組合。
（五）基因突變及其后果（20分鐘）
基因突變的類型：
點突變：單個核苷酸的改變，如替換、插入或缺失。
大規(guī)模突變：包括染色體結(jié)構(gòu)的改變，如缺失、重復和倒位。
突變的影響：
有益突變：如抗藥性基因的出現(xiàn)。
有害突變：導致遺傳病的突變，如囊性纖維化。
（六）實驗環(huán)節(jié)（30分鐘）
實驗目的：觀察基因表達的過程。
實驗材料：大腸桿菌、培養(yǎng)基、紫外線燈、培養(yǎng)皿等。
實驗步驟：
準備培養(yǎng)基：配制適合大腸桿菌生長的培養(yǎng)基。
處理大腸桿菌：用紫外線處理大腸桿菌，觀察其生長情況。
記錄結(jié)果：記錄不同條件下大腸桿菌的生長情況，進行討論。
（七）小組討論（10分鐘）
討論問題：
基因的突變?nèi)绾斡绊懮锏男誀睢?br>不同環(huán)境對基因表達的影響。
展示與評價：各小組分享討論結(jié)果，教師總結(jié)與點評。
（八）課堂總結(jié)（5分鐘）
回顧內(nèi)容：總結(jié)基因的定義、結(jié)構(gòu)、功能以及遺傳效應。
激勵深入學習：鼓勵學生在未來的學習中繼續(xù)探索基因的奧秘。
（九）課堂練習（5分鐘）
選擇題：
基因的基本功能是（ ）。
A. 促進細胞分裂
B. 傳遞遺傳信息
C. 維持細胞形態(tài)
D. 合成能量
答案：B
填空題：
基因是DNA的一個功能單位，通常被認為是（ ）的DNA片段。
答案：有遺傳效應。
簡答題：
請簡要描述基因突變的影響。
答案：基因突變可能導致性狀的改變，有些突變是有益的，能夠使生物適應環(huán)境；而有些突變可能導致遺傳病或其他有害后果。
（十）布置作業(yè)（5分鐘）
課后練習：完成教材后的習題，鞏固所學知識。
研究任務：查閱資料，了解一種與基因相關的遺傳病，撰寫短文介紹其病因、癥狀和治療方法。
五、教學評估
課堂提問：通過提問了解學生對基因定義、結(jié)構(gòu)和功能的掌握情況。
實驗觀察記錄評估：檢查學生在實驗中的觀察記錄，評估實驗能力。
作業(yè)評估：批改課后作業(yè)與短文，評估學生對知識的理解與應用能力。
六、教學延伸
組織基因主題活動：如基因模型制作比賽，培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)造力。
引導關注基因研究前沿：分享最新的基因研究成果，激發(fā)學生的科學探究興趣。
重點內(nèi)容
基因的定義與結(jié)構(gòu)：基因是有遺傳效應的DNA片段。
基因表達的過程：轉(zhuǎn)錄和翻譯。
基因突變的類型及其影響：點突變和大規(guī)模突變。
通過這樣的教學設計，學生不僅能夠深入理解基因的本質(zhì)，還能在實踐中提高科學探究能力，為后續(xù)生物學習打下堅實的基礎。

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第4節(jié) 基因通常是有遺傳效應的DNA片段

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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