第4章 基因的表達 高考強化2023-2024學年新教材高中生物必修第二冊同步教學設計（人教版2019 多選）

第4章基因的表達高考強化2023-2024學年新教材高中生物必修第二冊同步教學設計（人教版2019多選）學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內容分析本節(jié)課的主要教學內容為《高中生物必修第二冊》第4章“基因的表達”，重點探討基因如何通過轉錄和翻譯過程產(chǎn)生蛋白質。教學內容與學生已有知識相聯(lián)系，主要包括：學生對DNA結構、染色體與基因的關系、基因突變等基礎概念的理解；以及在此基礎上，進一步介紹RNA的分類、功能以及轉錄、剪接、核糖體的作用和翻譯過程。此部分內容與先前學習的分子生物學基礎相銜接，為學生理解遺傳信息的傳遞和表達打下堅實基礎。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學生以下能力：通過學習基因表達的過程，提升學生理解生命現(xiàn)象的科學思維和探究能力；培養(yǎng)學生運用生物學概念，分析遺傳信息的流動和表達規(guī)律，提高其生物學核心素養(yǎng)；加強學生對生物技術應用的認識，激發(fā)其對科技創(chuàng)新的社會責任感；通過小組合作和討論，提升學生的溝通與協(xié)作能力，使其在探究學習中形成批判性和創(chuàng)造性思維。學情分析本節(jié)課面對的是高中年級學生，他們在知識層面已具備基本的生物學知識，掌握了DNA、基因等概念，具備一定的分子生物學基礎。在能力方面，學生具備一定的觀察、分析和解決問題的能力，但在抽象思維和綜合應用方面仍有待提高。在素質方面，學生具有好奇心和探究欲望，但部分學生對復雜的生物學過程可能存在理解困難。

學生的行為習慣方面，他們習慣于通過記憶和重復練習來學習，對于需要深入思考和實踐探究的學習方式可能不夠適應。這將對學習基因表達這一復雜且抽象的章節(jié)內容產(chǎn)生一定影響，可能導致學生在理解轉錄、翻譯等過程時遇到困難。

此外，學生在團隊合作和溝通交流方面表現(xiàn)不一，這對課程學習中的小組討論和探究活動有一定影響。部分學生可能過于依賴同伴，而缺乏獨立思考和表達能力。因此，在本章節(jié)教學中，需針對學生的知識、能力、素質及行為習慣進行有針對性的教學策略設計，以促進學生的全面發(fā)展和提高教學效果。教學方法與策略四、教學方法與策略：針對本節(jié)課的教學目標和學生特點，采用以下教學方法與策略：1.講授與討論相結合，通過講解基因表達的理論知識，結合學生的已有知識，引發(fā)學生思考與討論，加深對抽象概念的理解；2.設計角色扮演活動，讓學生模擬RNA、核糖體等生物分子，在互動中體驗轉錄和翻譯過程；3.組織實驗探究，如提取RNA、蛋白質等，增強學生的實踐操作能力；4.利用多媒體教學資源，如動畫、視頻等，形象展示基因表達過程，幫助學生建立直觀認識；5.實施項目導向學習，引導學生自主探究基因表達調控的實例，提升學生的綜合分析和解決問題的能力。通過以上多樣化的教學活動，激發(fā)學生的學習興趣，提高課堂參與度，促進師生互動，確保教學目標的實現(xiàn)。教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過學校在線學習平臺，發(fā)布關于基因表達的基礎知識預習資料，明確預習目標和要求。

-設計預習問題：圍繞“基因如何轉錄和翻譯”課題，設計問題如“RNA有幾種類型？它們在基因表達中的作用是什么？”引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：通過平臺數(shù)據(jù)跟蹤學生的預習情況，及時給予反饋。

-學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生按照要求閱讀資料，初步理解轉錄和翻譯的基本過程。

-思考預習問題：學生嘗試回答預習問題，記錄疑問。

-提交預習成果：學生將筆記、問題等提交至平臺。

-教學方法/手段/資源：

-自主學習法：培養(yǎng)學生的自主學習能力。

-信息技術手段：利用在線平臺共享資源，提高預習效率。

-作用與目的：

-為課堂學習做好準備，了解基因表達的基礎知識。

-培養(yǎng)學生的獨立思考和學習能力。

2.課中強化技能

-教師活動：

-導入新課：通過展示一個關于基因表達的視頻，激發(fā)學生興趣。

-講解知識點：詳細講解轉錄和翻譯的過程，結合實例解釋。

-組織課堂活動：設計小組討論，讓學生探討基因表達調控的機制。

-解答疑問：針對學生的疑問進行解答。

-學生活動：

-聽講并思考：學生專注聽講，積極思考。

-參與課堂活動：在小組討論中積極發(fā)言，體驗知識的運用。

-提問與討論：對疑問進行提問，參與課堂討論。

-教學方法/手段/資源：

-講授法：確保學生對知識點的深入理解。

-實踐活動法：通過討論，加強學生對知識的應用。

-合作學習法：培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力。

-作用與目的：

-加深對轉錄、翻譯過程的理解，掌握基因表達的關鍵環(huán)節(jié)。

-培養(yǎng)學生的實踐操作和問題解決能力。

3.課后拓展應用

-教師活動：

-布置作業(yè)：布置與基因表達相關的習題，鞏固學習效果。

-提供拓展資源：推薦相關的學術文章和視頻，供學生深入研究。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生個性化反饋。

-學生活動：

-完成作業(yè)：認真完成作業(yè)，鞏固知識點。

-拓展學習：利用拓展資源，加深對基因表達的理解。

-反思總結：對學習過程進行反思，提出改進措施。

-教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自我鞏固和拓展學習。

-反思總結法：幫助學生自我評價，促進自我提升。

-作用與目的：

-鞏固課堂所學，形成長期記憶。

-拓寬知識視野，提高學生的學術研究能力。

-通過反思，培養(yǎng)學生自我監(jiān)控和自我調節(jié)的學習習慣。學生學習效果1.知識與技能：

-掌握基因表達的基本過程，包括轉錄和翻譯的步驟、關鍵分子及作用。

-理解RNA的分類、功能以及核糖體在蛋白質合成中的作用。

-學會運用生物學概念分析遺傳信息的傳遞和表達規(guī)律。

-能夠運用所學知識解釋生物現(xiàn)象，如基因突變對蛋白質功能的影響。

2.過程與方法：

-通過自主預習、課堂聽講、小組討論等活動，培養(yǎng)自主學習、合作學習和探究學習的能力。

-通過角色扮演、實驗等實踐活動，提高動手操作能力和實際問題解決能力。

-學會運用信息技術手段，如在線平臺、多媒體資源等，輔助學習，提高學習效率。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-增強對生物科學的興趣和好奇心，激發(fā)探索生命奧秘的熱情。

-培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)造性思維，敢于質疑、勇于探索。

-提高對生物技術應用的認識，關注科技創(chuàng)新對社會的影響，增強社會責任感。

4.具體表現(xiàn)：

-在課堂討論中，學生能夠主動發(fā)表自己對基因表達過程的理解，展示預習成果。

-在小組活動中，學生相互協(xié)作，共同探討基因表達調控的機制，形成良好的團隊合作氛圍。

-在實驗操作中，學生能夠遵循實驗步驟，觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗結果，鍛煉實踐能力。

-在課后作業(yè)和拓展學習中，學生能夠認真完成作業(yè)，積極探究拓展資源，提升自己的學術素養(yǎng)。

5.教學重難點的掌握：

-學生能夠理解并解釋轉錄、翻譯過程中關鍵分子RNA、核糖體等的作用。

-學生能夠運用所學知識分析基因突變對蛋白質功能的影響，掌握基因表達調控的基本原理。

-學生能夠將理論知識與實際應用相結合，運用生物學概念解釋生物現(xiàn)象。典型例題講解1.例題一：基因轉錄過程的理解與應用

-題目：描述基因轉錄的過程，并解釋RNA聚合酶在轉錄中的作用。

-答案：基因轉錄是DNA模板鏈上的一段基因序列被RNA聚合酶識別并復制成RNA的過程。RNA聚合酶負責識別啟動子序列，解開DNA雙螺旋結構，并在DNA模板鏈上逐個添加與DNA互補的RNA核苷酸，形成RNA鏈。RNA聚合酶還參與終止轉錄，釋放RNA鏈。

2.例題二：翻譯過程中的起始、延伸和終止

-題目：簡述翻譯過程中起始、延伸和終止階段的特點。

-答案：起始階段，mRNA與核糖體結合，起始tRNA識別mRNA上的起始密碼子AUG，并攜帶相應的氨基酸。延伸階段，核糖體沿mRNA移動，連續(xù)讀取密碼子，每讀取一個密碼子，相應的tRNA將氨基酸帶到核糖體上，并在肽鍵形成酶的作用下與之前的氨基酸形成肽鏈。終止階段，到達終止密碼子，釋放因子識別并促使蛋白質釋放。

3.例題三：RNA剪接的作用和意義

-題目：解釋RNA剪接的作用及其在基因表達調控中的意義。

-答案：RNA剪接是指pre-mRNA中的內含子和外顯子重新排列，去除內含子，連接外顯子的過程。這一過程能產(chǎn)生不同的mRNA剪接異構體，從而增加蛋白質的多樣性，調控基因表達。RNA剪接還在基因表達調控中發(fā)揮重要作用，如調控mRNA的穩(wěn)定性和運輸。

4.例題四：基因表達調控的實例分析

-題目：舉例說明一種基因表達調控的機制。

-答案：例如，轉錄因子是一種調控基因表達的蛋白質，它能與DNA上的特定序列結合，激活或抑制基因的轉錄。當細胞受到外界信號刺激時，轉錄因子被激活，與DNA結合，招募RNA聚合酶進行轉錄，從而調控相關基因的表達。

5.例題五：基因突變對蛋白質功能的影響

-題目：解釋基因突變如何影響蛋白質功能。

-答案：基因突變可能導致氨基酸序列的改變，進而影響蛋白質的結構和功能。例如，某個氨基酸被替換為另一種氨基酸，可能導致蛋白質的空間結構發(fā)生變化，影響其生物活性或導致蛋白質功能喪失。此外，基因突變還可能影響剪接、翻譯等過程，進一步影響蛋白質的表達和功能。課堂1.課堂評價：

-通過課堂提問，評估學生對基因表達基本概念的理解，如RNA的種類、轉錄和翻譯的過程等，及時糾正錯誤概念。

-觀察學生在小組討論和實驗活動中的表現(xiàn)，評估學生的合作能力、實驗操作技能和問題解決能力。

-設計課堂小測驗，測試學生對基因表達知識點的掌握程度，包括轉錄、翻譯的步驟和關鍵分子等。

-利用學生的課堂反饋，調整教學節(jié)奏和內容，確保學生能夠跟上課程進度。

2.作業(yè)評價：

-對學生的課后作業(yè)進行詳細批改，評估學生對課堂所學知識的鞏固情況，特別是對重難點的掌握。

-點評學生的作業(yè)，不僅指出錯誤，更要提供具體的改進建議，幫助學生理解錯誤原因，提高解題技巧。

-及時給予學生作業(yè)反饋，表揚學生的進步，鼓勵他們在理解上深入思考，在技能上不斷練習。

-通過作業(yè)評價，發(fā)現(xiàn)學生的共性問題，針對這些問題在課堂上進行集中講解和輔導。

-鼓勵學生主動參與評價過程，通過自我評價和同伴評價，提高學生的自我監(jiān)控和學習反思能力。板書設計①重點知識點：

-基因轉錄：RNA聚合酶、啟動子、模板鏈、RNA鏈形成

-翻譯過程：起始、延伸、終止階段，tRNA、核糖體、肽鍵形成

-RNA剪接：內含子、外顯子、mRNA剪接異構體

-基因表達調控：轉錄因子、激活/抑制、mRNA穩(wěn)定性

-基因突變：氨基酸替換、蛋白質結構與功能影響

②重點詞句：

-轉錄：DNA→RNA

-翻譯：mRNA→蛋白質

-剪接：去除內含子，連接外顯子

-調控：轉錄因子→基因激活/抑制

-突變：氨基酸序列改變→蛋白質功能影響

③藝術性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆突出重點，如RNA用綠色，蛋白質用藍色。

-使用圖示、箭頭、流程圖等視覺元素，形象展示轉錄和翻譯過程。

-設計“基因表達大冒險”板書游戲，以趣味方式鞏固知識點。

-創(chuàng)作簡筆畫，如DNA雙螺旋、核糖體、tRNA等，增加板書的生動性。

-邀請學生參與板書設計，提升學生的參與感和主動性。教學反思與改進在教學過程中，我注意到學生在理解轉錄和翻譯的具體步驟時存在一些困難，這可能是因為這些過程較為抽象，難以直觀理解。為了幫助學生更好地掌握這些知識點，我計劃在未來的教學中采取以