2024-2025學(xué)年高中生物 第四章 基因的表達(dá) 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)實(shí)錄3 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中生物第四章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)實(shí)錄3新人教版必修2課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課主要針對(duì)新人教版必修2教材中第四章“基因的表達(dá)”第一節(jié)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”進(jìn)行教學(xué)。內(nèi)容包括：基因控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程、轉(zhuǎn)錄和翻譯的基本原理、以及相關(guān)的生物化學(xué)過(guò)程。具體涵蓋DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄、核糖體組裝和蛋白質(zhì)折疊等知識(shí)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠理解基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)制，為后續(xù)學(xué)習(xí)遺傳信息的傳遞和調(diào)控打下基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)思維，提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法探究生物現(xiàn)象的能力。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解基因與蛋白質(zhì)之間的聯(lián)系，掌握基因表達(dá)的基本過(guò)程，提升科學(xué)探究、生命觀念和科學(xué)思維等核心素養(yǎng)。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神，為未來(lái)的生物學(xué)學(xué)習(xí)和研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.基因表達(dá)的過(guò)程：學(xué)生需要理解DNA轉(zhuǎn)錄成RNA，再由RNA翻譯成蛋白質(zhì)的整個(gè)過(guò)程。

2.轉(zhuǎn)錄和翻譯的分子機(jī)制：包括RNA聚合酶的作用、tRNA和mRNA的配對(duì)、氨基酸的加入等。

難點(diǎn)：

1.轉(zhuǎn)錄和翻譯的復(fù)雜性：學(xué)生難以理解多個(gè)步驟和分子之間的相互作用。

2.基因表達(dá)調(diào)控：理解基因在不同條件下如何被調(diào)控，以及這些調(diào)控機(jī)制如何影響蛋白質(zhì)合成。

解決辦法：

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)視頻和動(dòng)畫(huà)演示，直觀展示轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，幫助學(xué)生建立直觀印象。

2.設(shè)計(jì)問(wèn)題引導(dǎo)，逐步引導(dǎo)學(xué)生分析每個(gè)步驟的細(xì)節(jié)，培養(yǎng)邏輯思維能力。

3.結(jié)合實(shí)例分析，如原核生物和真核生物基因表達(dá)的差異，幫助學(xué)生理解調(diào)控機(jī)制。

4.組織小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生合作探究，共同解決復(fù)雜問(wèn)題，提高解決問(wèn)題的能力。四、教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）、筆記本電腦、實(shí)物模型（如DNA、RNA、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型）。

2.課程平臺(tái)：學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，用于發(fā)布教學(xué)資料和學(xué)生作業(yè)。

3.信息化資源：基因表達(dá)相關(guān)動(dòng)畫(huà)、實(shí)驗(yàn)視頻、在線(xiàn)模擬軟件。

4.教學(xué)手段：PPT課件、課堂討論、小組合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作演示。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于生物技術(shù)應(yīng)用的短視頻，如基因工程在醫(yī)學(xué)治療中的應(yīng)用。

2.提出問(wèn)題：引導(dǎo)學(xué)生思考基因與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的興趣。

3.學(xué)生回答：邀請(qǐng)學(xué)生分享自己對(duì)基因和蛋白質(zhì)之間關(guān)系的理解。

4.教師總結(jié)：引出本節(jié)課的主題——基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

二、講授新課（25分鐘）

1.轉(zhuǎn)錄過(guò)程（5分鐘）

-展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖，講解DNA的復(fù)制過(guò)程。

-介紹RNA聚合酶的作用，展示轉(zhuǎn)錄過(guò)程示意圖。

-學(xué)生跟隨教師講解，理解轉(zhuǎn)錄過(guò)程的基本原理。

2.翻譯過(guò)程（10分鐘）

-介紹tRNA和mRNA的結(jié)構(gòu)和功能。

-展示核糖體組裝和蛋白質(zhì)合成的過(guò)程。

-通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示，幫助學(xué)生理解翻譯過(guò)程。

3.基因表達(dá)調(diào)控（10分鐘）

-講解原核生物和真核生物基因表達(dá)的差異。

-介紹基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制，如啟動(dòng)子、增強(qiáng)子等。

-分析基因表達(dá)調(diào)控的實(shí)例，如細(xì)胞周期調(diào)控、激素調(diào)節(jié)等。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)：發(fā)放練習(xí)題，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。

2.學(xué)生展示：邀請(qǐng)學(xué)生展示解題過(guò)程，教師點(diǎn)評(píng)并糾正錯(cuò)誤。

四、課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.教師提問(wèn)：針對(duì)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考。

2.學(xué)生回答：邀請(qǐng)學(xué)生回答問(wèn)題，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

五、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.小組討論：將學(xué)生分成小組，討論本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，如基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制。

2.小組代表發(fā)言：邀請(qǐng)小組代表分享討論成果，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.教師總結(jié)：回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)基因表達(dá)在生物學(xué)研究中的重要性。

2.學(xué)生反思：引導(dǎo)學(xué)生思考基因表達(dá)在生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

七、總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

1.教師總結(jié)：對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.作業(yè)布置：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

總用時(shí)：45分鐘六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握基因表達(dá)的基本過(guò)程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯的原理，理解DNA、RNA和蛋白質(zhì)之間的關(guān)系，以及基因表達(dá)調(diào)控的基本機(jī)制。

2.思維能力：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養(yǎng)了邏輯思維和批判性思維能力。例如，在討論基因表達(dá)調(diào)控時(shí)，學(xué)生能夠從不同角度分析調(diào)控機(jī)制的作用和影響。

3.實(shí)踐操作：通過(guò)實(shí)驗(yàn)視頻和動(dòng)畫(huà)演示，學(xué)生能夠直觀地了解基因表達(dá)的過(guò)程，提高對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析能力。

4.合作學(xué)習(xí)：在小組討論和合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)會(huì)了與他人溝通、協(xié)作，共同完成任務(wù)，提升了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

5.應(yīng)用能力：學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，如分析基因突變對(duì)生物體的影響，以及基因工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

6.生命觀念：通過(guò)學(xué)習(xí)基因表達(dá)，學(xué)生能夠更好地理解生命的本質(zhì)和生物體的復(fù)雜性，樹(shù)立正確的生命觀念。

7.科學(xué)探究能力：學(xué)生在探究基因表達(dá)過(guò)程中，學(xué)會(huì)了運(yùn)用科學(xué)方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、分析等，提高了科學(xué)探究能力。

8.學(xué)習(xí)興趣：本節(jié)課通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、問(wèn)題引導(dǎo)等方式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更加主動(dòng)地參與到課堂學(xué)習(xí)中。

9.自主學(xué)習(xí)能力：學(xué)生在課后通過(guò)完成作業(yè)、查閱資料等方式，提高了自主學(xué)習(xí)能力，為未來(lái)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

10.價(jià)值觀培養(yǎng)：在學(xué)習(xí)基因表達(dá)的過(guò)程中，學(xué)生能夠體會(huì)到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性，培養(yǎng)了對(duì)科學(xué)事業(yè)的熱愛(ài)和追求。七、教學(xué)反思今天上了這節(jié)關(guān)于基因表達(dá)的課程，總體來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得效果還是不錯(cuò)的。但是，也有一些地方讓我覺(jué)得需要改進(jìn)。

首先，我在導(dǎo)入環(huán)節(jié)花了較多時(shí)間來(lái)創(chuàng)設(shè)情境，我覺(jué)得這是很有必要的，因?yàn)檫@樣可以激發(fā)學(xué)生的興趣。不過(guò)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生可能對(duì)視頻內(nèi)容不太感興趣，我可能需要調(diào)整一下，比如加入一些與生活實(shí)際相關(guān)的問(wèn)題，讓學(xué)生有更多的參與感。

在講授新課的過(guò)程中，我盡量用簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言解釋了轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，但是我覺(jué)得可能還是有些復(fù)雜，特別是對(duì)于一些基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)。我注意到他們?cè)诶斫饽承└拍顣r(shí)顯得有些吃力，所以我可能需要更多的時(shí)間來(lái)幫助他們消化這些知識(shí)點(diǎn)。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我設(shè)計(jì)了幾個(gè)小問(wèn)題，讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行練習(xí)。我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們能夠積極地回答問(wèn)題，這說(shuō)明他們對(duì)課堂內(nèi)容有一定的掌握。但是，我也注意到一些學(xué)生在回答問(wèn)題時(shí)存在錯(cuò)誤，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)某些概念的理解還不夠深入。我需要考慮如何更好地幫助他們鞏固這些知識(shí)點(diǎn)。

在課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)，我嘗試了一些開(kāi)放性問(wèn)題，希望能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更深層次的思考。不過(guò)，我發(fā)現(xiàn)有些問(wèn)題可能過(guò)于寬泛，導(dǎo)致學(xué)生難以回答。我需要更加精心地設(shè)計(jì)問(wèn)題，確保它們既有挑戰(zhàn)性，又能夠在學(xué)生的知識(shí)范圍內(nèi)。

在師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，我鼓勵(lì)學(xué)生參與討論，但是我覺(jué)得還可以做得更好。有些學(xué)生可能因?yàn)楹π呋蛘卟淮_定自己的答案而不愿意發(fā)言。我需要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)更加安全、包容的課堂氛圍，讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

在教學(xué)手段方面，我使用了PPT和動(dòng)畫(huà)，這些資源對(duì)學(xué)生的理解有所幫助。但是，我也意識(shí)到過(guò)度依賴(lài)多媒體可能會(huì)讓學(xué)生忽視課堂筆記的記錄。我需要找到一個(gè)平衡點(diǎn)，讓學(xué)生在享受多媒體教學(xué)的同時(shí)，也能夠做好筆記。八、板書(shū)設(shè)計(jì)①基因表達(dá)的基本過(guò)程

-轉(zhuǎn)錄：DNA→mRNA

-翻譯：mRNA→蛋白質(zhì)

②轉(zhuǎn)錄過(guò)程的關(guān)鍵步驟

-RNA聚合酶的作用

-DNA模板與RNA合成的方向

-剪接和修飾

③翻譯過(guò)程的關(guān)鍵步驟

-tRNA的識(shí)別和結(jié)合

-氨基酸序列的合成

-核糖體的組裝和運(yùn)動(dòng)

④基因表達(dá)調(diào)控

-啟動(dòng)子和增強(qiáng)子

-轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)控蛋白

-表達(dá)水平的影響因素

⑤基因表達(dá)與生物體功能的關(guān)系

-遺傳信息的傳遞

-生物體的生長(zhǎng)發(fā)育

-生理功能的調(diào)控

⑥轉(zhuǎn)錄和翻譯的分子機(jī)制

-RNA聚合酶的結(jié)構(gòu)和功能

-tRNA的結(jié)構(gòu)和作用

-核糖體的結(jié)構(gòu)和功能

⑦基因表達(dá)實(shí)例

-原核生物基因表達(dá)

-真核生物基因表達(dá)

-細(xì)胞周期調(diào)控

-激素調(diào)節(jié)課后作業(yè)1.作業(yè)內(nèi)容：請(qǐng)解釋DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA的過(guò)程，并簡(jiǎn)要描述RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的作用。

答案：DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA的過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄。在這個(gè)過(guò)程中，RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合到DNA模板上，按照DNA模板的序列合成一條互補(bǔ)的mRNA鏈。RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中具有以下作用：識(shí)別并結(jié)合DNA模板、催化核苷酸聚合、合成mRNA鏈、解旋DNA雙鏈等。

2.作業(yè)內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用于證明tRNA在翻譯過(guò)程中的作用。

答案：實(shí)驗(yàn)方案：

（1）取一段已知序列的DNA片段，通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增。

（2）將擴(kuò)增得到的DNA片段進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，得到相應(yīng)的mRNA。

（3）將mRNA與tRNA混合，觀察是否有蛋白質(zhì)合成。

（4）在翻譯過(guò)程中加入放射性標(biāo)記的氨基酸，觀察放射性標(biāo)記的氨基酸是否被加入蛋白質(zhì)中。

（5）通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的結(jié)果，驗(yàn)證tRNA在翻譯過(guò)程中的作用。

3.作業(yè)內(nèi)容：解釋以下概念：?jiǎn)?dòng)子、增強(qiáng)子、轉(zhuǎn)錄因子。

答案：

-啟動(dòng)子：位于基因上游的一段DNA序列，是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn)，控制基因的轉(zhuǎn)錄起始。

-增強(qiáng)子：位于基因上游或下游的一段DNA序列，能夠增強(qiáng)基因的轉(zhuǎn)錄活性，提高轉(zhuǎn)錄效率。

-轉(zhuǎn)錄因子：一類(lèi)蛋白質(zhì)，能夠與DNA序列結(jié)合，調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄活性。

4.作業(yè)內(nèi)容：分析以下實(shí)例，說(shuō)明基因表達(dá)調(diào)控在生物體生長(zhǎng)發(fā)育中的作用。

答案：實(shí)例：在細(xì)胞分裂過(guò)程中，細(xì)胞周期調(diào)控基因的表達(dá)，確保細(xì)胞按照正常的周期進(jìn)行分裂。例如，在G1期，細(xì)胞周期調(diào)控基因的表達(dá)使細(xì)胞準(zhǔn)備進(jìn)入S期；在S期，細(xì)胞周期調(diào)控基因的表達(dá)使DNA復(fù)制；在G2期，細(xì)胞周期調(diào)控基因的表達(dá)使細(xì)胞準(zhǔn)備進(jìn)入M期；在M期