高中生物-探究生物中遗传信息的流动教学设计学情分析教材分析课后反思

《探究生物中遗传信息的流动-中心法则》教学设计

【课堂设计理念】

本节教学设计以生物学核心素养为指导思想，以普通高中生物学课程标准为依据，以学

生发展为中心，并创造条件让学生参与到课堂活动中来，以探究性学习促进生物学核心概念

的构建，在活动中潜移默化地渗透科学研究过程，训练科学的思维方法。通过模型构建、资

料分析等体验科学家探索遗传奥秘的过程，激发学生对科学的热爱,树立学生科学的发展观。

本节又与疾病以及疾病相关预防、治疗密切相关，引导学生从生活经验中发现问题、提出问

题和解决问题，倡导学生健康文明生活、做好科学防护，实现社会责任的落实。

【教材分析】

本节内容选自人教版普通高中教科书必修2《遗传与变异》第4章《基因的表达》第2

节《基因对性状的控制》中的内容，本部分内容涵盖了前面所学DNA的复制、转录和翻译,

同时又补充了RNA复制和逆转录，综合了生物界生物遗传信息的流动。本书前面重点讲解了

DNA的复制以及基因指导蛋白质的合成，说明了基因和蛋白质的关系，本节内容是对这个核

心知识点的一个总结与补充，对接下来要学习基因、蛋白质与性状的关系做了一个理论知识

的铺垫，将学生的关注点从生物的分子水平转向生物的外在表现，并去了解、解决相关的问

题，在教材前后内容中起到一个衔接作用。

【学情分析】

高一学生通过必修1的学习已经具备了一定的认知能力，通过必修2前三章的学习，思

维的联系性、逻辑性和整合性已经初步建立。本节课设计为一堂综合实践课，以探究性学习

促进生物学核心概念的构建，在活动中潜移默化地渗透科学研究过程，更能使学生的各种能

力得到锻炼和提升，更能训练学生科学的思维方法，激发学生对科学的热爱。而且知识方面，

学生前面已经学习了DNA的复制、转录和翻译的相关知识，懂得基因指导蛋白质的合成，在

此基础上学习中心法则符合认知规律。高中生也更重视现实，而且对现实中的事物具有强烈

的好奇心，本节结合生活实例，以感冒导入，列举了细菌、病毒等的致病机理，结合模型构

建，充分引起了学生探究新知识的欲望，促进了课堂目标的生成。

【教学目标】

1.简述中心法则的内容及发展。（生命观念）

2.通过构建中心法则的模型，运用科学的思维方法认识遗传的内在规律。（科学思维、

科学探究）

3.结合实例分析不同生物体内遗传信息的流动方向，了解疾病发生机理，关注健康，

解决

相关问题。（社会责任）

【教学重点难点】

重点：中心法则的内容

难点：中心法则的应用

【教学方法】

多媒体教学、情境教学、启发式教学、合作探究式教学

【教学思路】

本节设计成一节综合实践课，以感冒导入，通过模型构建细菌产生溶血素的过程深化学

生对转录翻译的理解，引出克里克提出的中心法则，结合新冠病毒和艾滋病的视频及资料,

补充RNA的自我复制和逆转录两个过程，得出完善后的中心法则。引导学生从生活经验中发

现问题、提出问题和解决问题,通过模型构建、资料分析等体验科学家探索遗传奥秘的过程，

激发学生对科学的热爱，树立学生科学的发展观，也通过对致病细菌病毒的分析倡导学生健

康文明生活、做好科学防护，实现社会责任的落实。

【教学过程】

教学过程教师活动学生活动设计意图

情景与问题：冬季到

来，感冒人群日渐增

多。晨检的时候，发

现有位同学体温通过身边的事例引出

对标导学37.6℃,经医生诊断回忆感冒的情形，思本节课的内容，学生

为细菌性感冒。引导考相应的问题。接受度更高，也能激

学生思考：细菌是如发学生兴趣。

何致病的？相关药物

又是如何发挥作用

的？

引导学生自主完成表学生自主完成导学案学生自主学习本节课

格内容，结束后呈现的本节知识点填空，本知识，对本节内容

自学静悟

答案并进行个别内容并进行订正。有基本认识。

指导

设置肺炎链球菌引发

肺炎的情境，引导学

创造条件让学生参与

生根据肺炎链球菌中学生以小组为单位利

到课堂活动中来,，在

探究活动一一段DNA序列模拟其用所给材料构建模

活动中潜移默化地渗

通过模型构产生溶血素的过程，型，模拟该细菌溶血

透科学研究过程，训

建感悟细胞并找到这段序列产生素的产生过程，然后

练科学的思维方法。

中遗传信息的蛋白质中对应的氨以小组为单位到黑板

通过模型构建激发学

的流动方向基酸序列。进行展示，并尝试写

生对科学的热爱，树

然后让学生写出该过出该过程中遗传信息

立学生科学的发展

程中遗传信息的流动的流动方向。

观。

方向，进而提出克里

合作

克提出的中心法则。

学习

引导：是不是遗传信

息只能沿着这个方向

流动呢？看下一则资

展示

料。然后播放新冠病

分享信息提取：结合视频

探究活动二毒侵入人体并进行复

和资料，讨论新冠病提高学生分析资料整

新冠病毒繁制增殖的视频，并提

毒增殖过程中遗传信合信息的能力。

殖过程探索供相应资料，引导学

息的流动方向。

生分析新冠病毒增殖

过程中遗传信息的流

动方向，并且板书到

黑板。

探究活动三展示新冠病毒侵染细解决相应问题，并尝

艾滋病毒遗胞的图片，通过问题试表达HIV病毒的致提高学生识图能力，

传信息的流串引导学生根据图片病机理。以及表达能力。

动方向分析整个过程，并表

述。

引导学生思考生物界以探究性学习促进生

不同生物遗传信息的物学核心概念的构

流动方向。最后有学建，引导学生从生活

进行相应的思考，并

生板书完善后的中心经验中发现问题、提

写出完善后的中心法

点评精讲法则。并引导学生利出问题和解决问题，

则。分析不同药物原

用本节知识解决相关倡导学生健康文明生

理。

问题，分析不同药物活、做好科学防护，

的原理。实现社会责任的落

实。

达标检测展示相应的巩固习题学生一块解答检测学生的掌握情况

【课后反思】

从教学目标的生成来说，通过层层探究促进中心法则这一概念的构建，通过小组合作探

究培养学生的科学思维，激发学生都科学的热爱，通过对不同致病细菌病毒机理和相关药物

作用原理的了解，倡导学生健康文明生活、做好科学防护，实现社会责任的落实。

从激发学生兴趣方面来看，通过感冒这一情境导入，贴合学生实际，学生容易理解也感

兴趣，对教学过程的推进与升华确实有效，若是情境的呈现更生动些可能效果会更好。

从探究的深度来看，模型构建的过程不仅仅是简单模拟转录翻译的过程，而且还把mRNA

上的碱基序列与密码子表对应起来，对学生的要求更高，深度更深一些，更综合一些，更能

发挥和锻炼提升学生的水平与能力。

从合作效度来看，通过模型构建、资料分析等让学生参与到课堂活动中来，以探究性学

习促进生物学核心概念的构建，在活动中潜移默化地渗透科学研究过程，小组活动体验科学

家探索遗传奥秘的过程，激发学生对科学的热爱。时间允许的话可以多让几个小组展示，让

学生在展示的过程中发现问题，深化理解。

探究生物中遗传信息的流动-中心法则（导学案）

【学习目标】

1.简述中心法则的内容及发展。（生命观念）

2.通过构建中心法则模型，运用科学的思维方法认识遗传的内在规律。（科学思维、科学探

究）

3.结合实例分析不同生物体内遗传信息的流动方向，了解疾病发生机理，关注健康，解决

相关问题。（社会责任）

【学习重点难点】

重点：中心法则的内容

难点：转录、翻译模型的构建

【学习过程】

一、导入导学

情景与问题：

冬季到来，感冒人群日渐增多。今天早上晨检的时候，我们发现有位同学发烧了，体温

检测为37.6℃,经医生诊断为细菌性感冒。

细菌性感冒是由细菌引起的，这种细菌主要有溶血性链球菌、肺炎球菌等，感冒之后，

我们人体的抵抗力下降，这个时候潜伏在身体鼻腔里面的细菌可能会兴风作浪，使症状变得

复杂，出现高热，咳嗽，痰多等等这样一些现象。那么细菌是如何致病？相关药物又是如何

发挥作用的？

二、自学静悟

1.

DNA复制RNA复制转录逆转录翻译

时间

场所

模板

原料

其他条件

产物

特点

遗传信息的传

递

2、中心法则的建立与发展完善

三、合作学习

探究活动一通过模型构建感悟细胞中遗传信息的流动方向

资料：某人不小心感染了肺炎链球菌引发了感冒，肺炎链球菌在肺部大量增殖，继而又引发

了肺炎。肺炎球菌主要的致病物质是肺炎球菌溶血素，一种蛋白质类溶血素。如果肺炎链球

菌基因中一段DNA序列如下：

-AATAGCATGATT-

-TTATCGTACTAA-

模型构建：以小组为单位，利用所给材料构建模型，模拟该细菌溶血素的产生过程，进行小

组展示，并尝试写出该过程中遗传信息的流动方向。

探究活动二新冠病毒繁殖过程探索

资料：此次的新型冠状病毒是一种单链RNA病毒，科学家研究发现，新型冠状病毒入侵时的

细胞受体是血管紧张转化酶2(ACE2),这是细胞保护膜上的一个蛋白结构，在肺脏ACE2蛋

白主要存在于II型肺泡细胞和气道Club细胞这两种肺脏细胞表面。新型冠状病毒进入呼吸

道后与细胞表面的ACE2识别结合，进而侵入宿主细胞，在细胞内进行复制并合成自身蛋白，

损伤肺脏再生系统，这也是为什么新型冠状病毒对免疫力和肺脏修复能力低的患者会造成严

重损伤的原因。

信息提取：结合视频和资料，分析新冠病毒增殖过程中遗传信息的流动方向。

探究活动三艾滋病毒遗传信息的流动方向

思考：

（1）过程1和2分别表示什么过程？这两个过程消耗的原料分

别为？

（2）图中整合酶的作用？.

（3）如果仅将HIV病毒的RNA直接注射到宿主细胞中，能否产

生新的HIV病毒？说明理由理由。

识图表达：描述HIV病毒的致病机理。

四、展示分享一一领悟高考

我展示我质疑我补充

五、点评精讲一一通晓高考

生物种类遗传信息的传递过程

①细胞生物备QiA转录»RNA竺慢*蛋白质（性状）

②DNA病毒，如T2噬菌体看（aA转录＞RNA卫巴蛋白质（性状）

③复制型RNA病毒，如烟草花制向蛋白质（性状）

叶病毒

④逆转录病毒，如艾滋病病毒RNA逆转录痔0A转录*RNA3巴蛋白质（性状）

六、达标检测

1.研究发现，寨卡病毒属于RNA病毒，乙肝病毒为DNA病毒。寨卡病毒由蚊虫传播，通过血

液感染，目前没有药物可以治疗寨卡热。下列有关叙述正确的是（）

A.病毒仅含有核糖体这一种细胞器

B.病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量

C.两病毒的遗传物质可直接整合到宿主细胞的染色体中

D.寨卡病毒感染机体后，其遗传信息的传递与乙肝病毒相同

2.（不定项）图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①〜⑤表示生理过程.下列叙述

正确的是（）

mz.

A.图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与

B.红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，故影响基因的转录过程

C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程

D.图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤

3.（不定项）研究表明，下丘脑SCN细胞中PER基因表达与昼夜节律有关，其表达产物的浓

度呈周期性变化，如图为相关过程。据此判断，下列说法不正确的是（）

A.PER基因只存在于下丘脑SCN细胞中

B.图1过程①的原料为脱氧核甘酸，需要的酶是RNA聚合酶

C.图2中DNA模板链中一个碱基C变成了T,则mRNA中喋吟与嚏咤比例不变

D.图3中mRNA沿着核糖体的移动方向是从右向左

4.第一种病毒：1965年，科学家在这种RNA病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶

能对DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。第二种病毒：1970年，科学家在

这种RNA病毒中发现了逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA,

近来科学家发现种新的RNA病毒，为确定是以上哪一种病毒，请利用各种核音酸、体外培养

的宿主细胞等为材料，设计实验以确定该病毒方第一种病毒还是第二种病毒

提示：①宿主细胞需要从培养基中摄取原料，才能满足病毒大量增殖。

②根据培养液的浑浊程度易判断子代病毒的数量，子代病毒数量越多。培养液越浑浊。③

设计甲、乙两组相互印证的实验组。

(1)简要写出实验思路：。

(2)写出预期实验结果及结论：-

《探究遗传信息的流动-中心法则》学情分析

学生认知思维方面，高一学生通过必修1的学习已经具备了一定的认知能力，通过必修

2前三章的学习，思维的联系性、逻辑性和整合性已经初步建立。这个时期的学生知觉和观

察的水平不断提高，更富有目的性和系统性，他们能发现事物的一些主要细节和事物的本质

方面，能够用理论作指导分析综合各种材料，以不断加深对事物发展规律的认识。本节课设

计为一堂综合实践课，以探究性学习促进生物学核心概念的构建，在活动中潜移默化地渗透

科学研究过程，更能使学生的各种能力得到锻炼和提升，更能训练学生科学的思维方法。通

过模型构建、资料分析等体验科学家探索遗传奥秘的过程，激发学生对科学的热爱，树立学

生科学的发展观。

而且知识方面，学生前面已经学习了DNA的复制、转录和翻译的相关知识，懂得基因指

导蛋白质的合成，这为新知识的学习奠定了认知基础，在此基础上学习中心法则符合认知规

律。

高中生也更重视现实，而且对现实中的事物具有强烈的好奇心，更喜欢探索新知识的过

程。本节结合生活实例，以感冒导入，列举了细菌、病毒等的致病机理，结合模型构建，

充分引起了学生探究新知识的欲望，促进了课堂目标的生成。

《探究遗传信息的流动-中心法则》效果分析

首先，教学目标基本达成。通过模型构建以及新冠病毒和艾滋病的资料分析认识了中心

法则的内容及发展，同时也培养提升了学生的科学思维，通过感冒因此细菌、病毒的遗传信

息流动，，引导学生从生活经验中发现问题、提出问题和解决问题，倡导学生健康文明生活、

做好科学防护，实现社会责任的落实。

其次，充分激发了学生的学习热情和积极性。高中生更重视现实，而且对现实中的事物

具有强烈的好奇心，更喜欢探索新知识的过程。本节以感冒导入，有学生通过模型构建去探

索细菌产生溶血素的过程，进而深化转录和翻译的过程，激发了学生的好奇心和探究欲，学

生的积极性高，课堂氛围活跃，教学效果更好。

再者，课堂时间分配合理，给学生足够的时间去思考，去合作探索，研究的更深入，同

时也给时间去整理知识，坚持以学生发展为中心，学生理解的更深刻，才能更好的去应用于

实践。

《探究生物中遗传信息的流动-中心法则》教材分析

本节内容选自人教版普通高中教科书必修2《遗传与变异》第4章《基因的表达》第2

节《基因对性状的控制》中的内容。中心法则是生物学的核心规律之一，科学家克里克首先

预见了遗传信息的一般规律，并将这一规律命名为中心法则，历经考验后的中心法则，补充

了遗传信从RNA流向RNA,本部分内容涵盖了DNA的复制、转录和翻译，同时又补充了RNA

复制和逆转录，综合了生物界中生物遗传信息的流动方向。本节重点在于探究中心法则的建

立与发展过程，难点在于其在生活中的相关应用。

本书前面重点讲解了DNA的复制以及基因指导蛋白质的合成,说明了基因和蛋白质的关

系，本节内容是对这个核心知识点的一个总结与补充，对接下来要学习基因、蛋白质与性状

的关系做了一个理论知识的铺垫，将学生的关注点从生物的分子水平转向生物的外在表现，

并去了解、解决相关的问题，在教材前后内容中起到一个衔接作用。

中心法则的得出是一个不断完善与发展的过程，本节课可以作为一堂综合实践课，以探

究性学习促进生物学核心概念的构建，在活动中潜移默化地渗透科学研究过程，训练科学的

思维方法。通过模型构建、资料分析等体验科学家探索遗传奥秘的过程，激发学生对科学的

热爱，树立学生科学的发展观。

《探究遗传信息的流动-中心法则》评测练习

A组基础题组

一、选择

1.结合下图分析，下列叙述错误的是（）

蛋白质

A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核甘酸序