2024-2025学年新教材高中生物 第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成教案 新人教版必修第二册

2024-2025学年新教材高中生物第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成教案新人教版必修第二册学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：基因指导蛋白质的合成

2.教学年级和班级：高中生物，新人教版必修第二册，第四章基因的表达，第1节基因指导蛋白质的合成

3.授课时间：2024-2025学年

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标1.理解力：通过本节课的学习，学生能够理解基因指导蛋白质的合成过程，掌握相关概念和原理。

2.应用能力：学生能够运用所学的知识，分析实际问题，如解释一些生物现象或疾病的发生机制。

3.思维品质：通过探究实验和问题讨论，培养学生的科学思维，提高他们分析问题和解决问题的能力。

4.科学态度：学生能够积极参与课堂活动，保持对生物学科的好奇心和求知欲，培养批判性思维。学情分析1.学生层次：本节课面向高中生物新人教版必修第二册的学生，他们已经学习了生物学的基本概念和原理，对细胞结构、遗传学等有一定的了解。

2.知识、能力、素质方面：大部分学生对基因指导蛋白质的合成这一概念可能较为陌生，需要通过实例和模型来帮助他们理解和掌握。学生具备一定的观察、实验和分析问题的能力，但需要在课堂上进一步引导和培养。

3.行为习惯：学生们可能对生物实验感兴趣，但部分学生可能对理论知识的学习感到枯燥乏味。因此，在教学过程中，需要结合实验和实际案例，激发学生的学习兴趣，提高他们的参与度。

4.对课程学习的影响：学生对基因指导蛋白质的合成这一章节的学习，将为他们后续学习基因工程、蛋白质工程等知识打下基础。因此，本节课的学习效果将直接影响到学生对后续知识的理解和掌握。

5.针对性的教学策略：针对学生的学情，本节课将通过引入实例、模型演示、实验操作和问题讨论等多种教学方式，帮助学生理解和掌握基因指导蛋白质的合成过程。同时，注重培养学生的观察、实验和分析问题的能力，提高他们的科学素养。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年新教材高中生物第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成》或相应的电子教材，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：收集和整理与基因指导蛋白质的合成相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如DNA双螺旋结构模型、转录和翻译过程的动画演示等。这些资源能够帮助学生更直观地理解抽象的概念，提高学习效果。

3.实验器材：根据教学计划，准备实验所需的器材和试剂，如显微镜、载玻片、染色剂、PCR仪器等。确保所有器材都处于良好的工作状态，并提前进行安全检查，以保证实验的顺利进行。

4.教室布置：根据教学内容，将教室布置成适合学习和实验的环境。可以设置分组讨论区，供学生进行小组讨论和实验操作；同时，预留出实验操作台，以便学生能够进行实验实践。

5.教学工具：准备投影仪、计算机、音响等教学工具，确保教学过程中多媒体资源的正常播放，以及实验操作的实时展示。

6.教学课件：制作详细的教学课件，包括教学目标、导入案例、知识点讲解、实验操作步骤等，以便学生能够清晰地跟随教学进度，加深对知识点的理解。

7.互动环节：设计一些与基因指导蛋白质的合成相关的问题或案例，用于课堂互动和讨论，激发学生的思考和参与度。

8.课后习题：准备一些与本节课内容相关的习题，用于巩固学生对知识点的掌握，并提供及时的反馈和辅导。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对基因指导蛋白质合成的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道蛋白质是由谁指导合成的吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于基因和蛋白质合成的图片或视频片段，让学生初步感受生物学的魅力或特点。

简短介绍基因指导蛋白质合成的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.基因指导蛋白质合成基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解基因指导蛋白质合成的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解基因指导蛋白质合成的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍基因指导蛋白质合成的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.基因指导蛋白质合成案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解基因指导蛋白质合成的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的基因指导蛋白质合成的案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解基因指导蛋白质合成的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用基因指导蛋白质合成解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与基因指导蛋白质合成相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对基因指导蛋白质合成的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调基因指导蛋白质合成的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括基因指导蛋白质合成的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调基因指导蛋白质合成在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用基因指导蛋白质合成。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于基因指导蛋白质合成的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理六、知识点梳理

1.基因的概念与结构

-基因的定义

-基因的组成单位：核苷酸

-基因的结构：编码区和非编码区

-基因的表达：转录和翻译过程

2.转录过程

-转录的定义和意义

-转录的条件：模板DNA、RNA聚合酶、原料（四种核糖核苷酸）、能量

-转录的产物：mRNA、tRNA、rRNA

3.翻译过程

-翻译的定义和意义

-翻译的条件：mRNA、tRNA、核糖体、酶、能量

-翻译的产物：蛋白质

4.基因指导蛋白质合成的实例

-遗传信息的转录和翻译过程实例分析

-基因突变与蛋白质合成异常的实例分析

5.基因表达调控

-基因表达调控的概念和意义

-基因表达调控的方式：正调控和负调控

-基因表达调控的实例：操纵子模型、真核生物的转录后调控等

6.基因表达与疾病

-基因表达异常与疾病的关系

-常见的人类遗传病：囊性纤维化、镰状细胞贫血、色盲等

-基因治疗：原理、方法及应用前景

7.基因工程与应用

-基因工程的概念和原理

-基因工程的基本操作步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化、筛选等

-基因工程的应用领域：农业、医学、环境保护等板书设计1.重点知识点

①基因的概念与结构：基因是DNA分子上有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。

②转录过程：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。

③翻译过程：以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

④基因指导蛋白质合成的实例：通过具体的遗传病案例，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等，阐述基因突变与蛋白质合成异常的关系。

⑤基因表达调控：介绍基因表达调控的概念、方式和实例，如操纵子模型、真核生物的转录后调控等。

⑥基因表达与疾病：分析基因表达异常与疾病的关系，以及基因治疗的应用前景。

⑦基因工程与应用：讲解基因工程的概念、原理和应用领域，如农业、医学、环境保护等。

2.关键词

①基因、DNA、遗传效应、功能单位、结构单位

②转录、模板DNA、碱基互补配对、RNA

③翻译、mRNA、氨基酸顺序、蛋白质

④遗传病、基因突变、蛋白质合成异常

⑤基因表达调控、正调控、负调控、实例

⑥基因表达与疾病、基因治疗

⑦基因工程、原理、应用领域

3.艺术性和趣味性

①使用图解、流程图等形式，生动展示基因指导蛋白质合成的过程，如转录和翻译过程的图解。

②用颜色标注基因的不同区域，如编码区和非编码区，以增强视觉效果。

③设计基因工程的卡通形象，如基因工程师、转基因生物等，趣味性强，增加学生的学习兴趣。

④用实例讲解基因表达调控的方式，如操纵子模型，以实物模型展示，使学生更容易理解和记忆。

⑤引入基因治疗的真实案例，如治愈某些遗传病的报道，激发学生对基因治疗的兴趣和关注。

⑥在板书中加入问题或思考题，引导学生积极思考和参与讨论，如“基因工程在农业中的应用有哪些？”重点题型整理1.简答题：请简述基因指导蛋白质合成的过程。

答案：基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

2.分析题：请分析基因突变对蛋白质合成的可能影响，并给出实例。

答案：基因突变可能导致蛋白质合成异常，进而影响生物体的正常生理功能。例如，囊性纤维化是一种遗传病，由CFTR基因突变引起，导致CFTR蛋白功能异常，影响氯离子通道的活性，从而影响肺部和消化系统的功能。

3.讨论题：请讨论基因表达调控的意义和方式，并给出实例。

答案：基因表达调控是指对基因表达过程的调节，包括转录水平和翻译水平的调控。意义在于调控生物体的生长、发育和适应环境等生理过程。方式有正调控和负调控。实例有操纵子模型，真核生物的转录后调控等。

4.应用题：请分析基因表达异常与疾病的关系，并以一种遗传病为例，说明基因治疗的可能途径和前景。

答案：基因表达异常与许多疾病有关，如遗传病、癌症等。基因治疗是一种通过修复或替换异常基因来治疗遗传病的潜在方法。以囊性纤维化为例，基因治疗可能通过修复CFTR基因来恢复其正常功能，从而改善患者的症状。然而，基因治疗仍面临许多挑战，如基因传递的安全性、基因治疗的长期效果等。

5.综合题：请综合分