第4章 基因的表达 高考强化2023-2024学年新教材高中生物必修第二册同步教学设计（人教版2019 多选）

第4章基因的表达高考强化2023-2024学年新教材高中生物必修第二册同步教学设计（人教版2019多选）学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容为《高中生物必修第二册》第4章“基因的表达”，重点探讨基因如何通过转录和翻译过程产生蛋白质。教学内容与学生已有知识相联系，主要包括：学生对DNA结构、染色体与基因的关系、基因突变等基础概念的理解；以及在此基础上，进一步介绍RNA的分类、功能以及转录、剪接、核糖体的作用和翻译过程。此部分内容与先前学习的分子生物学基础相衔接，为学生理解遗传信息的传递和表达打下坚实基础。核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：通过学习基因表达的过程，提升学生理解生命现象的科学思维和探究能力；培养学生运用生物学概念，分析遗传信息的流动和表达规律，提高其生物学核心素养；加强学生对生物技术应用的认识，激发其对科技创新的社会责任感；通过小组合作和讨论，提升学生的沟通与协作能力，使其在探究学习中形成批判性和创造性思维。学情分析本节课面对的是高中年级学生，他们在知识层面已具备基本的生物学知识，掌握了DNA、基因等概念，具备一定的分子生物学基础。在能力方面，学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力，但在抽象思维和综合应用方面仍有待提高。在素质方面，学生具有好奇心和探究欲望，但部分学生对复杂的生物学过程可能存在理解困难。

学生的行为习惯方面，他们习惯于通过记忆和重复练习来学习，对于需要深入思考和实践探究的学习方式可能不够适应。这将对学习基因表达这一复杂且抽象的章节内容产生一定影响，可能导致学生在理解转录、翻译等过程时遇到困难。

此外，学生在团队合作和沟通交流方面表现不一，这对课程学习中的小组讨论和探究活动有一定影响。部分学生可能过于依赖同伴，而缺乏独立思考和表达能力。因此，在本章节教学中，需针对学生的知识、能力、素质及行为习惯进行有针对性的教学策略设计，以促进学生的全面发展和提高教学效果。教学方法与策略四、教学方法与策略：针对本节课的教学目标和学生特点，采用以下教学方法与策略：1.讲授与讨论相结合，通过讲解基因表达的理论知识，结合学生的已有知识，引发学生思考与讨论，加深对抽象概念的理解；2.设计角色扮演活动，让学生模拟RNA、核糖体等生物分子，在互动中体验转录和翻译过程；3.组织实验探究，如提取RNA、蛋白质等，增强学生的实践操作能力；4.利用多媒体教学资源，如动画、视频等，形象展示基因表达过程，帮助学生建立直观认识；5.实施项目导向学习，引导学生自主探究基因表达调控的实例，提升学生的综合分析和解决问题的能力。通过以上多样化的教学活动，激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度，促进师生互动，确保教学目标的实现。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于基因表达的基础知识预习资料，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“基因如何转录和翻译”课题，设计问题如“RNA有几种类型？它们在基因表达中的作用是什么？”引导学生自主思考。

-监控预习进度：通过平台数据跟踪学生的预习情况，及时给予反馈。

-学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照要求阅读资料，初步理解转录和翻译的基本过程。

-思考预习问题：学生尝试回答预习问题，记录疑问。

-提交预习成果：学生将笔记、问题等提交至平台。

-教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生的自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台共享资源，提高预习效率。

-作用与目的：

-为课堂学习做好准备，了解基因表达的基础知识。

-培养学生的独立思考和学习能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

-导入新课：通过展示一个关于基因表达的视频，激发学生兴趣。

-讲解知识点：详细讲解转录和翻译的过程，结合实例解释。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨基因表达调控的机制。

-解答疑问：针对学生的疑问进行解答。

-学生活动：

-听讲并思考：学生专注听讲，积极思考。

-参与课堂活动：在小组讨论中积极发言，体验知识的运用。

-提问与讨论：对疑问进行提问，参与课堂讨论。

-教学方法/手段/资源：

-讲授法：确保学生对知识点的深入理解。

-实践活动法：通过讨论，加强学生对知识的应用。

-合作学习法：培养学生的团队合作和沟通能力。

-作用与目的：

-加深对转录、翻译过程的理解，掌握基因表达的关键环节。

-培养学生的实践操作和问题解决能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

-布置作业：布置与基因表达相关的习题，巩固学习效果。

-提供拓展资源：推荐相关的学术文章和视频，供学生深入研究。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生个性化反馈。

-学生活动：

-完成作业：认真完成作业，巩固知识点。

-拓展学习：利用拓展资源，加深对基因表达的理解。

-反思总结：对学习过程进行反思，提出改进措施。

-教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自我巩固和拓展学习。

-反思总结法：帮助学生自我评价，促进自我提升。

-作用与目的：

-巩固课堂所学，形成长期记忆。

-拓宽知识视野，提高学生的学术研究能力。

-通过反思，培养学生自我监控和自我调节的学习习惯。学生学习效果1.知识与技能：

-掌握基因表达的基本过程，包括转录和翻译的步骤、关键分子及作用。

-理解RNA的分类、功能以及核糖体在蛋白质合成中的作用。

-学会运用生物学概念分析遗传信息的传递和表达规律。

-能够运用所学知识解释生物现象，如基因突变对蛋白质功能的影响。

2.过程与方法：

-通过自主预习、课堂听讲、小组讨论等活动，培养自主学习、合作学习和探究学习的能力。

-通过角色扮演、实验等实践活动，提高动手操作能力和实际问题解决能力。

-学会运用信息技术手段，如在线平台、多媒体资源等，辅助学习，提高学习效率。

3.情感态度与价值观：

-增强对生物科学的兴趣和好奇心，激发探索生命奥秘的热情。

-培养批判性思维和创造性思维，敢于质疑、勇于探索。

-提高对生物技术应用的认识，关注科技创新对社会的影响，增强社会责任感。

4.具体表现：

-在课堂讨论中，学生能够主动发表自己对基因表达过程的理解，展示预习成果。

-在小组活动中，学生相互协作，共同探讨基因表达调控的机制，形成良好的团队合作氛围。

-在实验操作中，学生能够遵循实验步骤，观察实验现象，分析实验结果，锻炼实践能力。

-在课后作业和拓展学习中，学生能够认真完成作业，积极探究拓展资源，提升自己的学术素养。

5.教学重难点的掌握：

-学生能够理解并解释转录、翻译过程中关键分子RNA、核糖体等的作用。

-学生能够运用所学知识分析基因突变对蛋白质功能的影响，掌握基因表达调控的基本原理。

-学生能够将理论知识与实际应用相结合，运用生物学概念解释生物现象。典型例题讲解1.例题一：基因转录过程的理解与应用

-题目：描述基因转录的过程，并解释RNA聚合酶在转录中的作用。

-答案：基因转录是DNA模板链上的一段基因序列被RNA聚合酶识别并复制成RNA的过程。RNA聚合酶负责识别启动子序列，解开DNA双螺旋结构，并在DNA模板链上逐个添加与DNA互补的RNA核苷酸，形成RNA链。RNA聚合酶还参与终止转录，释放RNA链。

2.例题二：翻译过程中的起始、延伸和终止

-题目：简述翻译过程中起始、延伸和终止阶段的特点。

-答案：起始阶段，mRNA与核糖体结合，起始tRNA识别mRNA上的起始密码子AUG，并携带相应的氨基酸。延伸阶段，核糖体沿mRNA移动，连续读取密码子，每读取一个密码子，相应的tRNA将氨基酸带到核糖体上，并在肽键形成酶的作用下与之前的氨基酸形成肽链。终止阶段，到达终止密码子，释放因子识别并促使蛋白质释放。

3.例题三：RNA剪接的作用和意义

-题目：解释RNA剪接的作用及其在基因表达调控中的意义。

-答案：RNA剪接是指pre-mRNA中的内含子和外显子重新排列，去除内含子，连接外显子的过程。这一过程能产生不同的mRNA剪接异构体，从而增加蛋白质的多样性，调控基因表达。RNA剪接还在基因表达调控中发挥重要作用，如调控mRNA的稳定性和运输。

4.例题四：基因表达调控的实例分析

-题目：举例说明一种基因表达调控的机制。

-答案：例如，转录因子是一种调控基因表达的蛋白质，它能与DNA上的特定序列结合，激活或抑制基因的转录。当细胞受到外界信号刺激时，转录因子被激活，与DNA结合，招募RNA聚合酶进行转录，从而调控相关基因的表达。

5.例题五：基因突变对蛋白质功能的影响

-题目：解释基因突变如何影响蛋白质功能。

-答案：基因突变可能导致氨基酸序列的改变，进而影响蛋白质的结构和功能。例如，某个氨基酸被替换为另一种氨基酸，可能导致蛋白质的空间结构发生变化，影响其生物活性或导致蛋白质功能丧失。此外，基因突变还可能影响剪接、翻译等过程，进一步影响蛋白质的表达和功能。课堂1.课堂评价：

-通过课堂提问，评估学生对基因表达基本概念的理解，如RNA的种类、转录和翻译的过程等，及时纠正错误概念。

-观察学生在小组讨论和实验活动中的表现，评估学生的合作能力、实验操作技能和问题解决能力。

-设计课堂小测验，测试学生对基因表达知识点的掌握程度，包括转录、翻译的步骤和关键分子等。

-利用学生的课堂反馈，调整教学节奏和内容，确保学生能够跟上课程进度。

2.作业评价：

-对学生的课后作业进行详细批改，评估学生对课堂所学知识的巩固情况，特别是对重难点的掌握。

-点评学生的作业，不仅指出错误，更要提供具体的改进建议，帮助学生理解错误原因，提高解题技巧。

-及时给予学生作业反馈，表扬学生的进步，鼓励他们在理解上深入思考，在技能上不断练习。

-通过作业评价，发现学生的共性问题，针对这些问题在课堂上进行集中讲解和辅导。

-鼓励学生主动参与评价过程，通过自我评价和同伴评价，提高学生的自我监控和学习反思能力。板书设计①重点知识点：

-基因转录：RNA聚合酶、启动子、模板链、RNA链形成

-翻译过程：起始、延伸、终止阶段，tRNA、核糖体、肽键形成

-RNA剪接：内含子、外显子、mRNA剪接异构体

-基因表达调控：转录因子、激活/抑制、mRNA稳定性

-基因突变：氨基酸替换、蛋白质结构与功能影响

②重点词句：

-转录：DNA→RNA

-翻译：mRNA→蛋白质

-剪接：去除内含子，连接外显子

-调控：转录因子→基因激活/抑制

-突变：氨基酸序列改变→蛋白质功能影响

③艺术性与趣味性：

-使用不同颜色粉笔突出重点，如RNA用绿色，蛋白质用蓝色。

-使用图示、箭头、流程图等视觉元素，形象展示转录和翻译过程。

-设计“基因表达大冒险”板书游戏，以趣味方式巩固知识点。

-创作简笔画，如DNA双螺旋、核糖体、tRNA等，增加板书的生动性。

-邀请学生参与板书设计，提升学生的参与感和主动性。教学反思与改进在教学过程中，我注意到学生在理解转录和翻译的具体步骤时存在一些困难，这可能是因为这些过程较为抽象，难以直观理解。为了帮助学生更好地掌握这些知识点，我计划在未来的教学中采取以