2025届高考生物备考教学设计：第六章　遗传的分子基础 课时3　基因的表达

2025届高考生物备考教学设计：第六章遗传的分子基础课时3基因的表达课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容教材章节：第六章遗传的分子基础课时3基因的表达

内容：本节课主要围绕基因表达的概念、过程和调控进行教学，包括基因转录和翻译的原理、过程以及相关酶的作用，以及基因表达调控的机制。通过学习，学生能够理解基因表达在生物体生长发育和生命活动中的重要性，掌握基因表达的基本过程和调控方式。二、核心素养目标培养学生运用科学思维分析遗传信息的传递与表达过程，提高学生对生物科学本质的理解；增强学生的实验探究能力，通过观察和实验验证基因表达的相关知识；提升学生的科学探究精神，鼓励学生提出问题、设计实验、分析结果，并得出科学结论。三、教学难点与重点1.教学重点

-基因表达的过程：教师需强调基因转录和翻译的具体步骤，包括RNA聚合酶的作用、DNA模板的识别、mRNA的合成、tRNA的识别、氨基酸的连接等。

-蛋白质合成的调控：重点讲解调控因子如何影响基因表达，如转录因子、RNA剪接、mRNA稳定性、翻译起始和终止等。

2.教学难点

-基因表达调控的复杂性：学生可能难以理解调控因子如何以多层次、多环节的方式影响基因表达。

-转录和翻译的机制：特别是tRNA如何识别mRNA上的密码子，以及翻译过程中如何确保正确无误地合成蛋白质。

-实验验证：学生需要理解如何通过实验来验证基因表达的理论，例如使用放射性同位素标记技术追踪RNA和蛋白质的合成过程。四、教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验室设备（离心机、显微镜、凝胶电泳装置）、录音设备。

-课程平台：学校内部教学平台、在线学习资源库。

-信息化资源：基因表达相关动画视频、在线实验操作演示、基因表达调控的数据库和文献资料。

-教学手段：实物模型、PPT演示、小组讨论、实验报告。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过提问“为什么我们会有不同的遗传特征？”来激发学生的好奇心，引入基因表达的概念。

-回顾旧知：简要回顾DNA、RNA、tRNA以及基因的概念，为接下来的基因表达讲解做准备。

2.新课呈现（约25分钟）

-讲解新知：

a.基因转录：详细讲解DNA模板如何被RNA聚合酶识别并合成mRNA的过程，包括启动子、增强子和沉默子等调控元件的作用。

b.基因翻译：解释tRNA如何携带氨基酸并根据mRNA上的密码子序列进行蛋白质合成的过程。

-举例说明：

a.通过具体基因（如乳酸脱氢酶基因）的转录和翻译过程，展示基因表达的具体步骤。

b.分析不同环境因素（如温度、光照）如何影响基因表达。

-互动探究：

a.学生分组讨论，分析特定基因在不同细胞类型中的表达差异。

b.观看实验视频，理解如何通过分子生物学技术（如RT-qPCR）验证基因表达水平。

3.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：

a.学生根据所学知识，完成相关填空题和选择题，巩固对基因表达过程的记忆。

b.模拟实验设计，学生分组设计实验方案，以验证基因表达调控的某一方面。

-教师指导：

a.教师巡视课堂，检查学生的练习情况，提供个别指导。

b.针对学生的实验设计方案，进行点评和修改，确保实验的科学性和可行性。

4.深入讲解与拓展（约20分钟）

-深入讲解：

a.讨论基因表达调控的分子机制，如表观遗传学、信号传导途径等。

b.分析基因表达调控在生物体发育、疾病和药物反应中的作用。

-拓展：

a.引导学生思考基因表达调控在生物工程和医学领域的应用。

b.鼓励学生查找相关文献，了解最新的基因表达调控研究成果。

5.总结与反思（约5分钟）

-总结：

a.教师总结本节课的重点内容，强调基因表达调控的重要性。

b.学生回顾学习过程，分享学习心得。

-反思：

a.学生反思自身在课堂中的表现，如参与度、理解程度等。

b.教师收集学生反馈，评估教学效果，为后续教学调整提供依据。

教学过程结束。六、学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：

-学生能够准确理解并描述基因表达的基本概念、过程和调控机制。

-学生能够识别和区分基因转录和翻译中的关键步骤和分子元件，如启动子、增强子、沉默子、RNA聚合酶、tRNA等。

-学生能够解释不同环境因素如何影响基因表达，以及基因表达调控在生物体发育和疾病中的重要作用。

2.能力提升：

-学生通过参与课堂讨论和实验设计，提高了分析问题和解决问题的能力。

-学生学会了如何运用科学思维和方法来探究基因表达的相关问题，如设计实验、收集和分析数据等。

-学生在实验操作中提高了动手能力和实验技能，如离心、显微镜观察、凝胶电泳等。

3.思维发展：

-学生在理解基因表达调控的复杂性时，培养了逻辑思维和批判性思维能力。

-学生通过小组合作和讨论，学会了从不同角度思考问题，增强了创新思维和合作意识。

-学生在探究过程中，学会了如何提出假设、验证假设，并从实验结果中得出科学结论。

4.应用能力：

-学生能够将所学知识应用于实际情境中，如理解生物技术在医疗和农业领域的应用。

-学生能够利用所学知识分析现实生活中的遗传问题，如遗传疾病、基因编辑等。

-学生在解决实际问题的过程中，提高了自己的决策能力和应对挑战的能力。

5.学习态度和习惯：

-学生对生物学科产生了更浓厚的兴趣，表现出积极的学习态度。

-学生养成了良好的学习习惯，如定期复习、主动探究、持续学习等。

-学生在自主学习中提高了时间管理和自我监控的能力。七、重点题型整理1.题型一：基因转录的详细过程

-题目：请描述基因转录的过程，包括RNA聚合酶的作用、DNA模板的识别、mRNA的合成等步骤。

-答案：基因转录的过程包括以下步骤：

a.RNA聚合酶识别并结合到DNA模板上的启动子区域。

b.RNA聚合酶沿着DNA模板移动，合成与DNA互补的RNA链（mRNA）。

c.在转录过程中，RNA聚合酶会跳过DNA上的某些区域（如内含子），只合成外显子序列。

d.转录完成后，mRNA链从DNA模板上释放，形成成熟的mRNA。

2.题型二：基因翻译的详细过程

-题目：请解释基因翻译的过程，包括tRNA的识别、氨基酸的连接、蛋白质合成的终止等步骤。

-答案：基因翻译的过程包括以下步骤：

a.mRNA进入核糖体，与tRNA结合，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对。

b.根据mRNA上的密码子序列，tRNA将相应的氨基酸带到核糖体。

c.氨基酸在核糖体上连接形成多肽链，这个过程由肽链延伸因子（EF）和转肽酶（PeptidylTransferase）催化。

d.当终止密码子出现时，释放因子（RF）结合到核糖体，导致多肽链从核糖体释放，蛋白质合成终止。

3.题型三：基因表达调控的机制

-题目：列举并解释三种基因表达调控的机制。

-答案：基因表达调控的机制包括：

a.转录水平调控：通过调控RNA聚合酶的活性或mRNA的稳定性来控制基因的转录。

b.RNA剪接调控：通过选择性剪接不同的外显子，产生不同的mRNA剪接变体。

c.翻译水平调控：通过调控tRNA的识别、翻译起始和终止等过程来控制蛋白质的合成。

4.题型四：基因表达调控在生物体发育中的作用

-题目：举例说明基因表达调控在生物体发育中的具体作用。

-答案：基因表达调控在生物体发育中的作用包括：

a.在胚胎发育过程中，特定基因的表达调控确保了细胞分化和器官形成。

b.在组织特异性表达中，基因表达调控确保了不同组织中特定蛋白质的产生。

c.在细胞周期调控中，基因表达调控控制了细胞分裂和生长。

5.题型五：基因表达调控在疾病中的作用

-题目：举例说明基因表达调控在疾病发生中的作用。

-答案：基因表达调控在疾病中的作用包括：

a.在遗传性疾病中，基因表达调控的异常可能导致蛋白质功能异常，引发疾病。

b.在癌症中，基因表达调控的失衡可能导致细胞增殖失控和肿瘤形成。

c.在神经退行性疾病中，基因表达调控的异常可能与神经元损伤和功能丧失有关。八、课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.本节课回顾了基因表达的基本概念，包括基因转录和翻译的过程，以及基因表达调控的机制。

2.强调了基因表达在生物体生长发育和生命活动中的重要性，以及基因表达调控的复杂性和多层次性。

3.讨论了基因表达调控在生物体发育、疾病和药物反应中的作用，以及其在生物技术和医学领域的应用。

4.通过实例和实验验证，加深了学生对基因表达调控过程的理解。

当堂检测：

1.选择题

-基因转录过程中，RNA聚合酶的作用是什么？

A.将DNA模板上的信息复制到RNA上

B.将RNA模板上的信息复制到DNA上

C.将mRNA上的信息翻译成蛋白质

D.将蛋白质上的信息转录成mRNA

-基因翻译过程中，tRNA的作用是什么？

A.将DNA模板上的信息翻译成蛋白质

B.将mRNA上的信息翻译成蛋白质

C.将蛋白质上的信息翻译成mRNA

D.将RNA模板上的信息复制到DNA上

-基因表达调控的机制不包括以下哪项？

A.转录水平调控

B.RNA剪接调控

C.翻译水平调控

D.蛋白质修饰调控

2.填空题

-基因转录的过程包括_______、_______、_______等步骤。

-基因翻译的过程包括_______、_______、_______等步骤。

-基因表达调控的机制主要包括_______、_______、_______等。

3.简答题

-简述基因表达调控在生物体发育中的作用。

-举例说明基因表达调控在疾病发生中的作用。

-阐述基因表达调控在生物技术和医学领域的应用。

检测结束后，教师应及时批改试卷，对学生的答题情况进行反馈，并根据学生的掌握情况调整后续的教学内容和方法。同时，鼓励学生总结本节课的学习内容，提出自己的疑问，为下一节课的学习做好准备。板书设计①基因表达的概念

-基因表达：指基因所携带的遗传信息转化为生物体表型的过程。

-基因表达包括转录和翻译两个基本过程。

②基因转录

-转录：DNA模板上的信息被复制到RNA上。

-主要步骤：RNA聚合酶识别启动子，合成RNA链，跳过内含子，形成成熟的mRNA。

③转录因子

-转录因子：调控基因转录活性的蛋白质。

-类型：增强子、沉默子、启动子结合蛋白等。

④基因翻译

-翻译：mRNA上的信息被翻译成蛋白质。

-主要步骤：tRNA识别mRNA上的密码子，氨基酸连接形成多