2024-2025学年新教材高中生物 第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成教学实录 新人教版必修2

2024-2025学年新教材高中生物第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成教学实录新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以“基因指导蛋白质的合成”为主题，通过实验探究、案例分析等方式，引导学生理解基因表达的过程，掌握转录和翻译的基本原理。课程设计注重理论与实践相结合，通过实验操作和问题讨论，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究能力。核心素养目标1.培养学生的科学思维，通过分析基因表达过程，提升对生物学现象的理性思考和逻辑推理能力。

2.增强学生的实验探究能力，通过实验操作，学习科学实验的基本方法和技能。

3.提升学生的生物技术应用意识，理解基因工程在生物技术中的应用前景。

4.培养学生的社会责任感，认识到基因表达研究对人类健康和生物科技发展的意义。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生已具备高中生物基础，了解遗传信息的传递和表达的基本概念，对细胞结构和功能有一定的认识。在必修一和必修一中，学生学习了DNA的复制、转录和翻译的基本过程，为理解基因表达奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对生物学科普遍保持一定的兴趣，尤其对生物技术领域感兴趣。学生具备较强的观察力和逻辑思维能力，能够通过实验操作和数据分析来解决问题。学习风格上，部分学生偏好通过实验和实践活动来学习，而另一部分学生则更倾向于通过阅读和思考来掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：部分学生对抽象的概念理解困难，如对基因表达过程中的分子机制难以把握。此外，学生可能对实验操作的细节不够熟悉，导致实验结果不准确。此外，由于基因表达涉及多个步骤和复杂的过程，学生可能会感到学习内容较为繁琐，难以形成完整的知识体系。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（DNA模型、显微镜、离心机等）、实验记录表、实验报告模板。

-课程平台：学校生物教学平台、在线学习资源库。

-信息化资源：基因表达相关动画、视频资料、在线实验模拟软件。

-教学手段：PPT演示、小组讨论、实验操作演示、案例分析。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求，例如：“请同学们预习第4章第1节内容，重点关注基因表达的过程，准备回答关于转录和翻译的关键步骤问题。”

设计预习问题：围绕“基因指导蛋白质的合成”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考，如：“基因表达中，DNA如何转变为蛋白质？这一过程中有哪些关键分子参与？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果，例如：“通过查看学生的在线讨论和提问情况，了解他们对预习内容的掌握程度。”

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解基因表达的基本概念和过程。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问，例如：“我注意到RNA在基因表达中起重要作用，它是如何发挥作用的？”

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解基因表达的过程，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

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治疗的视频，引出“基因指导蛋白质的合成”课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解转录和翻译的过程，结合实例帮助学生理解，例如：“通过展示DNA模板和RNA聚合酶的动画，解释DNA到RNA的转录过程。”

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，如：“小组合作完成一个基因表达流程图，并解释每个步骤。”

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解基因表达的知识点。

实践活动法：设计实践活动，如：“模拟转录和翻译过程，让学生体验基因到蛋白质的转化。”

作用与目的：

帮助学生深入理解基因表达的过程，掌握转录和翻译的基本原理。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置关于基因表达机制的思考题，巩固学习效果，例如：“请分析基因表达中调控因子如何影响蛋白质的合成。”

提供拓展资源：提供与基因表达相关的书籍、网站、视频等资源，如：“推荐一本关于分子生物学的书籍，帮助学生深入了解基因调控机制。”

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考，例如：“阅读关于CRISPR技术的文章，了解其在基因编辑中的应用。”

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的基因表达知识点和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸一、提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

1.《分子克隆实验指南》：该书详细介绍了分子克隆的基本技术和方法，包括DNA提取、PCR扩增、基因克隆等，对于希望深入了解基因表达实验操作的学生具有很高的参考价值。

2.《基因治疗》：这本书探讨了基因治疗的发展历程、原理和应用，可以帮助学生了解基因治疗在医学领域的实际应用，以及基因表达在疾病治疗中的重要性。

3.《基因工程》：该书介绍了基因工程的基本原理和应用，包括基因编辑、转基因技术等，对于对生物技术领域感兴趣的学生，是一本很好的参考资料。

4.《人类基因组计划》：该书详细介绍了人类基因组计划的研究成果，包括基因序列、基因表达等，对于希望了解基因组学和人类遗传学关系的同学，具有很高的参考价值。

二、鼓励学生进行课后自主学习和探究

1.基因表达的调控机制：引导学生思考基因表达调控的分子机制，如转录因子、RNA干扰等，并查阅相关文献，了解最新研究进展。

2.基因表达与疾病的关系：鼓励学生探究基因表达异常与疾病发生的关系，如癌症、遗传病等，通过查阅资料，了解相关疾病的发生机制和治疗方法。

3.基因编辑技术：引导学生关注基因编辑技术，如CRISPR-Cas9，探讨其在基因治疗和疾病预防中的应用前景。

4.基因组学：引导学生了解基因组学的研究方法和应用，如全基因组测序、转录组学等，探讨其在生物学研究中的重要作用。

5.基因表达与生物进化：引导学生思考基因表达在生物进化中的作用，如基因突变、基因漂变等，并探讨其与物种适应的关系。

6.基因表达与生物多样性：引导学生关注基因表达与生物多样性的关系，如基因流、基因重组等，探讨其在物种形成和演化过程中的作用。

7.基因表达与环境因素的关系：引导学生探究环境因素对基因表达的影响，如温度、光照、营养等，了解基因表达对生物适应环境的适应性。

8.基因表达与细胞分化：引导学生思考基因表达在细胞分化过程中的作用，如细胞命运决定、细胞命运转变等，了解基因表达在生物发育中的重要性。

9.基因表达与生物技术：引导学生了解基因表达在生物技术中的应用，如发酵工程、基因工程等，探讨其在生物产业发展中的作用。

10.基因表达与生物伦理：引导学生关注基因表达研究中的伦理问题，如基因编辑、基因治疗等，探讨其对社会伦理和道德规范的影响。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《分子生物学》教材中关于基因表达调控的章节，特别是关于转录因子、增强子和沉默子等调控元件的介绍。

-视频资源：《基因表达调控的分子机制》科普视频，通过动画形式展示基因表达调控的复杂过程。

2.拓展要求：

-学生在课后阅读上述材料，深入理解基因表达调控的分子机制。

-鼓励学生观看科普视频，通过视觉辅助加强知识点的记忆和理解。

-学生可以尝试总结基因表达调控的主要步骤和关键因素，形成自己的知识框架。

-教师可以组织小组讨论，让学生分享自己的学习心得和疑问，促进知识的交流和深化。

-针对学生在阅读和观看过程中遇到的问题，教师应提供必要的指导和帮助，如解答疑问、推荐额外的学习资源等。

具体拓展活动如下：

-活动一：转录因子识别与结合

要求学生研究转录因子如何识别并结合到DNA上，包括转录因子的结构特征和结合位点的识别机制。

-活动二：增强子与沉默子功能

学生需要了解增强子和沉默子在基因表达调控中的作用，以及它们如何影响基因的转录活性。

-活动三：基因表达调控的案例研究

通过分析具体的基因表达调控案例，如HIV病毒的逆转录过程，让学生理解基因表达调控在生物体内的实际应用。

-活动四：基因表达调控的实验设计

学生尝试设计一个简单的实验，探究某个特定基因表达调控元件的功能。

-活动五：基因表达调控的伦理讨论

学生讨论基因表达调控技术在医学和生物学研究中的伦理问题，如基因编辑的道德边界。教学反思今天上了“基因指导蛋白质的合成”这一节课，总体来说，我觉得效果还不错。下面我就从几个方面来反思一下这节课的教学。

首先，我觉得课堂气氛比较活跃。通过引入一些实际的案例，比如基因治疗和基因编辑技术，学生们对基因表达的兴趣明显提高了。他们在讨论和提问中表现出了很高的积极性，这让我感到很欣慰。不过，我也发现有些学生对于一些复杂的分子机制还是不太理解，这说明我在讲解时可能需要更加细致和耐心。

其次，我在课堂上尝试了小组讨论和角色扮演等互动式教学方法。我发现这样的方式能够让学生更加深入地参与到课堂活动中来，他们的思维更加活跃，对于知识的理解和记忆也更加牢固。但是，我也注意到，在小组讨论中，有些学生可能因为害羞或者不善于表达而参与度不高，这需要我在今后的教学中加以关注和引导。

再来说说实验部分。我安排了一个简单的转录和翻译实验，让学生亲自动手操作，体验基因表达的过程。实验过程中，学生们都很认真，但也出现了一些小问题，比如操作不规范导致结果不准确。这让我意识到，在实验教学中，除了讲解实验原理和步骤，还需要强调实验操作的规范性和注意事项。

此外，我在课堂上也遇到了一些挑战。比如，有些学生对于基因表达调控的复杂机制感到困惑，我在讲解时可能需要更加清晰和简洁。同时，我也发现有些学生对于课堂上的讨论和活动不够积极，这可能是因为他们对这些活动不熟悉或者缺乏兴趣。因此，我需要思考如何更好地设计课堂活动，以提高学生的参与度。

最后，我想说的是，这节课的教学让我意识到，作为一名教师，我需要不断地学习和更新自己的知识。基因表达是一个不断发展的领域，新的研究成果和技术层出不穷。我需要通过阅读最新的文献和参加专业培训，来保持自己的知识更新，以便更好地传授给学生。

我相信，通过不断的努力和反思，我能够成为一名更加优秀的教师，帮助学生们更好地理解和掌握生物学知识。板书设计①基因表达概述

-基因表达的定义

-基因表达的意义

-基因表达的过程

②转录

-转录的定义

-转录的场所：细胞核

-转录的模板：DNA的一条链

-转录的产物：mRNA

③翻译

-翻译的定义

-翻译的场所：细胞质（核糖体）

-翻译的模板：mRNA

-翻译的原料：氨基酸

-翻译的产物：蛋白质

④基因表达调控

-转录因子

-增强子和沉默子

-顺式作用元件和反式作用因子

⑤基因表达的应用

-基因治疗

-基因编辑技术

-基因组学在医学研究中的应用课堂课堂评价是教学过程中不可或缺的一环，它有助于教师了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。以下是我对“基因指导蛋白质的合成”这一节课的课堂评价方法：

1.提问评价

提问是课堂评价的重要手段，通过提问可以了解学生对知识的掌握程度和理解深度。在课堂上，我会提出以下类型的问题：

-知识性问题：检查学生对基本概念和原理的掌握情况，如“转录和翻译的区别是什么？”

-分析性问题：引导学生思考知识之间的联系和应用，如“基因表达调控对生物体有什么意义？”

-应用性问题：考察学生将知识应用于实际情境的能力，如“如果某个基因表达受到抑制，可能会产生什么影响？”

2.观察评价

观察学生的课堂表现是评价教学效果的有效方式。我会注意以下几个方面：

-学生参与度：观察学生是否积极参与课堂讨论和活动，是否能够主动提出问题或分享观点。

-学习状态：关注学生的专注程度，是否能够认真听讲和记录笔记。

-实验操作：对于实验课程，观察学生的实验操作是否规范，是否能够正确理解实验目的和步骤。

3.测试评价

测试是评价学生学习效果的重要手段。我会设计以下类型的测试：

-课堂小测验：在课堂