内蒙古开鲁县高中生物 第四章 基因的表达 4.1 基因指导蛋白质的合成教学实录1 新人教版必修2.docx

内蒙古开鲁县高中生物第四章基因的表达4.1基因指导蛋白质的合成教学实录1新人教版必修2

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设计意图

本节课以“基因指导蛋白质的合成”为主题，旨在让学生理解基因表达的过程，掌握转录和翻译的基本原理，培养学生运用生物学知识分析实际问题的能力。通过结合新人教版必修2教材内容，设计一系列与实际生活紧密相关的教学活动，提高学生的学习兴趣和参与度。

核心素养目标分析

培养学生生物学科学思维，通过探究基因表达的过程，理解分子生物学的基本原理，提升学生运用科学方法解决问题的能力。同时，增强学生的社会责任感，认识到生物技术在现代生活中的应用，激发学生对科学研究的兴趣和探索精神。

教学难点与重点

1.教学重点，

①理解基因表达的概念，包括转录和翻译的过程；

②掌握mRNA、tRNA和rRNA在蛋白质合成中的作用；

③分析基因表达过程中DNA、RNA和蛋白质之间的关系。

2.教学难点，

①理解基因表达过程中分子层面的复杂反应机制；

②将抽象的生物学概念与具体实例相结合，如转录因子、启动子等的作用；

③掌握遗传密码表，理解遗传密码的简并性和通用性。

教学方法与策略

1.采用讲授法结合讨论法，引导学生逐步理解基因表达的概念和过程。

2.设计实验模拟活动，让学生通过动手操作，直观感受转录和翻译的过程。

3.利用多媒体教学，展示基因表达过程中的分子结构图和遗传密码表，增强学生的视觉理解。

4.组织小组合作，通过案例研究，分析基因表达在疾病治疗中的应用，提升学生的综合运用能力。

教学过程

一、导入新课

（老师）同学们，我们之前学习了遗传信息的传递，了解了DNA作为遗传物质的性质。今天，我们将继续深入探讨生命的奥秘，探究基因是如何指导蛋白质的合成的。请大家回顾一下，我们之前学过的DNA的基本结构和功能。

（学生）DNA是遗传信息的载体，具有双螺旋结构，由碱基对组成，通过复制传递遗传信息。

（老师）很好，那么今天我们要探讨的是，DNA中的遗传信息是如何转化为具体的生物体特征的？这就涉及到基因的表达。那么，什么是基因表达呢？接下来，我们将通过一系列的教学活动来探究这个问题。

二、新课讲授

1.基因表达的概念

（老师）同学们，基因表达是指DNA上的遗传信息被转录和翻译成蛋白质的过程。这个过程包括两个主要步骤：转录和翻译。

（学生）转录是将DNA上的遗传信息转录成mRNA的过程，翻译是将mRNA上的遗传信息翻译成蛋白质的过程。

（老师）非常好，接下来，我们将分别探讨这两个步骤。

2.转录

（老师）转录是在细胞核中进行的，以DNA为模板，合成mRNA的过程。请大家跟我一起回顾DNA的结构，看看转录是如何进行的。

（学生）DNA由两条互补的链组成，碱基通过氢键连接，形成双螺旋结构。在转录过程中，RNA聚合酶识别DNA上的启动子序列，开始合成mRNA。

（老师）很好，转录过程中，RNA聚合酶沿着DNA模板链移动，合成与模板链互补的mRNA链。在这个过程中，DNA上的碱基A对应RNA上的U，T对应A，C对应G，G对应C。

（学生）明白了，转录过程中，DNA上的碱基序列决定了mRNA上的序列。

3.翻译

（老师）接下来，我们来看看翻译过程。翻译是在细胞质中的核糖体上进行的，以mRNA为模板，合成蛋白质的过程。

（学生）翻译过程中，tRNA携带氨基酸到核糖体，与mRNA上的密码子配对，形成多肽链。

（老师）很好，翻译过程中，每个密码子对应一个氨基酸，由tRNA上的反密码子识别。这个过程称为密码子解读。

（学生）明白了，翻译过程中，mRNA上的密码子序列决定了蛋白质的氨基酸序列。

4.基因表达的调控

（老师）基因表达并非固定不变，它受到多种因素的调控。这些调控因素包括激素、DNA甲基化、RNA干扰等。

（学生）激素可以调节基因表达，如胰岛素可以促进葡萄糖的摄取和利用。DNA甲基化可以抑制基因表达，而RNA干扰可以通过降解mRNA来抑制基因表达。

（老师）很好，这些调控机制使得生物体能够适应环境变化，实现生长发育、繁殖等生命活动。

三、课堂活动

1.角色扮演

（老师）为了更好地理解基因表达的过程，我们来进行一个角色扮演活动。请同学们分成小组，分别扮演DNA、RNA聚合酶、tRNA、核糖体等角色，模拟转录和翻译过程。

（学生）我们小组扮演DNA，负责提供遗传信息；扮演RNA聚合酶，负责合成mRNA；扮演tRNA，负责携带氨基酸；扮演核糖体，负责合成蛋白质。

2.案例研究

（老师）接下来，我们来看一个案例，分析基因表达在疾病治疗中的应用。

（学生）案例：某基因突变导致某种蛋白质合成异常，进而引发疾病。通过基因编辑技术，修复突变基因，恢复蛋白质合成，达到治疗疾病的目的。

（老师）很好，这个案