(教學(xué)設(shè)計)第22課基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成2025年新高考生物一輪全考點普查教學(xué)教學(xué)設(shè)計

(教學(xué)設(shè)計)第22課基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成2025年新高考生物一輪全考點普查教學(xué)教學(xué)設(shè)計主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》為2025年新高考生物一輪全考點普查教學(xué)第22課。本節(jié)課內(nèi)容緊密圍繞以下兩部分進(jìn)行深入講解：

1.基因表達(dá)與蛋白質(zhì)合成的關(guān)系：詳細(xì)介紹基因如何通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，包括DNA-RNA轉(zhuǎn)錄、RNA-蛋白質(zhì)翻譯兩個階段。

2.課程內(nèi)容列舉：

a.基因的轉(zhuǎn)錄過程：討論轉(zhuǎn)錄酶、RNA聚合酶的作用，以及啟動子、終止子的功能。

b.mRNA的結(jié)構(gòu)與功能：分析mRNA的5'帽、polyA尾以及剪接作用。

c.翻譯過程及調(diào)控：講解核糖體的作用，tRNA的攜帶功能，翻譯起始、延伸和終止的調(diào)控機(jī)制。

d.蛋白質(zhì)合成后的修飾：簡要介紹蛋白質(zhì)的折疊、磷酸化、糖基化等后期修飾過程。

本節(jié)課內(nèi)容旨在幫助學(xué)生全面了解基因表達(dá)過程，掌握蛋白質(zhì)合成的基本原理，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)生物學(xué)知識奠定基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生以下能力：

1.科學(xué)探究能力：通過分析基因轉(zhuǎn)錄、翻譯過程，使學(xué)生掌握生物學(xué)實驗方法和科學(xué)思維，提高探究基因表達(dá)規(guī)律的能力。

2.生命觀念理解：使學(xué)生深入理解基因與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系，形成生命的分子基礎(chǔ)觀念，認(rèn)識生物體結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性。

3.生物倫理意識：在探討基因表達(dá)調(diào)控時，引導(dǎo)學(xué)生思考生物技術(shù)的發(fā)展對人類生活的影響，培養(yǎng)其生物倫理意識。

4.合作與交流能力：鼓勵學(xué)生在小組討論中積極發(fā)表觀點，傾聽他人意見，提高合作交流能力，為未來學(xué)術(shù)研究和團(tuán)隊合作奠定基礎(chǔ)。

本節(jié)課旨在使學(xué)生在掌握知識的同時，提升學(xué)科核心素養(yǎng)，為成為具有創(chuàng)新精神和實踐能力的生物學(xué)人才奠定基礎(chǔ)。重點難點及解決辦法重點：

1.基因轉(zhuǎn)錄、翻譯過程及其調(diào)控機(jī)制。

2.mRNA的結(jié)構(gòu)與功能以及tRNA的攜帶功能。

3.蛋白質(zhì)合成后的修飾過程。

難點：

1.基因表達(dá)調(diào)控的復(fù)雜性。

2.翻譯過程中核糖體的作用及多肽鏈的折疊與修飾。

解決辦法與突破策略：

1.采用圖文并茂的教學(xué)方式，通過動態(tài)圖解、模型展示，幫助學(xué)生直觀理解基因轉(zhuǎn)錄、翻譯過程。

2.創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生主動探究基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，以案例形式講解難點。

3.組織小組討論，讓學(xué)生相互交流、解釋難點，促進(jìn)知識內(nèi)化。

4.結(jié)合實驗視頻和實際操作，使學(xué)生親身體驗蛋白質(zhì)合成過程，加深對難點的理解。

5.利用多媒體技術(shù)，設(shè)計互動游戲和模擬實驗，幫助學(xué)生突破重點和難點，提高學(xué)習(xí)效果。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：

-確保每位學(xué)生都提前準(zhǔn)備好本節(jié)課所需的生物教材，特別是關(guān)于基因表達(dá)和蛋白質(zhì)合成章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容。

-教師提前準(zhǔn)備教案、學(xué)案、課堂練習(xí)題和課后作業(yè)，以便學(xué)生跟隨課堂進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和鞏固。

2.輔助材料：

-準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、動畫和視頻等多媒體資源，如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的動畫、核糖體與tRNA作用示意圖等，以便于學(xué)生直觀理解抽象的分子生物學(xué)過程。

-收集相關(guān)的科學(xué)文獻(xiàn)、案例研究和新聞報道，以拓展學(xué)生的知識視野和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

-設(shè)計和打印學(xué)習(xí)指導(dǎo)卡片，總結(jié)關(guān)鍵概念和知識點，方便學(xué)生復(fù)習(xí)。

3.實驗器材：

-準(zhǔn)備模擬轉(zhuǎn)錄和翻譯的實驗材料，如DNA模型、RNA模型、蛋白質(zhì)模型等，讓學(xué)生通過動手操作加深對基因表達(dá)過程的理解。

-確保實驗器材的完整性和安全性，包括實驗服、手套、護(hù)目鏡等個人防護(hù)裝備。

-配置必要的實驗室設(shè)備，如顯微鏡、離心機(jī)、PCR儀器（如果適用）等，以便進(jìn)行相關(guān)的演示實驗或?qū)W生實驗。

4.教室布置：

-根據(jù)教學(xué)需要，將教室分為不同的區(qū)域，如講課區(qū)、小組討論區(qū)、實驗操作臺等。

-在小組討論區(qū)設(shè)置白板或黑板，方便學(xué)生記錄討論內(nèi)容和展示成果。

-在實驗操作臺附近配備必要的實驗器材和參考資料，確保實驗操作的順利進(jìn)行。

-教室內(nèi)布置相關(guān)的教學(xué)海報、知識掛圖和提示卡片，創(chuàng)造一個有利于學(xué)習(xí)的氛圍。

5.其他資源：

-準(zhǔn)備互動教學(xué)軟件和在線學(xué)習(xí)平臺，以便進(jìn)行課堂互動、學(xué)生自測和學(xué)習(xí)跟蹤。

-整理相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源鏈接，如教育視頻、在線課程和科學(xué)論壇，供學(xué)生課后參考和自主學(xué)習(xí)。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線學(xué)習(xí)平臺，發(fā)布關(guān)于基因表達(dá)和蛋白質(zhì)合成預(yù)習(xí)資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞“基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成”主題，設(shè)計問題如“轉(zhuǎn)錄和翻譯的主要過程是什么？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過學(xué)習(xí)平臺跟蹤學(xué)生預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照要求閱讀教材，了解基因表達(dá)的基本概念。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生嘗試回答預(yù)習(xí)問題，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖和問題通過平臺提交。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生獨(dú)立探索，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺進(jìn)行資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生初步理解基因表達(dá)過程，為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過播放基因表達(dá)過程的動畫，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點：詳細(xì)講解轉(zhuǎn)錄、翻譯過程及其調(diào)控機(jī)制，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動：設(shè)計小組討論，讓學(xué)生分析蛋白質(zhì)合成過程中的重點難點。

-解答疑問：針對學(xué)生疑問，進(jìn)行及時解答和引導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生專注聽講，積極思考教師提出的問題。

-參與課堂活動：學(xué)生在小組討論中積極發(fā)言，共同分析蛋白質(zhì)合成過程。

-提問與討論：學(xué)生針對不懂的問題勇敢提問，參與課堂討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過講解，幫助學(xué)生深入理解基因表達(dá)過程。

-實踐活動法：小組討論，增強(qiáng)學(xué)生的實踐操作能力。

-合作學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解基因表達(dá)過程，掌握蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-增強(qiáng)學(xué)生的合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課內(nèi)容，布置課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍、網(wǎng)站和視頻，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成課后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識。

-拓展學(xué)習(xí)：利用拓展資源，深化對基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的理解。

-反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身不足，促進(jìn)自我提升。

作用與目的：

-鞏固課堂上學(xué)到的基因表達(dá)和蛋白質(zhì)合成知識。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬知識視野，提高學(xué)生的思維深度。

-通過反思總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生自我評價和自我提升的能力。知識點梳理1.基因表達(dá)的概念

-基因表達(dá)是指基因信息轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。

2.轉(zhuǎn)錄

-轉(zhuǎn)錄是指DNA模板鏈上的信息被RNA聚合酶復(fù)制成mRNA的過程。

-轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物包括mRNA、tRNA和rRNA。

-轉(zhuǎn)錄過程需要啟動子、RNA聚合酶和相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子。

3.mRNA的結(jié)構(gòu)與功能

-mRNA分子具有5'帽和3'尾結(jié)構(gòu)，有助于穩(wěn)定mRNA分子并參與翻譯的起始。

-mRNA的編碼區(qū)分為起始密碼子、終止密碼子和編碼氨基酸的密碼子。

4.翻譯

-翻譯是指mRNA上的遺傳信息被翻譯成蛋白質(zhì)的過程。

-翻譯過程涉及到核糖體、tRNA、氨基酸和相關(guān)的翻譯因子。

-翻譯的起始、延伸和終止過程及其調(diào)控機(jī)制。

5.tRNA的結(jié)構(gòu)與功能

-tRNA是一種小型RNA分子，具有特定的氨基酸結(jié)合位點。

-tRNA的反密碼子與mRNA的密碼子互補(bǔ)配對，參與蛋白質(zhì)的合成。

6.蛋白質(zhì)合成后的修飾

-蛋白質(zhì)合成后可能經(jīng)歷折疊、磷酸化、糖基化等修飾過程。

-這些修飾對蛋白質(zhì)的功能和活性具有重要影響。

7.基因表達(dá)的調(diào)控

-基因表達(dá)可以通過轉(zhuǎn)錄前調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、翻譯調(diào)控和蛋白質(zhì)后修飾調(diào)控等多個層面進(jìn)行。

-轉(zhuǎn)錄因子、激素、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑等參與基因表達(dá)的調(diào)控。

8.基因表達(dá)與生物技術(shù)

-基因表達(dá)的研究為基因工程、蛋白質(zhì)工程等生物技術(shù)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。

-基因克隆、基因編輯、蛋白質(zhì)表達(dá)等技術(shù)在實際應(yīng)用中的作用。

9.基因表達(dá)與疾病

-基因表達(dá)異?？赡軐?dǎo)致遺傳病、腫瘤等疾病的發(fā)生。

-通過研究基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，可以為疾病診斷和治療提供新策略。

10.實驗技術(shù)在基因表達(dá)研究中的應(yīng)用

-分子克隆技術(shù)：用于獲取特定基因片段，研究其表達(dá)和功能。

-PCR技術(shù)：用于擴(kuò)增特定DNA片段，進(jìn)行基因表達(dá)定量分析。

-免疫印跡：檢測特定蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的表達(dá)情況。

-基因敲除和基因編輯技術(shù)：研究特定基因在生物體內(nèi)功能的方法。重點題型整理題型1:請簡述基因表達(dá)包括哪兩個主要階段，并簡要描述每個階段的主要過程。

答案:基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個主要階段。轉(zhuǎn)錄是指DNA模板鏈上的信息被RNA聚合酶復(fù)制成mRNA的過程，主要產(chǎn)物包括mRNA、tRNA和rRNA。翻譯是指mRNA上的遺傳信息被翻譯成蛋白質(zhì)的過程，涉及到核糖體、tRNA、氨基酸和相關(guān)的翻譯因子。

題型2:請解釋mRNA的結(jié)構(gòu)和功能。

答案:mRNA分子具有5'帽和3'尾結(jié)構(gòu)，有助于穩(wěn)定mRNA分子并參與翻譯的起始。mRNA的編碼區(qū)分為起始密碼子、終止密碼子和編碼氨基酸的密碼子。mRNA的功能是將DNA上的遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)的合成過程中。

題型3:請簡述翻譯過程的主要步驟和參與物質(zhì)。

答案:翻譯過程包括起始、延伸和終止三個步驟。起始階段涉及到核糖體小亞基與mRNA結(jié)合，tRNA攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體。延伸階段，tRNA攜帶新的氨基酸進(jìn)入核糖體，與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，形成肽鍵，核糖體沿mRNA移動。終止階段，終止密碼子進(jìn)入核糖體，釋放出成熟的蛋白質(zhì)。

題型4:請解釋tRNA的結(jié)構(gòu)和功能。

答案:tRNA是一種小型RNA分子，具有特定的氨基酸結(jié)合位點和反密碼子。tRNA的功能是將特定的氨基酸運(yùn)輸?shù)胶颂求w，并與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，參與蛋白質(zhì)的合成。

題型5:請簡述蛋白質(zhì)合成后的修飾過程及其意義。

答案:蛋白質(zhì)合成后可能經(jīng)歷折疊、磷酸化、糖基化等修飾過程。這些修飾對蛋白質(zhì)的功能和活性具有重要影響，例如磷酸化可以改變蛋白質(zhì)的活性，糖基化可以影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性和細(xì)胞定位。板書設(shè)計【基因表達(dá)過程】

一、轉(zhuǎn)錄

-DNA→mRNA

-起始：RNA聚合酶識別啟動子

-延伸：RNA聚合酶沿DNA模板合成mRNA

-終止：識別終止子，轉(zhuǎn)錄完成

二、翻譯

-mRNA→蛋白質(zhì)

-起始：核糖體結(jié)合mRNA，tRNA攜帶氨基酸進(jìn)入

-延伸：tRNA與mRNA互補(bǔ)配對，肽鍵形成

-終止：終止密碼子進(jìn)入，蛋白質(zhì)釋放

三、tRNA功能

-攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體

-反密碼子與mRNA密碼子配對

四、蛋白質(zhì)修飾

-折疊：形成空間結(jié)構(gòu)

-磷酸化：改變活性

-糖基化：影響穩(wěn)定性和定位

【基因表達(dá)調(diào)控】

一、轉(zhuǎn)錄前調(diào)控

-轉(zhuǎn)錄因子與啟動子結(jié)合

-激素、信號分子調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子活性

二、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控

-mRNA剪接

-mRNA穩(wěn)定性調(diào)控

三、翻譯調(diào)控

-mRNA翻譯起始、延伸、終止調(diào)控

-tRNA供應(yīng)、核糖體活性調(diào)控

四、蛋白質(zhì)后修飾調(diào)控

-磷酸化、糖基化等修飾調(diào)控

【基因表達(dá)與生物技術(shù)】

一、基因克隆

-獲取目標(biāo)基因片段

-克隆到載體，轉(zhuǎn)化細(xì)胞

二、基因編輯

-CRISPR/Cas系統(tǒng)

-TALEN、ZFN技術(shù)

三、蛋白質(zhì)表達(dá)

-原核表達(dá)系統(tǒng)

-真核表達(dá)系統(tǒng)

【基因表達(dá)與疾病】

一、基因表