高考一輪《基因的表達》教學設(shè)計

教學設(shè)計高考一輪《基因的表達》一、教學目標【課標要求】大概念：遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳。重要概念：親代傳給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上。次位概念1：概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質(zhì)的合成，細胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)。次位概念2：概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象。【教材分析】本章內(nèi)容從分子水平闡述了遺傳物質(zhì)在生物體內(nèi)是如何起作用的，共兩節(jié)內(nèi)容。首先介紹基因如何指導蛋白質(zhì)的合成，即基因的表達，然后介紹基因表達與性狀的關(guān)系，即基因怎樣通過蛋白質(zhì)來控制性狀，以及基因表達的調(diào)控等。在前三章的基礎(chǔ)上，本章進一步闡明基因在生物體內(nèi)是如何起作用的，是前三章的進一步深入，同時也為后續(xù)章節(jié)的學習打基礎(chǔ)。同時，本章內(nèi)容與必修一中《細胞的生命歷程》聯(lián)系密切，闡明了多細胞生物體細胞分化的本質(zhì)。本章中基因與蛋白質(zhì)關(guān)系的內(nèi)容，為《生物技術(shù)與工程》中基因工程的內(nèi)容，奠定了理論基礎(chǔ)?！緦W情分析】本節(jié)內(nèi)容對高三學生而言雖是已學過的舊知識，對大部分概念、原理基本了解，但相關(guān)知識之間的聯(lián)系還比較零亂，且本節(jié)有一些概念、原理、過程的知識十分抽象，學生模糊不清，易于混淆。高三學生已經(jīng)具有了思維能力和總結(jié)、推理能力，但初中生物基礎(chǔ)知識薄弱，加之這塊知識抽象，屬于微觀領(lǐng)域、分子水平，所以在復習階段還要注重基礎(chǔ)知識、基本概念、基本原理的學習，在突破重難點上要給予適當?shù)囊龑?，將所學的知識進行歸類、變通，讓學生通過對比、歸納、整理，親歷思考、總結(jié)的過程，使已學知識升華，符合學生的認知水平?！窘虒W目標】根據(jù)課標要求、核心素養(yǎng)，制定以下單元教學目標：生命觀念：能運用生命的信息觀，闡明細胞中時刻進行著遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，舉例說明基因、蛋白質(zhì)、性狀之間建立的關(guān)系實質(zhì)上是遺傳信息的傳遞、表達和調(diào)控；運用結(jié)構(gòu)與功能觀，解釋RNA作為DNA信使的條件。科學思維：能基于給定的生物學事實，分析歸納基因控制性狀的兩種方式，分析概括細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，分析闡明表觀遺傳的本質(zhì)與機理；運用歸納與概括、演繹與推理等方法比較DNA復制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的異同。科學探究：運用科學探究的基本思路和方法，能基于給定的生物學事實，分析得出RNA作為DNA的信使；通過對中心法則的學習及后來的補充完善，初步確立科學發(fā)現(xiàn)的探究過程。社會責任：運用表觀遺傳的知識，幫助學生養(yǎng)成健康文明的生活方式，關(guān)注身邊的社會議題，并提出解決方案?！窘虒W重點】1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程2.中心法則的具體內(nèi)容3.基因表達與性狀的關(guān)系4.細胞分化是基因的選擇性表達?！窘虒W難點】1.DNA復制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的異同2.表觀遺傳現(xiàn)象【課時安排】3課時教學活動（一）教學環(huán)節(jié)一：問題情境導入師：生物的性狀靠蛋白質(zhì)體現(xiàn)，那么分布于細胞核內(nèi)的DNA是怎樣把遺傳信息傳遞到細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的呢?生：通過分析得知基因需要指導蛋白質(zhì)的合成才能體現(xiàn)性狀，從基因到蛋白質(zhì)需要一個中間物質(zhì)作為信使傳遞遺傳信息。（設(shè)計意圖：通過問題調(diào)動學生的前概念，引起學生的注意，推動學生的認知活動的進行，引導學生去回憶相關(guān)舊知識，引出本節(jié)復習的主題。）（二）教學環(huán)節(jié)二：任務驅(qū)動，問題引導學習任務一：RNA的結(jié)構(gòu)和種類師：展示脫氧核甘酸與核糖核甘酸的結(jié)構(gòu)示意圖，比較二者的區(qū)別，以表格形式展示3種RNA的圖像、結(jié)構(gòu)和功能，引導學生分析mRNA適合作DNA信使的條件。生：閱讀圖片資料，分析脫氧核苷酸與核糖核苷酸的區(qū)別，完成表格，歸納mRNA適于做DNA的信使的條件。學習任務二：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄師：指導學生閱讀教材，并結(jié)合以下問題對轉(zhuǎn)錄的相關(guān)知識點進行概述。問題1：真核生物、原核生物RNA合成的場所是什么？問題2：轉(zhuǎn)錄的模板、原料和酶分別是什么？問題3：轉(zhuǎn)錄的過程是怎樣的？分為哪四步？問題4：轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物有哪些？生：閱讀教材，思考并回答問題，概述轉(zhuǎn)錄的基本過程，對轉(zhuǎn)錄有更全面的認識。學習任務三：遺傳信息的翻譯師：指導學生閱讀教材，并結(jié)合以下問題對翻譯的相關(guān)知識點進行概述。問題1：翻譯的場所在哪里？

問題2：翻譯的模板、原料等基本條件有哪些？問題3：翻譯的具體過程是怎樣的？問題4：翻譯的產(chǎn)物是什么？問題5：對比分析DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯有哪些異同點？生：閱讀教材，討論和交流，回答問題，并歸納翻譯所需的基本條件和具體過程，加深對翻譯的理解，列表比較DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，有效突破重難點。學習任務四：中心法則師：從信息傳遞的角度，能用流程圖來總結(jié)遺傳信息傳遞的一般規(guī)律嗎？不同的生物遺傳信息的流動方向有區(qū)別嗎？生：討論交流，畫圖展示，總結(jié)遺傳信息傳遞的一般規(guī)律，并對遺傳信息的流向進行補充，舉例說明不同的生物遺傳信息的傳遞過程。學習任務五：基因控制性狀的途徑師：指導學生閱讀以下四個實例，結(jié)合問題，用流程圖表述基因、基因表達產(chǎn)物與性狀之間的關(guān)系。實例1：皺粒豌豆中的DNA中插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導致皺粒豌豆中淀粉分支酶不能正常合成，豌豆中游離的蔗糖就不能合成淀粉，淀粉含量降低，然而淀粉具有親水性，能吸水膨脹，蔗糖卻不能，當豌豆成熟時，淀粉含量高的豌豆因能有效地保留水分，顯得圓鼓鼓的，而淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮。實例2：人的白化癥狀是由編碼酪氨酸酶的基因異常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮膚、毛發(fā)等處，它能將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏亍Ｈ绻粋€人由于基因異常而缺少酪氨酸酶，那么這個人就不能合成黑色素，從而表現(xiàn)出白化癥狀。實例3：囊性纖維病是北美白種人中常見的一種遺傳病，主要表現(xiàn)為患者汗液中氯離子的濃度升高，支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時死于肺部感染。研究表明，其病因是一個跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失了3個堿基引起的。實例4：鐮刀細胞貧血病是由于正常編碼血紅蛋白的基因中發(fā)生了堿基對的替換，最后導致翻譯形成的氨基酸由谷氨酸替換為纈氨酸，所以血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，由兩面凹圓餅狀的正常形態(tài)變?yōu)閺澢溺牭缎?，極易發(fā)生破裂，使人體患溶血性貧血。問題1：為什么圓粒豌豆變成了皺粒豌豆？根本原因是什么？直接原因是什么？問題2：為什么會出現(xiàn)白化癥狀？根本原因是什么？直接原因是什么？用文字和箭頭總結(jié)基因、酶與性狀之間的關(guān)系。問題3：分析囊性纖維病和鐮刀細胞貧血癥的發(fā)病機理，用流程圖表述基因、基因表達產(chǎn)物與性狀之間的關(guān)系。生：閱讀資料，結(jié)合舊知，分析概括基因可以通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，也可以通過通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，并分別用流程圖表示。學習任務六：基因的選擇性表達與細胞分化師：同一生物體不同類型的細胞中，基因都是相同的，而形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻各不相同這是細胞分化的結(jié)果，指導學生根據(jù)圖片，回答以下問題，概括細胞分化的本質(zhì)。問題1：這4種細胞中都含有相同的基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了什么？問題2：這4種細胞中有表達情況相同的基因嗎？根據(jù)基因在不同類型細胞中的表達情況，嘗試對基因進行分類，并對其進行命名。問題3：造成同一生物體不同類型細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能差異的本質(zhì)是什么？生：小組討論，分析并回答問題，概括細胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達。

學習任務七：表觀遺傳師：基因表達水平的高低都是受到調(diào)控的，這種調(diào)控會直接影響性狀，指導學生閱讀教材，并結(jié)合以下問題對表觀遺傳的相關(guān)知識點進行概述。問題1：表觀遺傳發(fā)生的時間？問題2：表觀遺傳具有什么特點？

問題3：表觀遺傳常見的機制有哪些？生：閱讀教材，思考并討論問題，分享交流，理解表觀遺傳要注意的問題。（設(shè)計意圖：通過任務驅(qū)動、問題引導和教師啟發(fā)式的講解，同時補充相關(guān)素材，引導學生從結(jié)構(gòu)與功能觀出發(fā)，運用歸納與概括等科學方法去推理和猜測，培養(yǎng)學生獲取信息、分析和解決某些生物學問題的能力。）（三）教學環(huán)節(jié)三：常見疑點解答師：課件展示常見疑點，引導學生以小組為單位合作學習，對疑點進行分析和推理。常見疑點1：遺傳信息、密碼子、反密碼子有什么區(qū)別？常見疑點2：啟動子和起始密碼子，終止子和終止密碼子有什么區(qū)別？常見疑點3：原核、真核生物的轉(zhuǎn)錄與翻譯有什么區(qū)別？生：小組成員獨立分析后，分享交流，匯總觀點，進行評價，在教師的引導下總結(jié)概括，共同突破疑難點。（設(shè)計意圖：通過對常見疑點進行分析推理，幫助學生深化對基因的表達知識的理解，培養(yǎng)小組合作和表達能力，并且發(fā)展科學思維。）（三）教學環(huán)節(jié)四：隨堂演練，及時反饋師：課件展示相應練習，引導學生按時完成。生：堂上完成練習。（設(shè)計意圖：通過反饋練習，檢查學生對所學知識的掌握程度，幫助學生鞏固知識，提高學生學以致用的能力。）教學反思本節(jié)是高三