4.1基因指导蛋白质的合成教学设计2026-2027学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学教学设计聚焦“基因指导蛋白质的合成”中遗传信息的转录过程，以抗虫棉基因转入产生抗虫蛋白案例导入，引导学生初步理解基因通过指导蛋白质合成控制性状，结合DNA与蛋白质空间位置差异推知RNA信使作用，构建DNA→RNA→蛋白质的知识脉络作为学习支架。 该资料亮点在于运用三维动画演示转录动态过程化抽象为具象，通过对比归纳法梳理DNA与RNA异同及转录与复制差异，落实生命观念（结构与功能观）、科学思维（对比归纳）与探究实践（小组讨论），帮助学生构建知识框架，提升教师教学效率与学生理解应用能力。

教学设计 课题 基因指导蛋白质的合成 课型 新授课☑ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 本节课是必修 2 第 4 章第 1 节“基因指导蛋白质的合成”的核心内容。 课标内容要求：概念 3 遗传信息控制生物性状，并代代相传 3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA 分子上 3.1.4 概述 DNA 分子上的遗传信息通过 RNA 指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。生物的性状主要通过蛋白质表现。 在前三章学习了遗传的细胞基础、分子基础和 DNA 的结构功能之后，本节进一步探究基因如何通过指导蛋白质合成来实现对生物性状的控制。本节课主要包括三个核心部分： 1.遗传信息的转录：讲解 RNA 的结构、种类和功能，以及以DNA 为模板合成RNA 的转录过程。 2.遗传信息的翻译：重点讲解遗传密码、tRNA 的结构和功能，以及以 mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程。 3.中心法则：总结遗传信息传递的一般规律，理解中心法则的内容和意义。本节课是分子生物学的核心内容，对培养学生理解基因表达、蛋白质合成等重要生命活动具有重要意义，为后续学习基因突变、基因工程等内容奠定基础。根据学情本节课分三个课时进行。第一课时主要完成遗传信息的转录过程，也就是说完成第一个核心内容。 2.学习者分析 【已有知识基础】 1. 已初步掌握 DNA 的结构和 DNA 是主要的遗传物质的相关知识。 2. 了解蛋白质的基本组成单位——氨基酸。 3.具备一定的分子生物学知识基础。 4.对基因的概念有初步认识。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 【可能存在的学习困难】 1.RNA 与 DNA 的区别混淆：学生容易混淆 RNA 和 DNA 的组成、结构和功能差异。 2.转录过程理解困难：转录的动态过程涉及多种酶和作用机制，学生难以想象。 【教学策略】 1.采用对比教学法，对比 DNA 与 RNA 的异同，加深理解。 2.利用动画演示，将转录动态过程可视化。 3.构建概念图，明确转录的过程。 3.学习目标确定 1.通过实例探究，初步理解基因通过指导蛋白质合成控制生物性状，树立遗传信息调控生命活动的生命观念。 2.借助结构示意图对比DNA 与 RNA，识记 RNA 的结构特点与生理功能，运用对比归纳法发展科学思维。 3.结合教材内容与动态演示，理清遗传信息转录的过程、条件及生物学意义，提升图文探究与逻辑建模的科学探究能力。 4.学习重点难点 一、教学重点 1.明确基因控制性状的实质：基因通过指导蛋白质合成控制生物性状 2.DNA 与 RNA 的结构、种类、功能区别 3.转录的概念、场所、原料、模板、酶、能量、碱基配对方式等完整梳理遗传信息转录的全过程 二、教学难点 1.理解为什么RNA 适合做 DNA 的信使 2.区分 DNA 复制和转录的异同点 3.准确掌握转录过程中碱基互补配对原则（A-U 配对） 4.理清遗传信息从 DNA →mRNA 的传递逻辑 5.学习评价设计 本节课采用随堂过程性评价，融入教学全过程，简洁高效不打乱学习节奏。通过课堂提问、识图辨析、 口头表述、随堂小练等方式，检测学生对 RNA 相关知识及转录过程的掌握程度，诊断知识薄弱点。观察学生课堂参与状态、探究思考情况，引导学生运用对比归纳法梳理知识，锻炼逻辑思维。同时渗透结构与功能相适应的生命观念，多用激励性语言调动学习积极性，依托学生课堂表现判定学习目标达成情况，以评促学，落实学科核心素养。 6.学习活动设计 2 / 7 学科网（北京）股份有限公司 教师活动 学生活动 环节一 教师活动 1【情景材料】 科学家将苏云金杆菌Bt抗虫蛋白基因以我国独创的花粉管通道法转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生 Bt 抗虫蛋白。Bt 抗虫蛋白进入害虫的肠道，在肠道的消化酶作用下，Bt抗虫蛋白降解成有毒的多肽。这些多肽与害虫肠道上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂 解，最终造成害虫死亡。 【讨论】 1 转入的是Bt 抗虫蛋白基因，得到的却是抗虫蛋白。说明基因和蛋白质之间是怎样的关系？ 引出课题：基因指导蛋白质的合成 学生活动 1 阅读资料，思考并回答问题。 学生通过实例探究，初步理解基因通过指导蛋白质合成控制生物性 状。 活动意图说明 创设基因工程情景，引发思考，带领学生进入本章学习。并让学生简单理解基因和蛋白质的关系。 环节二 教师活动2 细胞核中的 DNA （基因）与细胞质中蛋白质处于不同的空间位置 讨论： 1.细胞核中的基因如何指导细胞质中的蛋白质合成？ 学生活动2 学生通过回答，建立 DNA 在控制蛋白质合成时，无法直接将遗传信息传递到蛋白质的关系，从而推知 RNA可以作为DNA 指导蛋白质合成的媒 介。 概括出 DNA →RNA →蛋白质的关系。 3 / 7 学科网（北京）股份有限公司 环节三 教师活动3 提问：RNA 是什么物质？为什么适于作 DNA 的信使呢？ 探究：RNA 适于作 DNA 的信使的条件 1.对 RNA 进行回顾，展示 DNA 和 RNA 在化学组成上的区别及二者的结构示意图，引导学生比较 DNA 和 RNA 的结构，分析、归纳 RNA 适于作 DNA 的信使的条件。 2.提问：RNA 的种类有哪些？都有什么功能？哪种适合做信使呢？RNA 还有什么功能？回顾补充总结。 学生活动3 通过教师引导学生快速完成，掌握 DNA 与 RNA 的区别。 RNA 是 DNA 的信使：结构单链、能出核孔、碱基可配对，分为 mRNA、 tRNA、rRNA 三类。 活动意图说明 培养学生获取信息、归纳概括的能力。 环节四 教师活动4 遗传信息的转录 1.指导学生结合以下问题阅读教材图 4-4 及相关 PPT 内容，进行小组讨论归纳并概述转录过程。 （1）转录的场所？ （2）转录所需要的基本条件有哪些？ （3）转录的产物是什么？ （4）转录的概念是什么？ 学生活动4 学生通过归纳和总结得出 （1）RNA 是在细胞核中，通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的过程。 （2） 发生时间：个体生长发育的整个过程。 （3） 发生场所：细胞核（主要场所） （4）实验过程：解旋→配对→连接→释放 （5）条件：①模板：DNA 的其中一条链②原料：四种核糖核苷酸（ A、G、 C.U ） ③酶：RNA 聚合酶 ➡打开氢键、形成磷酸二酯键 ④能量：ATP （6）方向：沿着模板链 3'端 →5'端方向延伸 （7）特点：边解旋边转录（8）结果：产生 RNA（主要产生 mRNA、rRNA、 4 / 7 学科网（北京）股份有限公司 tRNA 三种 RNA） (9）意义：遗传信息从 DNA 传递到 RNA (mRNA）上，为翻译做准备。 活动意图说明 学生通过教师的梳理，分析和归纳初步形成转录的概念、场所、原料、模板、酶、能量、碱基配对方式等完整梳理遗传信息转录的全过程的概念。 环节五 教师活动5 基因的转录跟 DNA 复制有什么异同点？ 学生活动5 不同：学生通过对比概括出转录与 DNA 复制的模板、原料、酶、产物不同。 相同：都遵循碱基互补配对。 活动意图说明 强化重难点落实。提升图文转化能力帮助学生把抽象分子过程具象化。 环节六 教师活动6 教师进行课堂小结： 1.RNA 是 DNA 的信使：结构单链、能出核孔、碱基可配对，分为 mRNA、tRNA、rRNA 三类。 学生活动6 2.转录的完整过程：解旋 →配对→连接 →释放，主要在细胞核进行， 以 DNA 一条链为模板，在 RNA 聚合酶催化下合成 RNA。 学生通过教师的梳理，构建知识框架图，明确重难点。并完成对比表格，梳理复制与转录的核心差异，形成结构化笔记。 3.关键对比：转录与 DNA 复制的模板、原料、酶、产物不同，但都遵循碱基互补配对。 4.遗传信息流向：DNA → RNA， 为下一节课翻译（RNA →蛋白质）打下基础。 5 / 7 学科网（北京）股份有限公司 活动意图说明 通过对学习过程的回顾与小结，领会教学目标。 环节七 教师活动7 课堂练习：根据课堂时间使用情况从课件上选择 2-3 题进行练习和巩固本课时知识点。 学生活动7 思考和回答课堂练习题，并做出相关知识点的记录。 活动意图说明 提升对知识点的理解和掌握。增强学生应用实践能力。 7.板书设计 一、 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 二、RNA 的结构和种类 1. DNA 与 RNA 的区别： 五碳糖：脱氧核糖 vs 核糖；碱基：T vs U 2. RNA 的种类和功能： mRNA、tRNA、rRNA 三、遗传信息的转录 1. 概念 2. 过程：解旋 → 配对 → 连接 → 释放 8.作业与拓展学习设计 1.写出转录的四个步骤，并标注每一步的关键物质与变化。 2.预习教材 “遗传信息的翻译” 内容，思考：mRNA 如何指导氨基酸合成蛋白质？ 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 9.特色学习资源分析、技术手段应用说明 特色学习资源分析 依托必修二教材核心内容，整合 DNA、RNA 结构图谱，转录过程示意图直观素材；结合学生已学遗传知识，搭配生活实例与分层习题，把微观抽象的生命过程转化为易懂学习内容，夯实知识基础。 技术手段应用说明 利用PPT 梳理知识点，借助三维动画直观演示转录动态过程；运用课堂互动工具随堂检测，借助线上素材拓宽视野，化静为动、化抽象为具象，提升课堂学习效率。 10.教学反思与改进 成功之处与预期效果 1.多媒体动画效果显著：转录过程的动画演示，将抽象的动态过程具体化，帮助学生理解。 2.案例导入激发兴趣：抗虫棉的案例贴近生活，激发了学生的学习兴趣。 实施难点与应对策略 1.过程理解困难：转录过程复杂。策略：分步骤讲解；使用动画演示； 2.tRNA 结构理解困难：策略：用图示展示 tRNA 的三叶草结构；强调反密码子的位置和功能；比喻为“搬运工”。 改进建议 3.设计分层练习题，满足不同层次学生的学习需求。 4.收集学生常见错误，编制针对性训练材料。 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $