第2節(jié)遺傳信息通過(guò)復(fù)制和表達(dá)進(jìn)行傳遞教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中生物滬科版2020必修2遺傳與進(jìn)化-滬科版2020授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析第2節(jié)遺傳信息通過(guò)復(fù)制和表達(dá)進(jìn)行傳遞教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中生物滬科版2020必修2遺傳與進(jìn)化-滬科版2020

本節(jié)課內(nèi)容緊扣遺傳信息的復(fù)制和表達(dá)過(guò)程，旨在幫助學(xué)生理解DNA的半保留復(fù)制機(jī)制以及基因表達(dá)中的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。通過(guò)實(shí)例分析和實(shí)驗(yàn)演示，引導(dǎo)學(xué)生掌握遺傳信息的傳遞規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和生物學(xué)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科學(xué)思維，通過(guò)探究遺傳信息的傳遞過(guò)程，提升學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①DNA復(fù)制過(guò)程中半保留復(fù)制的原理及特點(diǎn)；

②基因表達(dá)過(guò)程中轉(zhuǎn)錄和翻譯的具體步驟和調(diào)控機(jī)制；

③遺傳信息傳遞過(guò)程中的遺傳變異和基因突變的概念及其對(duì)生物多樣性的影響。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解DNA半保留復(fù)制的動(dòng)態(tài)過(guò)程，特別是親代DNA如何精確地分配到兩個(gè)子代DNA分子中；

②掌握基因表達(dá)調(diào)控的復(fù)雜性，包括轉(zhuǎn)錄因子、RNA剪接、轉(zhuǎn)錄后修飾等環(huán)節(jié)；

③分析遺傳信息傳遞過(guò)程中可能出現(xiàn)的突變類(lèi)型及其對(duì)生物個(gè)體的影響，包括顯性、隱性突變以及有害、有利突變等。教學(xué)資源軟硬件資源：多媒體教學(xué)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)、投影儀、實(shí)物顯微鏡、DNA分子模型。

課程平臺(tái)：學(xué)校生物教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、生物教學(xué)資源庫(kù)。

信息化資源：DNA復(fù)制和基因表達(dá)過(guò)程的動(dòng)畫(huà)演示視頻、相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作步驟的微課。

教學(xué)手段：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作演示、課堂提問(wèn)、板書(shū)展示。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.播放DNA分子結(jié)構(gòu)動(dòng)畫(huà)，提問(wèn)：DNA是如何在細(xì)胞中傳遞遺傳信息的？

2.引導(dǎo)學(xué)生思考：遺傳信息的復(fù)制和表達(dá)對(duì)生物體有什么重要意義？

3.提出問(wèn)題：DNA復(fù)制和基因表達(dá)的過(guò)程中有哪些關(guān)鍵步驟？

二、講授新課（25分鐘）

1.DNA復(fù)制（5分鐘）

-講解DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和半保留復(fù)制原理。

-展示DNA復(fù)制過(guò)程中的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

-通過(guò)模型演示DNA復(fù)制過(guò)程，強(qiáng)調(diào)DNA復(fù)制的高度保真性。

2.基因表達(dá)（10分鐘）

-講解基因表達(dá)的基本過(guò)程：轉(zhuǎn)錄和翻譯。

-解釋RNA聚合酶的作用，展示轉(zhuǎn)錄過(guò)程。

-分析mRNA、tRNA和rRNA在翻譯過(guò)程中的作用。

3.遺傳變異（5分鐘）

-講解基因突變的概念及其對(duì)生物多樣性的影響。

-分析基因突變的原因和類(lèi)型，如點(diǎn)突變、缺失、插入等。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.小組討論：DNA復(fù)制和基因表達(dá)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法。

2.實(shí)例分析：結(jié)合具體實(shí)例，讓學(xué)生分析遺傳信息傳遞過(guò)程中的變異現(xiàn)象。

四、課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.提問(wèn)：DNA復(fù)制過(guò)程中如何保證遺傳信息的準(zhǔn)確性？

2.提問(wèn)：基因表達(dá)調(diào)控有哪些方式？

3.提問(wèn)：基因突變對(duì)生物體有哪些影響？

五、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.學(xué)生展示小組討論成果，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

2.學(xué)生提問(wèn)，教師解答。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.討論如何利用DNA復(fù)制和基因表達(dá)技術(shù)進(jìn)行生物工程應(yīng)用。

2.分析基因編輯技術(shù)在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

七、總結(jié)與反思（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)遺傳信息傳遞的重要性。

2.引導(dǎo)學(xué)生反思：學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容對(duì)自身有什么啟發(fā)？

教學(xué)時(shí)間分配：

導(dǎo)入環(huán)節(jié)：5分鐘

講授新課：25分鐘

鞏固練習(xí)：10分鐘

課堂提問(wèn)：5分鐘

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)：5分鐘

核心素養(yǎng)拓展：5分鐘

總用時(shí)：45分鐘學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)習(xí)后學(xué)生方面取得的效果如下：

1.學(xué)生能夠理解和掌握DNA半保留復(fù)制的原理和特點(diǎn)，能夠在模型和圖像的基礎(chǔ)上解釋復(fù)制過(guò)程中的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

2.學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，了解了基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制，能夠區(qū)分不同類(lèi)型的RNA及其在基因表達(dá)中的作用。

3.學(xué)生了解了遺傳變異的概念，能夠識(shí)別和解釋點(diǎn)突變、缺失、插入等基因突變類(lèi)型，并分析其對(duì)生物多樣性的影響。

4.學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和討論，培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和科學(xué)探究的能力，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

5.學(xué)生在課堂討論和互動(dòng)環(huán)節(jié)中，提升了溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，學(xué)會(huì)了如何表達(dá)自己的觀點(diǎn)和傾聽(tīng)他人意見(jiàn)。

6.學(xué)生通過(guò)對(duì)遺傳信息傳遞過(guò)程的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了生物學(xué)科學(xué)思維，能夠從分子水平上理解生物的遺傳和進(jìn)化。

7.學(xué)生對(duì)基因編輯技術(shù)和生物工程應(yīng)用有了初步的認(rèn)識(shí)，能夠關(guān)注科學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，并思考其對(duì)社會(huì)的影響。

8.學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和持續(xù)探索的學(xué)習(xí)習(xí)慣，為未來(lái)的科學(xué)學(xué)習(xí)和研究奠定了基礎(chǔ)。

9.學(xué)生通過(guò)對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)了對(duì)自己生命科學(xué)知識(shí)的掌握，認(rèn)識(shí)到遺傳與人類(lèi)生活、醫(yī)學(xué)健康和生物多樣性保護(hù)等重要領(lǐng)域的密切聯(lián)系。

10.學(xué)生在課程結(jié)束后，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中常見(jiàn)的生物學(xué)現(xiàn)象，如遺傳病的傳遞、轉(zhuǎn)基因生物的安全性問(wèn)題等，提高了自己的科學(xué)素養(yǎng)和公民責(zé)任感。內(nèi)容邏輯關(guān)系①遺傳信息傳遞的基本過(guò)程

-DNA復(fù)制：半保留復(fù)制原理，堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，復(fù)制過(guò)程中的保真性。

-基因表達(dá)：轉(zhuǎn)錄（RNA聚合酶的作用，mRNA的合成），翻譯（tRNA和rRNA的作用，蛋白質(zhì)合成）。

②遺傳變異的類(lèi)型和影響

-基因突變：點(diǎn)突變、缺失、插入，突變的原因和類(lèi)型。

-遺傳變異對(duì)生物多樣性的影響。

③遺傳信息傳遞的調(diào)控

-基因表達(dá)調(diào)控：轉(zhuǎn)錄因子，RNA剪接，轉(zhuǎn)錄后修飾。

-遺傳信息傳遞的穩(wěn)定性與可塑性。

④遺傳信息傳遞的應(yīng)用

-DNA復(fù)制技術(shù)在生物工程中的應(yīng)用。

-基因編輯技術(shù)在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景。課后作業(yè)1.作業(yè)內(nèi)容：

根據(jù)DNA復(fù)制的半保留復(fù)制原理，解釋為什么在DNA復(fù)制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生DNA聚合酶誤差。

答案：

在DNA復(fù)制過(guò)程中，DNA聚合酶會(huì)將一個(gè)新的脫氧核苷酸加入到模板鏈的3'端。雖然DNA聚合酶具有高度的保真性，但它仍然存在一定的錯(cuò)誤率。這是因?yàn)镈NA聚合酶在添加新的脫氧核苷酸時(shí)，可能會(huì)由于堿基對(duì)識(shí)別的錯(cuò)誤導(dǎo)致錯(cuò)配。這種誤差雖然較低，但在大量復(fù)制過(guò)程中，仍然可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的堿基對(duì)，從而導(dǎo)致DNA聚合酶誤差。

2.作業(yè)內(nèi)容：

舉例說(shuō)明基因表達(dá)調(diào)控在生物體內(nèi)的作用。

答案：

基因表達(dá)調(diào)控在生物體內(nèi)的作用至關(guān)重要。例如，在細(xì)胞分裂過(guò)程中，細(xì)胞會(huì)調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)，以確保細(xì)胞分裂的準(zhǔn)確性和同步性。比如，在有絲分裂前期，細(xì)胞會(huì)通過(guò)基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，啟動(dòng)有絲分裂相關(guān)蛋白的合成，如微管蛋白、紡錘絲蛋白等，以確保紡錘體的形成和染色體正確分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。

3.作業(yè)內(nèi)容：

分析基因突變對(duì)生物個(gè)體的影響，舉例說(shuō)明其有利和有害的一面。

答案：

基因突變對(duì)生物個(gè)體的影響復(fù)雜多樣。有利的一面，如：抗病基因的突變可能導(dǎo)致個(gè)體對(duì)某種病原體產(chǎn)生抵抗力；有害的一面，如：基因突變可能導(dǎo)致遺傳性疾病，如囊性纖維化。舉例：抗病基因的突變使得攜帶者對(duì)某種病原體產(chǎn)生抵抗力，從而在病原體流行時(shí)降低感染率；而囊性纖維化基因突變則導(dǎo)致細(xì)胞分泌的粘液過(guò)稠，影響肺部功能。

4.作業(yè)內(nèi)容：

解釋基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

答案：

基因編輯技術(shù)，如CRISPR-Cas9，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，利用CRISPR-Cas9技術(shù)可以編輯導(dǎo)致遺傳性疾病的基因，修復(fù)遺傳缺陷，從而治療遺傳性疾病。此外，CRISPR-Cas9技術(shù)還可以用于研究基因功能，篩選藥物靶點(diǎn)，開(kāi)發(fā)新的治療策略。

5.作業(yè)內(nèi)容：

分析DNA復(fù)制過(guò)程中的保真性和準(zhǔn)確性的區(qū)別。

答案：

DNA復(fù)制過(guò)程中的保真性和準(zhǔn)確性是兩個(gè)相關(guān)的概念，但有所區(qū)別。保真性是指DNA聚合酶在復(fù)制過(guò)程中能夠準(zhǔn)確地將新堿基加入到模板鏈上，從而保證復(fù)制的遺傳信息與原始DNA序列一致。而準(zhǔn)確性則是指在保真的基礎(chǔ)上，盡可能減少?gòu)?fù)制過(guò)程中的錯(cuò)誤率。例如，DNA聚合酶具有校對(duì)功能，能夠在復(fù)制過(guò)程中識(shí)別和校正錯(cuò)配的堿基，從而提高復(fù)制過(guò)程的準(zhǔn)確性。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了遺傳信息通過(guò)復(fù)制和表達(dá)進(jìn)行傳遞的過(guò)程。我覺(jué)得整體上，課堂氛圍還不錯(cuò)，學(xué)生們參與度較高，但也有一些地方需要反思和改進(jìn)。

首先，我覺(jué)得在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我通過(guò)播放DNA分子結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫(huà)，激發(fā)了學(xué)生的興趣。他們對(duì)于DNA的形狀和結(jié)構(gòu)有了更直觀的認(rèn)識(shí)，這對(duì)我后面講解DNA復(fù)制和基因表達(dá)的過(guò)程起到了很好的鋪墊作用。不過(guò)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于動(dòng)畫(huà)中的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)還是有些困惑，這可能需要我在今后的教學(xué)中更加注重對(duì)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)的解釋和簡(jiǎn)化。

在講授新課的過(guò)程中，我盡量將復(fù)雜的概念用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言和實(shí)例來(lái)解釋。比如，在講解DNA復(fù)制時(shí)，我用了半保留復(fù)制的模型來(lái)幫助學(xué)生理解。這個(gè)方法收到了不錯(cuò)的效果，學(xué)生們能夠清晰地看到DNA復(fù)制的過(guò)程。但是，我也注意到，對(duì)于一些理解能力稍弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這個(gè)模型可能還不夠直觀，我可能在今后的教學(xué)中需要提供更多的輔助工具或圖示。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我設(shè)計(jì)了一些小問(wèn)題讓學(xué)生討論，比如“DNA復(fù)制過(guò)程中如何保證遺傳信息的準(zhǔn)確性？”這樣的問(wèn)題能夠激發(fā)學(xué)生的思考，但我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的回答不夠深入，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)知識(shí)的掌握還不夠牢固。因此，我需要在今后的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固。

課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)，我盡量讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)回答問(wèn)題，這樣不僅能夠檢查他們對(duì)知識(shí)的掌握情況，還能提高他們的自信心。不過(guò)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)不夠自信，可能是因?yàn)樗麄儗?duì)問(wèn)題的理解不夠深入。我打算在今后的教學(xué)中，更多地鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提問(wèn)，培養(yǎng)他們的探究精神。

在師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，我盡量讓課堂氛圍輕松，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。這種互動(dòng)方式對(duì)于提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣很有幫助。但是，我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生在互動(dòng)中表現(xiàn)得比較被動(dòng)，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)課堂討論不太適應(yīng)。我需要更多地去引導(dǎo)和鼓勵(lì)這些學(xué)生，讓他們?cè)谡n堂中找到自己的位置。

當(dāng)然，這節(jié)課也存在一些不足。比如，對(duì)于一些復(fù)雜的概念，