高中生物-探究生物中遺傳信息的流動教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

《探究生物中遺傳信息的流動-中心法則》教學設(shè)計

【課堂設(shè)計理念】

本節(jié)教學設(shè)計以生物學核心素養(yǎng)為指導思想，以普通高中生物學課程標準為依據(jù)，以學

生發(fā)展為中心，并創(chuàng)造條件讓學生參與到課堂活動中來，以探究性學習促進生物學核心概念

的構(gòu)建，在活動中潛移默化地滲透科學研究過程，訓練科學的思維方法。通過模型構(gòu)建、資

料分析等體驗科學家探索遺傳奧秘的過程，激發(fā)學生對科學的熱愛,樹立學生科學的發(fā)展觀。

本節(jié)又與疾病以及疾病相關(guān)預防、治療密切相關(guān)，引導學生從生活經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)問題、提出問

題和解決問題，倡導學生健康文明生活、做好科學防護，實現(xiàn)社會責任的落實。

【教材分析】

本節(jié)內(nèi)容選自人教版普通高中教科書必修2《遺傳與變異》第4章《基因的表達》第2

節(jié)《基因?qū)π誀畹目刂啤分械膬?nèi)容，本部分內(nèi)容涵蓋了前面所學DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,

同時又補充了RNA復制和逆轉(zhuǎn)錄，綜合了生物界生物遺傳信息的流動。本書前面重點講解了

DNA的復制以及基因指導蛋白質(zhì)的合成，說明了基因和蛋白質(zhì)的關(guān)系，本節(jié)內(nèi)容是對這個核

心知識點的一個總結(jié)與補充，對接下來要學習基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系做了一個理論知識

的鋪墊，將學生的關(guān)注點從生物的分子水平轉(zhuǎn)向生物的外在表現(xiàn)，并去了解、解決相關(guān)的問

題，在教材前后內(nèi)容中起到一個銜接作用。

【學情分析】

高一學生通過必修1的學習已經(jīng)具備了一定的認知能力，通過必修2前三章的學習，思

維的聯(lián)系性、邏輯性和整合性已經(jīng)初步建立。本節(jié)課設(shè)計為一堂綜合實踐課，以探究性學習

促進生物學核心概念的構(gòu)建，在活動中潛移默化地滲透科學研究過程，更能使學生的各種能

力得到鍛煉和提升，更能訓練學生科學的思維方法，激發(fā)學生對科學的熱愛。而且知識方面，

學生前面已經(jīng)學習了DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)知識，懂得基因指導蛋白質(zhì)的合成，在

此基礎(chǔ)上學習中心法則符合認知規(guī)律。高中生也更重視現(xiàn)實，而且對現(xiàn)實中的事物具有強烈

的好奇心，本節(jié)結(jié)合生活實例，以感冒導入，列舉了細菌、病毒等的致病機理，結(jié)合模型構(gòu)

建，充分引起了學生探究新知識的欲望，促進了課堂目標的生成。

【教學目標】

1.簡述中心法則的內(nèi)容及發(fā)展。（生命觀念）

2.通過構(gòu)建中心法則的模型，運用科學的思維方法認識遺傳的內(nèi)在規(guī)律。（科學思維、

科學探究）

3.結(jié)合實例分析不同生物體內(nèi)遺傳信息的流動方向，了解疾病發(fā)生機理，關(guān)注健康，

解決

相關(guān)問題。（社會責任）

【教學重點難點】

重點：中心法則的內(nèi)容

難點：中心法則的應用

【教學方法】

多媒體教學、情境教學、啟發(fā)式教學、合作探究式教學

【教學思路】

本節(jié)設(shè)計成一節(jié)綜合實踐課，以感冒導入，通過模型構(gòu)建細菌產(chǎn)生溶血素的過程深化學

生對轉(zhuǎn)錄翻譯的理解，引出克里克提出的中心法則，結(jié)合新冠病毒和艾滋病的視頻及資料,

補充RNA的自我復制和逆轉(zhuǎn)錄兩個過程，得出完善后的中心法則。引導學生從生活經(jīng)驗中發(fā)

現(xiàn)問題、提出問題和解決問題,通過模型構(gòu)建、資料分析等體驗科學家探索遺傳奧秘的過程，

激發(fā)學生對科學的熱愛，樹立學生科學的發(fā)展觀，也通過對致病細菌病毒的分析倡導學生健

康文明生活、做好科學防護，實現(xiàn)社會責任的落實。

【教學過程】

教學過程教師活動學生活動設(shè)計意圖

情景與問題：冬季到

來，感冒人群日漸增

多。晨檢的時候，發(fā)

現(xiàn)有位同學體溫通過身邊的事例引出

對標導學37.6℃,經(jīng)醫(yī)生診斷回憶感冒的情形，思本節(jié)課的內(nèi)容，學生

為細菌性感冒。引導考相應的問題。接受度更高，也能激

學生思考：細菌是如發(fā)學生興趣。

何致病的？相關(guān)藥物

又是如何發(fā)揮作用

的？

引導學生自主完成表學生自主完成導學案學生自主學習本節(jié)課

格內(nèi)容，結(jié)束后呈現(xiàn)的本節(jié)知識點填空，本知識，對本節(jié)內(nèi)容

自學靜悟

答案并進行個別內(nèi)容并進行訂正。有基本認識。

指導

設(shè)置肺炎鏈球菌引發(fā)

肺炎的情境，引導學

創(chuàng)造條件讓學生參與

生根據(jù)肺炎鏈球菌中學生以小組為單位利

到課堂活動中來,，在

探究活動一一段DNA序列模擬其用所給材料構(gòu)建模

活動中潛移默化地滲

通過模型構(gòu)產(chǎn)生溶血素的過程，型，模擬該細菌溶血

透科學研究過程，訓

建感悟細胞并找到這段序列產(chǎn)生素的產(chǎn)生過程，然后

練科學的思維方法。

中遺傳信息的蛋白質(zhì)中對應的氨以小組為單位到黑板

通過模型構(gòu)建激發(fā)學

的流動方向基酸序列。進行展示，并嘗試寫

生對科學的熱愛，樹

然后讓學生寫出該過出該過程中遺傳信息

立學生科學的發(fā)展

程中遺傳信息的流動的流動方向。

觀。

方向，進而提出克里

合作

克提出的中心法則。

學習

引導：是不是遺傳信

息只能沿著這個方向

流動呢？看下一則資

展示

料。然后播放新冠病

分享信息提取：結(jié)合視頻

探究活動二毒侵入人體并進行復

和資料，討論新冠病提高學生分析資料整

新冠病毒繁制增殖的視頻，并提

毒增殖過程中遺傳信合信息的能力。

殖過程探索供相應資料，引導學

息的流動方向。

生分析新冠病毒增殖

過程中遺傳信息的流

動方向，并且板書到

黑板。

探究活動三展示新冠病毒侵染細解決相應問題，并嘗

艾滋病毒遺胞的圖片，通過問題試表達HIV病毒的致提高學生識圖能力，

傳信息的流串引導學生根據(jù)圖片病機理。以及表達能力。

動方向分析整個過程，并表

述。

引導學生思考生物界以探究性學習促進生

不同生物遺傳信息的物學核心概念的構(gòu)

流動方向。最后有學建，引導學生從生活

進行相應的思考，并

生板書完善后的中心經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)問題、提

寫出完善后的中心法

點評精講法則。并引導學生利出問題和解決問題，

則。分析不同藥物原

用本節(jié)知識解決相關(guān)倡導學生健康文明生

理。

問題，分析不同藥物活、做好科學防護，

的原理。實現(xiàn)社會責任的落

實。

達標檢測展示相應的鞏固習題學生一塊解答檢測學生的掌握情況

【課后反思】

從教學目標的生成來說，通過層層探究促進中心法則這一概念的構(gòu)建，通過小組合作探

究培養(yǎng)學生的科學思維，激發(fā)學生都科學的熱愛，通過對不同致病細菌病毒機理和相關(guān)藥物

作用原理的了解，倡導學生健康文明生活、做好科學防護，實現(xiàn)社會責任的落實。

從激發(fā)學生興趣方面來看，通過感冒這一情境導入，貼合學生實際，學生容易理解也感

興趣，對教學過程的推進與升華確實有效，若是情境的呈現(xiàn)更生動些可能效果會更好。

從探究的深度來看，模型構(gòu)建的過程不僅僅是簡單模擬轉(zhuǎn)錄翻譯的過程，而且還把mRNA

上的堿基序列與密碼子表對應起來，對學生的要求更高，深度更深一些，更綜合一些，更能

發(fā)揮和鍛煉提升學生的水平與能力。

從合作效度來看，通過模型構(gòu)建、資料分析等讓學生參與到課堂活動中來，以探究性學

習促進生物學核心概念的構(gòu)建，在活動中潛移默化地滲透科學研究過程，小組活動體驗科學

家探索遺傳奧秘的過程，激發(fā)學生對科學的熱愛。時間允許的話可以多讓幾個小組展示，讓

學生在展示的過程中發(fā)現(xiàn)問題，深化理解。

探究生物中遺傳信息的流動-中心法則（導學案）

【學習目標】

1.簡述中心法則的內(nèi)容及發(fā)展。（生命觀念）

2.通過構(gòu)建中心法則模型，運用科學的思維方法認識遺傳的內(nèi)在規(guī)律。（科學思維、科學探

究）

3.結(jié)合實例分析不同生物體內(nèi)遺傳信息的流動方向，了解疾病發(fā)生機理，關(guān)注健康，解決

相關(guān)問題。（社會責任）

【學習重點難點】

重點：中心法則的內(nèi)容

難點：轉(zhuǎn)錄、翻譯模型的構(gòu)建

【學習過程】

一、導入導學

情景與問題：

冬季到來，感冒人群日漸增多。今天早上晨檢的時候，我們發(fā)現(xiàn)有位同學發(fā)燒了，體溫

檢測為37.6℃,經(jīng)醫(yī)生診斷為細菌性感冒。

細菌性感冒是由細菌引起的，這種細菌主要有溶血性鏈球菌、肺炎球菌等，感冒之后，

我們?nèi)梭w的抵抗力下降，這個時候潛伏在身體鼻腔里面的細菌可能會興風作浪，使癥狀變得

復雜，出現(xiàn)高熱，咳嗽，痰多等等這樣一些現(xiàn)象。那么細菌是如何致?。肯嚓P(guān)藥物又是如何

發(fā)揮作用的？

二、自學靜悟

1.

DNA復制RNA復制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯

時間

場所

模板

原料

其他條件

產(chǎn)物

特點

遺傳信息的傳

遞

2、中心法則的建立與發(fā)展完善

三、合作學習

探究活動一通過模型構(gòu)建感悟細胞中遺傳信息的流動方向

資料：某人不小心感染了肺炎鏈球菌引發(fā)了感冒，肺炎鏈球菌在肺部大量增殖，繼而又引發(fā)

了肺炎。肺炎球菌主要的致病物質(zhì)是肺炎球菌溶血素，一種蛋白質(zhì)類溶血素。如果肺炎鏈球

菌基因中一段DNA序列如下：

-AATAGCATGATT-

-TTATCGTACTAA-

模型構(gòu)建：以小組為單位，利用所給材料構(gòu)建模型，模擬該細菌溶血素的產(chǎn)生過程，進行小

組展示，并嘗試寫出該過程中遺傳信息的流動方向。

探究活動二新冠病毒繁殖過程探索

資料：此次的新型冠狀病毒是一種單鏈RNA病毒，科學家研究發(fā)現(xiàn)，新型冠狀病毒入侵時的

細胞受體是血管緊張轉(zhuǎn)化酶2(ACE2),這是細胞保護膜上的一個蛋白結(jié)構(gòu)，在肺臟ACE2蛋

白主要存在于II型肺泡細胞和氣道Club細胞這兩種肺臟細胞表面。新型冠狀病毒進入呼吸

道后與細胞表面的ACE2識別結(jié)合，進而侵入宿主細胞，在細胞內(nèi)進行復制并合成自身蛋白，

損傷肺臟再生系統(tǒng)，這也是為什么新型冠狀病毒對免疫力和肺臟修復能力低的患者會造成嚴

重損傷的原因。

信息提?。航Y(jié)合視頻和資料，分析新冠病毒增殖過程中遺傳信息的流動方向。

探究活動三艾滋病毒遺傳信息的流動方向

思考：

（1）過程1和2分別表示什么過程？這兩個過程消耗的原料分

別為？

（2）圖中整合酶的作用？.

（3）如果僅將HIV病毒的RNA直接注射到宿主細胞中，能否產(chǎn)

生新的HIV病毒？說明理由理由。

識圖表達：描述HIV病毒的致病機理。

四、展示分享一一領(lǐng)悟高考

我展示我質(zhì)疑我補充

五、點評精講一一通曉高考

生物種類遺傳信息的傳遞過程

①細胞生物備QiA轉(zhuǎn)錄?RNA竺慢*蛋白質(zhì)（性狀）

②DNA病毒，如T2噬菌體看（aA轉(zhuǎn)錄＞RNA衛(wèi)巴蛋白質(zhì)（性狀）

③復制型RNA病毒，如煙草花制向蛋白質(zhì)（性狀）

葉病毒

④逆轉(zhuǎn)錄病毒，如艾滋病病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄痔0A轉(zhuǎn)錄*RNA3巴蛋白質(zhì)（性狀）

六、達標檢測

1.研究發(fā)現(xiàn)，寨卡病毒屬于RNA病毒，乙肝病毒為DNA病毒。寨卡病毒由蚊蟲傳播，通過血

液感染，目前沒有藥物可以治療寨卡熱。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.病毒僅含有核糖體這一種細胞器

B.病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量

C.兩病毒的遺傳物質(zhì)可直接整合到宿主細胞的染色體中

D.寨卡病毒感染機體后，其遺傳信息的傳遞與乙肝病毒相同

2.（不定項）圖甲所示為基因表達過程，圖乙為中心法則，①?⑤表示生理過程.下列敘述

正確的是（）

mz.

A.圖甲所示為染色體DNA上的基因表達過程，需要多種酶參與

B.紅霉素影響核糖體在mRNA上的移動，故影響基因的轉(zhuǎn)錄過程

C.圖甲所示過程為圖乙中的①②③過程

D.圖乙中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤

3.（不定項）研究表明，下丘腦SCN細胞中PER基因表達與晝夜節(jié)律有關(guān)，其表達產(chǎn)物的濃

度呈周期性變化，如圖為相關(guān)過程。據(jù)此判斷，下列說法不正確的是（）

A.PER基因只存在于下丘腦SCN細胞中

B.圖1過程①的原料為脫氧核甘酸，需要的酶是RNA聚合酶

C.圖2中DNA模板鏈中一個堿基C變成了T,則mRNA中喋吟與嚏咤比例不變

D.圖3中mRNA沿著核糖體的移動方向是從右向左

4.第一種病毒：1965年，科學家在這種RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復制酶，像DNA復制酶

能對DNA進行復制一樣，RNA復制酶能對RNA進行復制。第二種病毒：1970年，科學家在

這種RNA病毒中發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA,

近來科學家發(fā)現(xiàn)種新的RNA病毒，為確定是以上哪一種病毒，請利用各種核音酸、體外培養(yǎng)

的宿主細胞等為材料，設(shè)計實驗以確定該病毒方第一種病毒還是第二種病毒

提示：①宿主細胞需要從培養(yǎng)基中攝取原料，才能滿足病毒大量增殖。

②根據(jù)培養(yǎng)液的渾濁程度易判斷子代病毒的數(shù)量，子代病毒數(shù)量越多。培養(yǎng)液越渾濁。③

設(shè)計甲、乙兩組相互印證的實驗組。

(1)簡要寫出實驗思路：。

(2)寫出預期實驗結(jié)果及結(jié)論：-

《探究遺傳信息的流動-中心法則》學情分析

學生認知思維方面，高一學生通過必修1的學習已經(jīng)具備了一定的認知能力，通過必修

2前三章的學習，思維的聯(lián)系性、邏輯性和整合性已經(jīng)初步建立。這個時期的學生知覺和觀

察的水平不斷提高，更富有目的性和系統(tǒng)性，他們能發(fā)現(xiàn)事物的一些主要細節(jié)和事物的本質(zhì)

方面，能夠用理論作指導分析綜合各種材料，以不斷加深對事物發(fā)展規(guī)律的認識。本節(jié)課設(shè)

計為一堂綜合實踐課，以探究性學習促進生物學核心概念的構(gòu)建，在活動中潛移默化地滲透

科學研究過程，更能使學生的各種能力得到鍛煉和提升，更能訓練學生科學的思維方法。通

過模型構(gòu)建、資料分析等體驗科學家探索遺傳奧秘的過程，激發(fā)學生對科學的熱愛，樹立學

生科學的發(fā)展觀。

而且知識方面，學生前面已經(jīng)學習了DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)知識，懂得基因指

導蛋白質(zhì)的合成，這為新知識的學習奠定了認知基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上學習中心法則符合認知規(guī)

律。

高中生也更重視現(xiàn)實，而且對現(xiàn)實中的事物具有強烈的好奇心，更喜歡探索新知識的過

程。本節(jié)結(jié)合生活實例，以感冒導入，列舉了細菌、病毒等的致病機理，結(jié)合模型構(gòu)建，

充分引起了學生探究新知識的欲望，促進了課堂目標的生成。

《探究遺傳信息的流動-中心法則》效果分析

首先，教學目標基本達成。通過模型構(gòu)建以及新冠病毒和艾滋病的資料分析認識了中心

法則的內(nèi)容及發(fā)展，同時也培養(yǎng)提升了學生的科學思維，通過感冒因此細菌、病毒的遺傳信

息流動，，引導學生從生活經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題，倡導學生健康文明生活、

做好科學防護，實現(xiàn)社會責任的落實。

其次，充分激發(fā)了學生的學習熱情和積極性。高中生更重視現(xiàn)實，而且對現(xiàn)實中的事物

具有強烈的好奇心，更喜歡探索新知識的過程。本節(jié)以感冒導入，有學生通過模型構(gòu)建去探

索細菌產(chǎn)生溶血素的過程，進而深化轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，激發(fā)了學生的好奇心和探究欲，學

生的積極性高，課堂氛圍活躍，教學效果更好。

再者，課堂時間分配合理，給學生足夠的時間去思考，去合作探索，研究的更深入，同

時也給時間去整理知識，堅持以學生發(fā)展為中心，學生理解的更深刻，才能更好的去應用于

實踐。

《探究生物中遺傳信息的流動-中心法則》教材分析

本節(jié)內(nèi)容選自人教版普通高中教科書必修2《遺傳與變異》第4章《基因的表達》第2

節(jié)《基因?qū)π誀畹目刂啤分械膬?nèi)容。中心法則是生物學的核心規(guī)律之一，科學家克里克首先

預見了遺傳信息的一般規(guī)律，并將這一規(guī)律命名為中心法則，歷經(jīng)考驗后的中心法則，補充

了遺傳信從RNA流向RNA,本部分內(nèi)容涵蓋了DNA的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，同時又補充了RNA

復制和逆轉(zhuǎn)錄，綜合了生物界中生物遺傳信息的流動方向。本節(jié)重點在于探究中心法則的建

立與發(fā)展過程，難點在于其在生活中的相關(guān)應用。

本書前面重點講解了DNA的復制以及基因指導蛋白質(zhì)的合成,說明了基因和蛋白質(zhì)的關(guān)

系，本節(jié)內(nèi)容是對這個核心知識點的一個總結(jié)與補充，對接下來要學習基因、蛋白質(zhì)與性狀

的關(guān)系做了一個理論知識的鋪墊，將學生的關(guān)注點從生物的分子水平轉(zhuǎn)向生物的外在表現(xiàn)，

并去了解、解決相關(guān)的問題，在教材前后內(nèi)容中起到一個銜接作用。

中心法則的得出是一個不斷完善與發(fā)展的過程，本節(jié)課可以作為一堂綜合實踐課，以探

究性學習促進生物學核心概念的構(gòu)建，在活動中潛移默化地滲透科學研究過程，訓練科學的

思維方法。通過模型構(gòu)建、資料分析等體驗科學家探索遺傳奧秘的過程，激發(fā)學生對科學的

熱愛，樹立學生科學的發(fā)展觀。

《探究遺傳信息的流動-中心法則》評測練習

A組基礎(chǔ)題組

一、選擇

1.結(jié)合下圖分析，下列敘述錯誤的是（）

蛋白質(zhì)

A.生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核甘酸序