必修《基因的本质》和《基因的表达》的教学策略

1、基因的本质和基因的表达基因的本质和基因的表达的教学策略的教学策略 一、教材分析一、教材分析1.“基因本质和基因的表达基因本质和基因的表达”在模块内和跨模块之间的联在模块内和跨模块之间的联系系章节主体知识章节主体知识跨章节、跨模块联系对象跨章节、跨模块联系对象1.DNA是主要的遗是主要的遗传物质传物质必修必修1第第2章第章第3节节遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸第第3章第章第2节节细胞器细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作第第3章第章第3节节细胞核细胞核系统的控制中心系统的控制中心第第6章第章第1至第至第4节节必修必修2第第5章第章第1节节基因突变与基因重组基因突变与基因重组选修选修1

2、专题专题5的的DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定2.DNA分子的结构分子的结构必修必修1第第2章第章第3节节遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸必修必修2第第5章第章第1节节基因突变与基因重组基因突变与基因重组第第6章第章第2节节基因工程及其应用基因工程及其应用选修选修3专题专题1基因工程基因工程3.DNA的复制的复制必修必修1、第第6章第章第1节节细胞的增殖细胞的增殖必修必修2第第2章第章第1节节一一 减数分裂减数分裂、选修选修1专题专题5的的多聚酶链式反应扩增多聚酶链式反应扩增DNA片段片段选修选修3专题专题1基因工程之目的基因的获取基因工程之目的基因的获取章节主体知识章节主体知识跨章

3、节、跨模块联系对象跨章节、跨模块联系对象4.基因是有遗传基因是有遗传效应的效应的DNA片段片段必修必修1第第6章第章第2节节细胞的分化细胞的分化、第、第3节节细胞的衰老与凋亡细胞的衰老与凋亡第第4节节细胞的癌变细胞的癌变必修必修2第第2章第章第2节节基因在染色体上基因在染色体上、第第4章第章第1节节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成第第2节节基因对性状的控制基因对性状的控制第第6章第章第2节节基因工程及其应用基因工程及其应用选修选修3专题专题1基因工程基因工程5.基因的表达、基因的表达、基因对性状基因对性状的控制的控制必修必修1第第1章第章第2节节细胞的多样性和统一性细胞的多样性和统一性

4、、第、第2章第章第2节节生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质第第2章第章第3节节遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸第第3章第章第2节节细胞器细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作、第、第3节节细胞核细胞核系统的控制中心系统的控制中心第第5章第章第1节节降低化学降低化学反应活化能的酶反应活化能的酶第第6章第章第2节节细胞的分化细胞的分化、第、第3节节细胞的衰老与细胞的衰老与凋亡凋亡第第4节节细胞的癌变细胞的癌变必修必修2第第2章第章第2节节基因在染色体上基因在染色体上、第第3章第章第4节节基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段第第5章第章第2节节基因突变及其他变

5、异基因突变及其他变异选修选修3基因工程基因工程和和蛋白质工程蛋白质工程2. 课标和考试大纲的要求课标和考试大纲的要求 课课 标标 要要 求求考试大纲要求考试大纲要求目目 标标水平要求水平要求 内内 容容 标标 准准知识性目标知识性目标应用应用总结人类对遗传物质的探索过程总结人类对遗传物质的探索过程II知识性目标知识性目标 理解理解概述概述DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点II知识性目标知识性目标 理解理解说明基因和遗传信息的关系说明基因和遗传信息的关系II知识性目标知识性目标 理解理解概述概述DNA分子的复制分子的复制II知识性目标知识性目标理解理解基因与性状的关系基因与性状的关系 I

6、I情感性目标情感性目标 感受感受经历经历搜集搜集DNA分子结构模型建立过程的分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流资料，并进行讨论和交流技能性目标技能性目标 独立操作独立操作制作制作DNA分子双螺旋结构模型分子双螺旋结构模型二、教学策略：二、教学策略：（1 1） 证明证明DNADNA是遗传物质的几个经典实验中的实验原理、设计思路、噬是遗传物质的几个经典实验中的实验原理、设计思路、噬菌体的标记方法、放射性的检测方法；菌体的标记方法、放射性的检测方法；（2 2）基因表达过程中遗传信息、）基因表达过程中遗传信息、mRNAmRNA、密码子、密码子、tRNAtRNA、反密码子、氨基、反密码子、氨基

7、酸的关系；酸的关系；（3 3）DNADNA的复制、基因控制蛋白质合成的相关计算题：如碱基、密码子、的复制、基因控制蛋白质合成的相关计算题：如碱基、密码子、反密码子、氨基酸相关的计算。反密码子、氨基酸相关的计算。（4 4）翻译的过程、概念名词的混淆如脱氧核苷酸、基因、）翻译的过程、概念名词的混淆如脱氧核苷酸、基因、DNADNA、染色体的、染色体的关系等。关系等。（一）学情分析（学习困难）（一）学情分析（学习困难）2.对应措施：对应措施：（1）伞藻嫁接和核移植实验思路导入艾佛里的实验设计思路，弥）伞藻嫁接和核移植实验思路导入艾佛里的实验设计思路，弥补学生思维的断层。补学生思维的断层。（2）通过差速

8、离心法的原理解答放射性含量的监测问题。）通过差速离心法的原理解答放射性含量的监测问题。（3）用简图体现）用简图体现DNA、mRNA、密码子、反密码子、氨基酸之、密码子、反密码子、氨基酸之间的关系，切忌间的关系，切忌6：3：1的记忆教学，不能把生物课上成历史的记忆教学，不能把生物课上成历史课。课。（4）用简单的数学公式完成相关）用简单的数学公式完成相关复制、转录、翻译复制、转录、翻译等相关计算：等相关计算： A=T,G=C A+G=T+C=50% 或者或者 A+C=T+G=50% A+T/双链双链=A+T/单链单链=A+U/mRNA 或者或者 G+C/双链双链=G+C/单单链链=G+C/mRNA

9、。（5）通过典型例题教会学生的解题思路以及学习生物的学习方法）通过典型例题教会学生的解题思路以及学习生物的学习方法.（6）用教材中的图理清基因、）用教材中的图理清基因、DNA和染色体的关系和染色体的关系三、具体的教学建议三、具体的教学建议 1.课例：上学期课例：上学期16周苏科庚老师的公开课周苏科庚老师的公开课 2.继续体现假说继续体现假说演绎法：演绎法：在第一章和第二章的学习在第一章和第二章的学习还存在困惑的学生，那么在完成这节课学习任务后，就还存在困惑的学生，那么在完成这节课学习任务后，就会豁然开朗了。所以，这堂课教师对学生的思维连贯的会豁然开朗了。所以，这堂课教师对学生的思维连贯的培养和

10、启迪是非常关键的。而这几个科学家的实验中，培养和启迪是非常关键的。而这几个科学家的实验中，思维跳动最大的是艾佛里的实验设计思路和研究方法，思维跳动最大的是艾佛里的实验设计思路和研究方法，学生很难一步到位，需要老师借助学生的已有的知识储学生很难一步到位，需要老师借助学生的已有的知识储备和认知能力来衔接。备和认知能力来衔接。（一）第三章（一）第三章基因的本质基因的本质的教学策略的创新之的教学策略的创新之处处3.教师通过教师通过伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验创造思创造思维源泉维源泉 通过重新学习伞藻嫁接实验和伞藻核移植实通过重新学习伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验，学生可以进一

11、步探究格里菲斯实验的转化验，学生可以进一步探究格里菲斯实验的转化因子提供明确的思路，为艾佛里实验设计的巧因子提供明确的思路，为艾佛里实验设计的巧妙之处达到共鸣。学生能得到的以下的启示妙之处达到共鸣。学生能得到的以下的启示： 图图1：伞藻嫁接：伞藻嫁接 图图2：伞藻核移植实验：伞藻核移植实验（1）结论：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中）结论：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。心。（2）研究对象：细胞核进行独立研究，同时还要遵循对照实验）研究对象：细胞核进行独立研究，同时还要遵循对照实验原则。原则。（3）核移植后，帽型伞藻的）核移植后，帽型伞藻的“体貌特征体貌特征”发生改

12、变的根本原因：发生改变的根本原因：遗传物质发生了改变：由菊花型伞藻细胞核中的遗传物质发生了改变：由菊花型伞藻细胞核中的DNA决定。决定。R型细菌型细菌 S型细菌型细菌 图图3： R型细菌转变成型细菌转变成S型细菌型细菌 （4）与艾佛里实验设计的思维共性：）与艾佛里实验设计的思维共性：R型细菌的型细菌的“体貌特征体貌特征”发生发生了改变，变成了了改变，变成了S型细菌了（如图型细菌了（如图3）。通过对伞藻嫁接实验和伞藻）。通过对伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验的结果核移植实验的结果类比推理法类比推理法可知，其原因就是可知，其原因就是R型细菌的遗传物型细菌的遗传物质发生了改变，由质发生了改变，由S型细菌

13、的遗传物质决定。所以，根据伞藻的嫁型细菌的遗传物质决定。所以，根据伞藻的嫁接和核移植实验的研究方法可知：要想办法单独研究：是接和核移植实验的研究方法可知：要想办法单独研究：是S型细菌型细菌的哪一种物质在起到转化因子也是遗传物质的作用呢的哪一种物质在起到转化因子也是遗传物质的作用呢 ？（5）学生合作学习和探究式学习）学生合作学习和探究式学习 : S型细菌中的物质进行分离、提纯：型细菌中的物质进行分离、提纯：DNA、RNA、蛋白质、蛋白质;小组合作进行模拟探究艾佛里的实验设计。小组合作进行模拟探究艾佛里的实验设计。图1图2说明：图说明：图1是学生的学习结果，而图是学生的学习结果，而图2中用中用DN

14、A酶处理酶处理DNA，利用反证法证明了，利用反证法证明了DNA是转化因子，是遗传物质，这个实验设计，没有一个学习小组能想到，这是是转化因子，是遗传物质，这个实验设计，没有一个学习小组能想到，这是正常的，因为图正常的，因为图1已经能真正体现艾佛里的实验设计思路：单独研究各种物质的具已经能真正体现艾佛里的实验设计思路：单独研究各种物质的具体作用。而图体作用。而图2是艾佛里事隔是艾佛里事隔2年后才补充完善的。年后才补充完善的。4简洁明了总结：简洁明了总结： 常见总结：常见总结：大多数生物以大多数生物以 DNA 为遗传物质，少为遗传物质，少数生物以数生物以 RNA 为遗传物质，所以为遗传物质，所以 核

15、酸核酸 是一切生是一切生物的遗传物质，物的遗传物质，DNA 是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。个人总结：用个人总结：用“三个所有三个所有”：所有原核生物和真所有原核生物和真核生物的遗传物质是核生物的遗传物质是 DNA，所有，所有DNA病毒的遗病毒的遗传物质是传物质是DNA，所有，所有RNA病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是 RNA。(三三)第四章第四章基因的表达基因的表达的教学建议和相应措施的教学建议和相应措施 1.教学重点、难点、疑点教学重点、难点、疑点 （1）教学重点和难点：）教学重点和难点： 基因控制蛋白质合成；基因控制蛋白质合成；基因对性状的控制。基因对性状的控制。 （2）学生学习疑点

16、：）学生学习疑点： 为什么基因不能直接控制蛋白质的合成？为什么基因不能直接控制蛋白质的合成？ RNA为什么适于作为什么适于作DNA的信使？的信使？ 为什么转录时为什么转录时DNA的两条链不能同时转录？的两条链不能同时转录？ 密码子与氨基酸、反密码子的关系。密码子与氨基酸、反密码子的关系。 脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系、染色体的关系 3.3.教师教学疑点：教师教学疑点： （1）如何导入）如何导入 （2）如何用简单明了的语言或者数学知识来解答学）如何用简单明了的语言或者数学知识来解答学生心中的疑点生心中的疑点 （3）如何归纳基因、蛋白质与性状的关系）如何归纳基因、蛋白质

17、与性状的关系 （4）如何恰当使用表格来进行教学）如何恰当使用表格来进行教学 （5）如何解决基因表达过程中遗传信息、）如何解决基因表达过程中遗传信息、mRNA、密码子、密码子、tRNA、反密码子、与氨基酸的关系；、反密码子、与氨基酸的关系； （6）如何有效解决）如何有效解决DNA的复制、基因控制蛋白质合的复制、基因控制蛋白质合成的相关的计算。成的相关的计算。二对学生学习疑点和教师教学疑点的解决办法：二对学生学习疑点和教师教学疑点的解决办法： 1.学法指导学法指导:用图指导基础知识的学习、理解和记忆。用图指导基础知识的学习、理解和记忆。 2.教法指导：教法指导： （1）导入：）导入：常见导入：常见

18、导入：比喻导入：比喻导入： 基基 因因 转转 录录 mRNA 翻翻 译译 蛋蛋 白白 质质 优点：直观上理解无论是原核细胞还是真核细胞的基因都是不优点：直观上理解无论是原核细胞还是真核细胞的基因都是不能直接指导蛋白质的合成，必须经过转录和翻译。能直接指导蛋白质的合成，必须经过转录和翻译。（2）“整体整体部分部分整体整体”的授课方式：通过的授课方式：通过flash播放基因指导播放基因指导蛋白质合成的整个连续的过程，然后，通过问题串的形式，分步蛋白质合成的整个连续的过程，然后，通过问题串的形式，分步解决转录和翻译的具体过程。解决转录和翻译的具体过程。 （3）通过图解特别注意：）通过图解特别注意：转

19、录的概念转录的概念 、RNA聚合酶、聚合酶、模板、原料、模板、原料、能量等。能量等。RNA聚合酶聚合酶mRNADNA模板链模板链游离的核糖核苷酸游离的核糖核苷酸（4）翻译的过程用大货车入库、卸货比喻教学易理解：）翻译的过程用大货车入库、卸货比喻教学易理解： 进位、转肽、脱落、移位进位、转肽、脱落、移位核糖体移动的方向核糖体移动的方向直到读取终止密码子才终止直到读取终止密码子才终止（5）密码子和反密码子或者）密码子和反密码子或者tRNA的教学用专车专用来比喻的教学用专车专用来比喻 tRNA的作用特点的作用特点 P66（6） 一个一个mRNA分子上可以结合多个核糖体同时合成分子上可以结合多个核糖体

20、同时合成多条相同的多肽多条相同的多肽 能力提高能力提高(08江苏）江苏）上图为原核细胞中转录、翻译的示意图。上图为原核细胞中转录、翻译的示意图。 据图判断，下列据图判断，下列描述中正确的是描述中正确的是(多选多选) A图中表示图中表示4条多肽链正在合成条多肽链正在合成B转录尚未结束、翻译即已开始转录尚未结束、翻译即已开始C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链一个基因在短时间内可表达出多条多肽链P67江苏高考江苏高考3.表格比较法的教学策略表格比较法的教学策略（1）DNA与与RNA的比较（课前完成，课堂上要求学生看表格回的比较

21、（课前完成，课堂上要求学生看表格回答：答：RNA为什么可以作为为什么可以作为DNA的信使）的信使）区别区别DNADNARNARNA结构结构通常是双螺旋结构通常是双螺旋结构通常是单链结构通常是单链结构基本单位基本单位 脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖含氮碱基含氮碱基 A A、G G、C C、T TA A、G G、C C、U U产生途径产生途径DNADNA复制（学完中心法复制（学完中心法则再补上则再补上逆转录逆转录）转录、（学完中心法则再补转录、（学完中心法则再补上逆转录上逆转录RNARNA复制）复制）（2）三种）三种RNA结构与功能的比较结构与功能的比

22、较（课堂根据（课堂根据P63图，教师一边讲，学生一边做笔记）图，教师一边讲，学生一边做笔记）mRNAtRNArRNA功能功能翻译时作翻译时作模板模板翻译时作搬运氨基酸翻译时作搬运氨基酸的工具的工具组成核糖体的成组成核糖体的成分分结构结构 单链单链单链，常有部分碱基单链，常有部分碱基配对形成三叶草配对形成三叶草结构结构单链单链共同共同点点都是转录产生；都是转录产生；基本单位相同；基本单位相同；都与翻译过都与翻译过程有关程有关（3）.转录、翻译和转录、翻译和DNA复制（表格先呈现，一边学习一边完成）复制（表格先呈现，一边学习一边完成） 转录转录翻译翻译DNA复制复制场场 所所真核细胞：真核细胞：主

23、要在细胞核，主要在细胞核，线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体原核细胞：原核细胞：在拟核或者细胞质在拟核或者细胞质核糖体上核糖体上 真核细胞：真核细胞： 主要在细胞核，主要在细胞核， 线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体 原核细胞：原核细胞： 在拟核、细胞质在拟核、细胞质模板模板DNA的一条链的一条链mRNADNA的两条链的两条链原料原料核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸氨基酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸碱基配对碱基配对原则原则A-U、T-AC-G、 G-CA-U、U-A、C-G、G-CA-T、 T-AC-G、 G-C信息传递信息传递DNAmRNAmRNA蛋蛋白质白质DNADNA时间时间生长发育的过程中的任何时期生长发育的过

24、程中的任何时期细胞分裂（间期）细胞分裂（间期）产物产物mRNA蛋白质蛋白质2个相同的个相同的DNA 4. 基因对性状的控制的有效归纳：基因对性状的控制的有效归纳：（1）基因与酶：）基因与酶：P69白化病的图和豌豆圆粒和皱粒的现象，学生白化病的图和豌豆圆粒和皱粒的现象，学生再归纳再归纳（遵循孟德尔的遗传规律）（遵循孟德尔的遗传规律）（2）基因与蛋白质：）基因与蛋白质：P80镰刀型贫血病的原因以及镰刀型贫血病的原因以及P70囊性纤维囊性纤维病的原因，学生再归纳病的原因，学生再归纳（遵循孟德尔的遗传规律）（遵循孟德尔的遗传规律）（3）基因与基因、基因与基因的产物：身高）基因与基因、基因与基因的产物：

25、身高（多基因遗传）（多基因遗传）（4）基因与环境共同决定（）基因与环境共同决定（P68水毛茛，弃婴的身高，基因型和水毛茛，弃婴的身高，基因型和表现型的关系等）表现型的关系等）5.遗传信息、密码子、反密码子的有效归纳遗传信息、密码子、反密码子的有效归纳(解决学生的困惑）解决学生的困惑）遗传信息遗传信息是指是指DNA上特定的脱氧核苷酸排列顺序。上特定的脱氧核苷酸排列顺序。密码子密码子是是mRNA上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基。上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基。 密码子共密码子共64种，决定氨基酸的只有种，决定氨基酸的只有61种。种。反密码子是反密码子是tRNA的反密码环上与的反密码环上与mRNA

26、的密码子互补配对的三的密码子互补配对的三个相邻碱基，个相邻碱基，tRNA有有61种。种。每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运；转运；但一种密码子只能决定一种氨基酸，一种但一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只转运一种氨基酸。只转运一种氨基酸。 6.利用教材插图有效归纳脱氧核苷酸、利用教材插图有效归纳脱氧核苷酸、基因、基因、DNA、染色体的关系、染色体的关系（有利于有利于学生理解记忆）学生理解记忆）脱氧核苷酸脱氧核苷酸是基因和是基因和DNA 的基本组成单位的基本组成单位基因基因在染色体上呈线性排列在染色体上呈线性排列P30

27、 图图2-11果蝇某一条果蝇某一条染色体上的几个基因染色体上的几个基因细胞质基因细胞质基因细胞核基因细胞核基因存在部位存在部位叶绿体、线粒体、细菌质粒叶绿体、线粒体、细菌质粒细胞核细胞核是否与蛋是否与蛋白质结合白质结合否，否，DNA分子裸露分子裸露与蛋白质结合为染色体与蛋白质结合为染色体结构结构双链双链DNA双链双链DNA功能功能复制、转录、翻译复制、转录、翻译复制、转录、翻译复制、转录、翻译基因数量基因数量少少多多遗传方式遗传方式遵循孟德尔遗传规律、属于遵循孟德尔遗传规律、属于母系遗传母系遗传遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律7.细胞质基因与细胞核基因的比较细胞质基因与细胞核基因的比较（了

28、解而已）（了解而已） 以以DNADNA为遗传物质的生物的遗传信息传递：为遗传物质的生物的遗传信息传递： 如真核生物、如真核生物、原核生物、原核生物、DNADNA病毒等病毒等以以RNARNA为遗传物质，但没有逆转录酶的遗传信息传递：为遗传物质，但没有逆转录酶的遗传信息传递：如：甲型如：甲型H1N1流感病毒等流感病毒等 （3）以）以RNA为遗传物质，但有逆转录酶的遗传信息传递为遗传物质，但有逆转录酶的遗传信息传递如：如：艾滋病病毒、艾滋病病毒、 Rous肉瘤病毒等肉瘤病毒等DNA 转录RNA翻译蛋白质蛋白质复制RNA翻译蛋白质蛋白质复制DNA 转录RNA翻译蛋白质蛋白质复制RNA逆逆转录转录8.中

29、心法则中心法则（特别强调是遗传信息的传递规律）（特别强调是遗传信息的传递规律）8.第三节第三节遗传密码的破译遗传密码的破译按最简单的方式教学：密按最简单的方式教学：密码子的阅读是非重叠式阅读，有助于以后基因突变的码子的阅读是非重叠式阅读，有助于以后基因突变的教学。（用教学。（用123456789的读法来解决）的读法来解决）9.基因控制蛋白质合成的相关计算题：基因控制蛋白质合成的相关计算题： A=T,G=C ； A+G=T+C=50% 或者或者 A+C/T+G=1 A+T的比例的比例3个一样（个一样（A+T在在DNA双链中的比例双链中的比例=A+T在在DNA单链中的比例单链中的比例=A+U在在mRNA中的比例中的比例例例1：已知：已知3个个DNA分子共有碱基分子共有碱基24000个，则其指导合成蛋白个，则其指导合成蛋白质的氨基酸有质的氨基酸有20种，种，4000个。个。（A+T在在DNA双链中的比例双链中的比例=A+T在在DNA单链中的比例单链中的比例=A+U在在mRNA中的比例）中的比例）例例2：已知一条：已知一条mRNA上有上有200个碱基，其中个碱基，其中A占占25%，U占占15%，那么转录该，那么转录该mRNA的的DNA的的C+G多少个？多少个？240个个例例3