必修《基因的本质》和《基因的表达》的教学策略

1、光合作用的发现基因的本质和基因的表达的教学策略 一、教材分析1.“基因本质和基因的表达”在模块内和跨模块之间的联系章节主体知识跨章节、跨模块联系对象1.DNA是主要的遗传物质必修1第2章第3节遗传信息的携带者核酸第3章第2节细胞器系统内的分工合作第3章第3节细胞核系统的控制中心第6章第1至第4节必修2第5章第1节基因突变与基因重组选修1专题5的DNA的粗提取与鉴定2.DNA分子的结构必修1第2章第3节遗传信息的携带者核酸必修2第5章第1节基因突变与基因重组第6章第2节基因工程及其应用选修3专题1基因工程3.DNA的复制必修1、第6章第1节细胞的增殖必修2第2章第1节一 减数分裂、选修1专题5的

2、多聚酶链式反应扩增DNA片段选修3专题1基因工程之目的基因的获取章节主体知识跨章节、跨模块联系对象4.基因是有遗传效应的DNA片段必修1第6章第2节细胞的分化、第3节细胞的衰老与凋亡第4节细胞的癌变必修2第2章第2节基因在染色体上、第4章第1节基因指导蛋白质的合成第2节基因对性状的控制第6章第2节基因工程及其应用选修3专题1基因工程5.基因的表达、基因对性状的控制必修1第1章第2节细胞的多样性和统一性、第2章第2节生命活动的主要承担者蛋白质第2章第3节遗传信息的携带者核酸第3章第2节细胞器系统内的分工合作、第3节细胞核系统的控制中心第5章第1节降低化学反应活化能的酶第6章第2节细胞的分化、第3

3、节细胞的衰老与凋亡第4节细胞的癌变必修2第2章第2节基因在染色体上、第3章第4节基因是有遗传效应的DNA片段第5章第2节基因突变及其他变异选修3基因工程和蛋白质工程2. 课标和考试大纲的要求 课 标 要 求考试大纲要求目 标水平要求 内 容 标 准知识性目标应用总结人类对遗传物质的探索过程II知识性目标 理解概述DNA分子结构的主要特点II知识性目标 理解说明基因和遗传信息的关系II知识性目标 理解概述DNA分子的复制II知识性目标理解基因与性状的关系 II情感性目标 感受经历搜集DNA分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交流技能性目标 独立操作制作DNA分子双螺旋结构模型二、教学策略：（

4、1） 证明DNA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；（2）基因表达过程中遗传信息、mRNA、密码子、tRNA、反密码子、氨基酸的关系；（3）DNA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。（4）翻译的过程、概念名词的混淆如脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系等。（一）学情分析（学习困难）2.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，弥补学生思维的断层。（2）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DNA、mRNA、密码子、反密码子、氨基酸之间的关系，切忌6：

5、3：1的记忆教学，不能把生物课上成历史课。（4）用简单的数学公式完成相关复制、转录、翻译等相关计算： A=T,G=C A+G=T+C=50% 或者 A+C=T+G=50% A+T/双链=A+T/单链=A+U/mRNA 或者 G+C/双链=G+C/单链=G+C/mRNA。（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.（6）用教材中的图理清基因、DNA和染色体的关系三、具体的教学建议 1.课例：上学期16周苏科庚老师的公开课 2.继续体现假说演绎法：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启迪是非常关

6、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，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。（一）第三章基因的本质的教学策略的创新之处3.教师通过伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验创造思维源泉 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妙之处达到共鸣。学生能得到的以下的启示： 图1：伞藻嫁接 图2：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原则。（3）核移植后，帽型伞藻的“体貌特征”发

7、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DNA决定。R型细菌 S型细菌 图3： R型细菌转变成S型细菌 （4）与艾佛里实验设计的思维共性：R型细菌的“体貌特征”发生了改变，变成了S型细菌了（如图3）。通过对伞藻嫁接实验和伞藻核移植实验的结果类比推理法可知，其原因就是R型细菌的遗传物质发生了改变，由S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S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 ？（5）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：DNA、RNA、蛋白质;小组合作进行模拟探究艾佛里的实验设计。图

8、1图2说明：图1是学生的学习结果，而图2中用DNA酶处理DNA，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体作用。而图2是艾佛里事隔2年后才补充完善的。4简洁明了总结： 常见总结：大多数生物以 DNA 为遗传物质，少数生物以 RNA 为遗传物质，所以 核酸 是一切生物的遗传物质，DNA 是主要的遗传物质。个人总结：用“三个所有”：所有原核生物和真核生物的遗传物质是 DNA，所有DNA病毒的遗传物质是DNA，所有RNA病毒的遗传物质是 RNA。(三)第四章基因的表达的教学建议和相

9、应措施1.教学重点、难点、疑点（1）教学重点和难点： 基因控制蛋白质合成；基因对性状的控制。（2）学生学习疑点： 为什么基因不能直接控制蛋白质的合成？ RNA为什么适于作DNA的信使？ 为什么转录时DNA的两条链不能同时转录？ 密码子与氨基酸、反密码子的关系。 脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系3.教师教学疑点：（1）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生心中的疑点（3）如何归纳基因、蛋白质与性状的关系（4）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、mRNA、密码子、tRNA、反密码子、与氨基酸的关系；（6）如何有效解决DNA的复制、基因控制蛋白质合

10、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：1.学法指导:用图指导基础知识的学习、理解和记忆。2.教法指导：（1）导入：常见导入：比喻导入： 基 因 转 录 mRNA 翻 译 蛋 白 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能直接指导蛋白质的合成，必须经过转录和翻译。（2）“整体部分整体”的授课方式：通过flash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，分步解决转录和翻译的具体过程。 （3）通过图解特别注意：转录的概念 、RNA聚合酶、模板、原料、能量等。RNA聚合酶mRNADNA模板链游离的核糖核苷酸（4）翻译的过程用大货车入库、卸货比喻

11、教学易理解： 进位、转肽、脱落、移位核糖体移动的方向直到读取终止密码子才终止（5）密码子和反密码子或者tRNA的教学用专车专用来比喻 tRNA的作用特点 P66（6） 一个mRNA分子上可以结合多个核糖体同时合成多条相同的多肽 能力提高(08江苏）上图为原核细胞中转录、翻译的示意图。 据图判断，下列描述中正确的是(多选) A图中表示4条多肽链正在合成B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D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链P67江苏高考3.表格比较法的教学策略（1）DNA与RNA的比较（课前完成，课堂上要求学生看表格回答：RNA为什么可以作为DNA的信使）区别DNA

12、RNA结构通常是双螺旋结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA复制（学完中心法则再补上逆转录）转录、（学完中心法则再补上逆转录RNA复制）（2）三种RNA结构与功能的比较（课堂根据P63图，教师一边讲，学生一边做笔记）mRNAtRNArRNA功能翻译时作模板翻译时作搬运氨基酸的工具组成核糖体的成分结构 单链单链，常有部分碱基配对形成三叶草结构单链共同点都是转录产生；基本单位相同；都与翻译过程有关（3）.转录、翻译和DNA复制（表格先呈现，一边学习一边完成） 转录翻译DNA复制场 所真核细胞：主要在细胞核，线粒体和叶绿体原

13、核细胞：在拟核或者细胞质核糖体上 真核细胞： 主要在细胞核， 线粒体和叶绿体 原核细胞： 在拟核、细胞质模板DNA的一条链mRNADNA的两条链原料核糖核苷酸氨基酸脱氧核苷酸碱基配对原则A-U、T-AC-G、 G-CA-U、U-A、C-G、G-CA-T、 T-AC-G、 G-C信息传递DNAmRNAmRNA蛋白质DNADNA时间生长发育的过程中的任何时期细胞分裂（间期）产物mRNA蛋白质2个相同的DNA 4. 基因对性状的控制的有效归纳：（1）基因与酶：P69白化病的图和豌豆圆粒和皱粒的现象，学生再归纳（遵循孟德尔的遗传规律）（2）基因与蛋白质：P80镰刀型贫血病的原因以及P70囊性纤维病的原

14、因，学生再归纳（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（多基因遗传）（4）基因与环境共同决定（P68水毛茛，弃婴的身高，基因型和表现型的关系等）5.遗传信息、密码子、反密码子的有效归纳(解决学生的困惑）遗传信息是指DNA上特定的脱氧核苷酸排列顺序。密码子是mRNA上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基。 密码子共64种，决定氨基酸的只有61种。反密码子是tRNA的反密码环上与mRNA的密码子互补配对的三个相邻碱基，tRNA有61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；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。 6.利用教材插图有效归

15、纳脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的关系（有利于学生理解记忆）脱氧核苷酸是基因和DNA 的基本组成单位基因在染色体上呈线性排列P30 图2-11果蝇某一条染色体上的几个基因细胞质基因细胞核基因存在部位叶绿体、线粒体、细菌质粒细胞核是否与蛋白质结合否，DNA分子裸露与蛋白质结合为染色体结构双链DNA双链DNA功能复制、转录、翻译复制、转录、翻译基因数量少多遗传方式遵循孟德尔遗传规律、属于母系遗传遵循孟德尔遗传规律7.细胞质基因与细胞核基因的比较（了解而已）以DNA为遗传物质的生物的遗传信息传递： 如真核生物、原核生物、DNA病毒等以RNA为遗传物质，但没有逆转录酶的遗传信息传递：如：甲型H1N1

16、流感病毒等 （3）以RNA为遗传物质，但有逆转录酶的遗传信息传递如：艾滋病病毒、 Rous肉瘤病毒等DNA 转录RNA翻译蛋白质复制RNA翻译蛋白质复制DNA 转录RNA翻译蛋白质复制RNA逆转录8.中心法则（特别强调是遗传信息的传递规律）8.第三节遗传密码的破译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教学。（用123456789的读法来解决）9.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 A+C/T+G=1 A+T的比例3个一样（A+T在DNA双链中的比例=A+T在DNA单链中的比例=A+U在mRNA中的比例例1：已知3个D

17、NA分子共有碱基24000个，则其指导合成蛋白质的氨基酸有20种，4000个。（A+T在DNA双链中的比例=A+T在DNA单链中的比例=A+U在mRNA中的比例）例2：已知一条mRNA上有200个碱基，其中A占25%，U占15%，那么转录该mRNA的DNA的C+G多少个？240个例3：在一个DNA分子中，A+T占全部碱基的54%，其中一条链中的G与A分别占该链的22%和28%，则由该链转录的mRNA中G与C分别占碱基总数的? 24% 22% 例4：一条多肽链中含有160个氨基酸，则指导其合成的mRNA有160个密码子，有480个碱基，则控制其合成的 DNA片段有碱基960个。利用P53图312“ 证明DNA 进行半保留复制的实验”来理清学生思维例5：将15N标记的一个DNA分子放在含14N的培养基中连续培养4代，则后代中，只含15N的DNA分子与含14N的DNA分子的比？（1） 的过程叫 ，其主要场所在 。在该生理过程中，遗传信息的传递途径是_。 (2)氨基酸