4.1基因指导蛋白质的合成 教案 高一生物人教版必修二

基因指导蛋白质的合成教学设计一．课程分析教材使用的是《普通高中课程标准使用教科书·生物（必修二遗传和进化）》，本节课是”第四章基因的表达”的第一节内容,本节内容是本章的开篇,是本章学习的基础,也是教学的难点所在,课程标准中与此相对应的要求是:“概述遗传信息的转录和翻译”。通过本节的学习，学生需要理解遗传信息的转录和翻译。除了要掌握这个主干知识以外，还需掌握的侧枝内容是DNA与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。转录和翻译过程抽象复杂——学生难理解，较多物质和细胞结构参与——学生易混乱，涉及到必修1和必修2中多个章节内容——学生已遗忘，而本节的突破对本模块学习起着承前启后的作用，没有本节内容的揭示，很多的现象无法解释，很多的研究无法进行，很多的生物技术无法操作。基于以上考虑，把本节分为2课时，第一课时主要完成基因表达概念和DNA与RNA比较及转录过程和原理的教学，第二课时学习翻译的过程和原理。二．学情分析学生在学习《基因的本质》后，已经对基因产生了浓厚的兴趣，想进一步探知有关基因的其他问题，学习的欲望强烈。但具以往的经验，学生往往会陷入学习时明白，学完了就糊涂的困惑中。高一学生在学习完必修一的基础上,已经掌握DNA分子的结构、DNA的复制、DNA和RNA的区别，但存在缺陷，具体表现在：概念、过程不清，获取信息和综合分析的能力不足，因此应该注意对学生学法的指导。三．教学目标（一）、知识与技能1．概述遗传信息的翻译过程。2．理解遗传信息与“密码子”的概念。3．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。（二）、过程与方法1．设计并制作翻译过程的剪纸模型，培养学生的创新意识和实践能力。2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，培养学生分析综合能力。3．通过对遗传信息表达的探究，培养学生的探究精神和创造性思维。（三）、情感、态度与价值观1．体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。2．认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束。四，教学重点、难点教学重点：遗传信息的翻译过程。教学难点：遗传信息的翻译过程。五．设计理念本设计试图利用学生已有的知识，通过设置问题情景，引入课题，并引导学生在探究中学习新知识，以达到充分调动学生学习的主动性，以及对转录和翻译的物质结构基础和两者之间的内在逻辑联系达到理解和运用层次的目标。比如“为什么RNA适于作DNA的信使呢？”就需要运用有关DNA和RNA结构的知识，以及结构和功能相适应的观点进行分析。其次将知识难点分解为多个具有一定难度梯度的小问题，以问题串的形式，或改变提问的方式，把难点分散，难度降低，要求减少，引导学生进行有效的探究，突出主干，解决问题。最后，借助直观手段，帮助学生理解基因指导蛋白质的合成的具体过程。六．教学方法讲授法与演示法相结合。七．课时安排2课时。八．教学流程第一课时一、新课导入当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？（学生讨论、争论）如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？学生可能会想到，需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。看来要解决这个问题，我们还需要了解“基因的表达”。二、新课教学引导学生看第4章的章图。请学生阅读章图中的文字和图解，询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。“问题探讨”提示：此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用，又是如何发挥作用的。一种生物的整套DNA分子中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现，因此，在可预见的将来，利用DNA分子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。（一）遗传信息的转录问：基因是有遗传效应的DNA片段；DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质中进行的。那么，DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢？分析推理1：推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。为什么RNA适于作DNA的信使呢？RNA与DNA的比较项目DNARNA基本单位脱氧核苷酸核氧核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U无机酸磷酸磷酸类型常为一种类型信使RNA（mRNA）转运RNA（tRNA）核糖体RNA（rRNA）分布主要在细胞核，少量在细胞质主要在细胞质，少量在细胞核（如核仁）结构双螺旋结构一般是单链（且比DNA短，能通过核孔）提示：DNA相当于总司令。在战争中，如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥，就会影响他指挥全局。DNA被核膜限制在细胞核内，使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行，有利于这两项重要生命活动的高效、准确。二、新课教学一、RNA的分子结构和化学组成学生思考：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？学生讨论：有几种可能性？并回答教师活动：展示几种可能性，引导学生分析哪种可能性更大？找出相关证据学生活动：讨论后回答，在DNA和蛋白质之间，有可能存在一种中间介质，说明依据（DNA是高分子化合物；DNA作为遗传物质必须保证数量的恒定）教师活动：引导学生再说出其他证据。并指导学生在课本----想象空间中寻找学生活动：阅读并回答，体会第二种可能性较大教师活动：谁来充当这个中间介质？并指出科学家发现RNA普遍存在于各种细胞中，猜测，蛋白质的合成与RNA有关系。引导同学们像科学家一样猜想:蛋白质的合成与RNA有关系.并找出证据学生活动：设计一个简单实验来证明蛋白质的合成与RNA有关2、DNA与RNA的区别教师活动：指出1955年科学家拿洋葱和变形虫做到实验与同学的实验结论相同教师提出问题：RNA从哪里来？提示引导场所可能是细胞核和细胞质。并引导追踪一种物质的来源和去向，如何实验？进一步引导，要标记RNA应该标记哪种元素呢？指导学生阅读课本，学习RNA相关知识，并比较DNA和RNA的区别。学生活动：指出自己对RNA知道哪些知识？填写表格比较DNA和RNA教师活动：展示三种RNA展示并讲解变形虫实验。引导学生分析重组变形虫的细胞中带标记的RNA会出现在哪里？学生活动：分析试验结论，并思考2个问题教师活动：引导学生思考DNA与RNA有什么关系？3、转录过程所需的模板原料和遵循的原则学生活动：阅读课本，理解转录概念教师活动：分析转录概念。展示转录的动态过程。引导学生分析转录过程分几步？学生活动：观察转录过程，回答转录过程分为几步？怎么完成的？教师活动：游离的核苷酸是不是随意可以与DNA上的结合？引出碱基互补配对原则，引导学生分析ＲＮＡ与其模板链什么关系？与另一条ＤＮＡ链什么关系？可以讨论也可以查阅课本学生活动：回答，并指出配对与ＤＮＡ配对的区别教师活动：展示图片，进一步强调ＲＮＡ与其模板链什么关系及与另一条ＤＮＡ链什么关系。进一步提问：转录与ＤＮＡ复制有区别学生活动：讨论并填写表格教师活动：重新展示转录过程，强调通过复制ＤＮＡ把遗传信息传递给ＲＮＡ，RNA由核孔出来，把遗传信息带到细胞质，留下伏笔小结：同学小结教师活动：展示小结本节主要内容九．课堂反馈练习板书设计：（一）遗传信息的转录1、RNA的种类（