高中生物-基因指导蛋白质的合成教学设计学情分析教材分析课后反思

《遗传信息的转录和翻译》教学设计教学目标(1)知识目标：①说明基因与遗传信息的关系。②概述遗传信息的转录的过程。(2)能力目标：①通过DNA和RNA的对照掌握类比方法及读图能力。②通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物。③利用课本插图和课件，培养学生的读图能力，提高分析、类比归纳的学习方法。(3)情感目标：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终结，激发学生探知未知世界的欲望。③认同用辨正唯物主义观点分析和认识生物体生命活动的基本规律，逐步形成科学的世界观。教学重、难点（1）重点①了解基因控制蛋白质合成的中间物质──RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同；②理解基因表达的转录的概念及过程；③比较转录和复制的异同；(2)难点：理解基因表达的转录概念和过程课时安排1课时四、教学方法本节内容抽象、难懂，教学过程中采用模拟操作、图像展示等突破难点。具体做法如下：1、创设问题情境，知识问题化。结合教材内容、通过层层设疑引导学生学习；通过自制各种表格，对比各种生物学过程加深理解。2、模拟操作，多媒体展示，抽象事物具体化。以演示模拟自学为主，多媒体展示为辅。即先模拟后展示并解释，相互渗透。五、教学过程教学环节师生活动设计意图课前准备1.老师和生物兴趣小组的同学一起准备DNA、构成RNA的基本单位的模型2.学生查找相关资料搜集照片。导入创造情境、激发兴趣首先展示侏罗纪公园电影片段，提出问题：科学家问什么能复活恐龙？引导学生回答：根据恐龙的DNA。引出问题：我们知道DNA主要在细胞核内，但是DNA控制合成蛋白质却在细胞核外！基因是如何控制蛋白质合成的？引出课题──基因指导蛋白质的合成。新课讲解为进入下一教学内容作铺垫，进一步激发学生求知欲望。『探究活动』一、RNA的种类和功能师：（课件展示真核细胞亚显微结构图），提问：控制生物性状的基因在哪里？蛋白质的合成场所在在哪里？引导探究：基因位于细胞核中，怎么去指导细胞质中的核糖体合成蛋白质？（比如-细胞核是司令部，细胞质是战场，DNA可充当什么角色？它为什么不到细胞质中直接指导蛋白质的合成？）推测：有一种物质把遗传信息“带”到核糖体上。科学家通过实验证实这种物质可能是RNA引导学生阅读教材，思考问题：1、RNA和DNA的异同点2、RNA的种类，以及每种RNA的功能分别是什么？学生阅读教材后，回答问题。1、引导学生巩固旧知识，并引出探究内容。2、打比方形象有趣，可激发学生的学习兴趣。。『探究活动』二、转录的过程『学生活动』先播放一次完整的转录过程的flase动画，引导学生认真观察每个过程的变化特点。提问：mRNA在哪里产生？（生回答：细胞核）再展示教材P63图4-4“以DNA为模板转录RNA的图解”，然后进行学生活动，通过学生活动分析转录过程。以小组为单位将事先准备好的材料（用硬纸片制成活动材料，包括DNA双链结构、游离的核糖核苷酸数个等）要求学生按照碱基互补配对原则进行拼接，活动结束后，展示各小组的结果，小组代表小结活动情况。（教师引导指正）随机选取小组代表讲台展示转录的过程：1．解旋-–RNA聚合酶结合在DNA模板区，DNA双链在RNA聚合酶（解旋酶）的作用下解开，碱基得以暴露。2．碱基互补配对--以一条DNA链为模板，利用细胞核内游离的核糖核苷酸，按A-U，C-G，T-A，G-C配对。3、连接合成RNA链--组成RNA的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下一个个连接起来。4．释放--合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。利用动画课件逐步演示转录过程并讲解，加深学生对转录过程直观的理解。师生归纳转录的特点（场所、模板、原料、条件、碱基配对、产物、遗传信息流动等）（课件逐一显示）深入分析——比较转录和DNA复制的异同点引导学生，共同填写表格。转录DNA复制主要场所模板原料碱基配对原则产物是否需要能量需要的酶用不断提升的问题引导学生通过观察比较分析的方法，得出RNA适于作DNA的信使的原因，培养学生类比归纳的学习方法。通过学生活动，培养学生的动手操作能力以及学生的合作意识，同时加深认识和理解转录的过程。利用课本插图和课件，培养和发展学生的读图能力。课堂练习见课件课堂小结3.1基因指导蛋白质的合成一、RNA1、RNA与DNA的异同点2、RNA的种类和作用二、转录1、概念2、转录的过程3、转录和复制的区别建构知识框架引导学生从整体上认识基因转录的过程课标分析普通高中生物课程标准中，有关本节内容描述为：“概述遗传信息的转录和翻译”。概述根据课程标准解释，属于“理解水平”的范畴，即把握内在逻辑联系；与已有知识建立联系；进行解释、推断、区分、扩展；提供证据；收集、整理信息等。因此，本节教学不应局限于对转录过程的单纯描述，而应当让学生理解转录的物质结构基础以及物质之间的内在逻辑联系,能掌握基本的概念和过程,能应用基因(DNA)碱基、RNA碱基的对应关系。结合学生实际，本节课的课程标准可以细化为一下内容：①了解基因控制蛋白质合成的中间物质──RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同；②理解基因表达的转录的概念及过程；③比较转录和复制的异同；教材分析本节课是高中人教版生物教材第四章《基因的表达》，第一节《基因指导蛋白质的合成》。基因控制蛋白质合成是在是在了解了基因的概念，DNA、基因和染色体之间的关系基础上，进一步了解基因对性状控制的实质。掌握了本节课的知识，能进一步理解孟德尔的遗传规律，以及为后续课程中变异和进化奠定基础。本节能引导学生关注生物学的发展，激发其对生物学强烈的研究兴趣，具有非常重要的意义。本节课也是挖掘生命的本质，联系微观世界和宏观世界的桥梁学情分析学生在知识方面：学生已具备了核酸的分子特点、DNA是主要遗传物质，染色体、DNA和基因的关系等知识基础。但是核酸的分子特点是必修一所学内容，部分学生已经遗忘。在思维特点方面：学生的假设-演绎思维、抽象思维、系统思维已发展到一定的水平。初步接触了哲学，具有了浅显的唯物主义思想加之自我意识高涨。但是本节内容比较抽象，教学中要化难为易，变抽象为具体，增加学生感性认。要积极调动学生已有的知识储备，结合直观形象的示意图、模型及视频动画来辅助教学，引导学生自主对知识进行回顾、比较和总结。测评练习一、选择题1．下列哪项是DNA和RNA共同具有的()A．双螺旋结构 B．脱氧核糖C．尿嘧啶 D．腺嘌呤2．在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共有()A．两种 B．四种C．五种 D．六种3．真核细胞中DNA复制、转录的主要场所依次是()A．细胞核、细胞核B．细胞核、细胞质C．细胞核、细胞核D．细胞核、细胞质4．有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是()A．两种过程都可在细胞核中发生B．两种过程都有酶参与反应C．两种过程都以脱氧核苷酸为原料D．两种过程都以DNA为模板5．在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的()A．24%,22% B．22%,28%C．26%,24% D．23%,27%6．如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是()A．①链的碱基A与②链的碱基T互补配对B．②是以4种核糖核苷酸为原料合成的C．如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶D．转录完成后，②需通过两层生物膜才能与核糖体结合班级：姓名：123456二、非选择题7．(14分)下图是细胞内进行遗传信息传递的部分图解，并提供了部分氨基酸的密码子，请据图回答：(1)图中1和2分别表示________、________(物质)。(2)若该图表示以甲链为模板合成乙链，则该过程称为________，催化该过程的酶主要是________。(3)若两条链共含有200个碱基，且A∶T∶G∶C＝2∶1∶3∶3，则含碱基U有________个。参考答案一、选择题1、解析：具有双螺旋结构的是DNA，RNA不具有；脱氧核糖是DNA中特有的五碳糖，尿嘧啶是RNA中特有的碱基，腺嘌呤是DNA和RNA共同具有的碱基。答案：D2、解析：A、T、C能构成三种脱氧核苷酸，由于核糖核苷酸中没有T碱基，A、C能构成两种核糖核苷酸，因此A、C、T能构成五种核苷酸。答案：C解析：DNA的复制、转录都是以DNA为模板，DNA主要在细胞核中，故DNA复制、转录的场所主要是细胞核。答案：A4、解析：复制和转录都主要在细胞核内进行；都需要各种酶的参与；复制的原料是4种脱氧核苷酸，转录的原料是4种核糖核苷酸；两种过程的模板都是DNA，复制是以DNA的两条链分别为模板，而转录是以DNA的一条链为模板。答案：C5、解析：由碱基互补配对原则及题干分析知，在DNA分子中，一条链上的鸟嘌呤G和胸腺嘧啶T分别占该核苷酸链碱基的22%和28%，那么，由该链转录出来的信使RNA中的鸟嘌呤G等于该链中的胞嘧啶，即(1－54%)－22%＝24%，胞嘧啶等于该链的鸟嘌呤，即22%。答案：A6、解析：图中①链为模板链，②链为RNA，①链中A与②链中U互补配对；③表示RNA聚合酶；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层膜。答案：B二、非选择题7、解析：(1)甲为DNA的一条链，乙为mRNA。所以，图中1和2分别表示脱氧核糖和核糖。(2)图中显示的过程为转录，催化该过程的酶主要是RNA聚合酶。(3)根据题意可推知，碱基U所占的比例为两条链碱基总数的1/10，所以碱基U有20个。答案：(1)脱氧核糖核糖(2)转录RNA聚合酶(3)20效果分析本节课，通过视频导入、层层设疑引导学生分析、多媒体展示转录的过程、学生动手操作模拟转录的过程等方式方法基本达到教学目标。知识方面：①了解了RNA的种类，及每类的作用。②能够说出遗传信息的转录的过程。能力方面：①能够动手模拟转录的过程②会列表分析转录和复制的区别③分析问题、提取信息的能力进一步加强(3)情感目标：认同生命的物质性，感悟了生命之美！但是在转录的场所方面学生认识还有些不全面，特别是对原核生物、和不细胞器（线粒体和叶绿体）中如何转录不能形成正确的认识。在以后的教学中我会就这些方面，通过练习、讲述、提供资料等多种方式，引导学生加深理解。课后反思在实际的课堂教学中，我认为这节课在以下二方面收到了较好效果：一是通过创设