高中生物-第1节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

《基因指导蛋白质的合成》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）概述遗传信息的转录和翻译过程。（2）理解遗传信息与“密码子”的概念。（3）能运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。2、能力目标培养和发展学生的观察识图能力，分析归纳和推理判断的能力。让学生能利用文字、图表、图解等形式，阐述转录和翻译的概念、原理和过程。3、情感目标培养学生用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。二、教学重难点重点：转录和翻译的概念和过程。难点：遗传信息的翻译过程。三、课时安排

1课时四、教学过程内容教师组织和引导学生

活动教学

意图

导入

第一课时遗传信息的转录

第二课时

遗传信息的翻译

三、总结

向学生展示噬菌体感染大肠杆菌示意图，教师提出：噬菌体的DNA进入大肠杆菌的细胞内，形成子代噬菌体，其用于合成自身蛋白质的场所、原料和能量来源于何处？引导学生回顾：噬菌体利用大肠杆菌提供的环境和原料合成自身的蛋白质。教师继续提问：控制蛋白质合成的是哪一种物质？引导学生回答：噬菌体的DNA控制蛋白质的合成。引出本节内容。教师展示细胞示意图，提出问题：DNA如何控制蛋白质？教师展示1955年科学家做的洋葱变形虫实验，学生分析出哪种物质充当媒介？

课内活动一（3min）阅读课本P62至P63页第二段内容，然后回答下列问题：1、RNA的结构单位是什么？2、RNA为什么适合作DNA的信使？3、RNA的种类有哪三种？4、RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些？

细胞中的两种核酸的比较

比较项目DNARNA基本单位碳糖含氮碱基结构

主要存在部位另外，教师补充：三种mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）的作用。课内活动二（3min）观看动画结合课本P63图4-4回答：（1）什么是转录？（2）DNA的两条链都能转录吗？（3）DNA链完全解开吗？（4）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？（5）比较DNA复制与转录比较项目DNA复制DNA转录场所

解旋

模板

原料

酶

产物遗传信息传递特点巩固练习一上节课我们学习了转录的过程，知道了通过转录DNA将遗传信息传递给mRNA,接下来mRNA上的遗传信息如何指导蛋白质的合成？莫尔斯电码引出密码子。思考：mRNA的4种碱基如何决定20种氨基酸？

提出：mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸。学习密码子表，观察表格，总结密码子的特点。

小结：64种密码：61个编码控制20种氨基酸合成，另外3个（UAG、UAA、UGA）不编码任何氨基酸，而是合成蛋白质的终止信号又称终止密码。继续设疑：是谁把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”——核糖体上的？————引出tRNA

课件显示：tRNA的结构示意图，特别注意反密码子的种类和读取的方向（61种，从携带氨基酸的那一端开始读取）课内活动3：（3min）阅读P65-66，图4-6回答问题：1.翻译场所是？2.翻译过程遵循什么碱基配对原则？3.翻译需要哪些条件？教师结合演示动画，重点分部讲述翻译的过程，并总结翻译的实质：将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质中的氨基酸序列。课内活动4：模拟翻译过程（3min）假设你是tRNA，利用已有的道具进行小组合作，模仿翻译过程将黑板上的一段mRNA翻译成多肽链AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA（注意思考该片段有多少个密码子？对应多少个氨基酸？需要多少个tRNA？）巩固练习二

总结：基因的表达过程可概括为：转录翻译DNA(基因)mRNA蛋白质比较DNA复制、转录、翻译过程场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：

转录：

翻译：

学生讨论，回答。

学生思考：有中间物质传递信息。学生总结出mRNA是媒介

学生阅读课文，思考问题，并填写表。

学生带着问题阅读课文，小组讨论，填表，同学总结转录过程。

通过练习，帮助学生巩固

学生思考，回答。

学生思考，回答。

学生跟随教师讲解，理解翻译的过程。学生思考，小组讨论，以小组为单位演示。

回顾旧知识，引入新内容的学习。

通过阅读课文，进一步提高学生自学能力。教师导学，进一步掌握知识要点。

并利用教材中的图解，引导学生通过观察、思考、归纳获得知识。

教师导学，帮助学生掌握知识要点。

利用图解，和角色扮演引导学生通过观察、思考、归纳，演绎获得知识。

学情分析本节是在学生学习了《分子与细胞》、《遗传因子的发现》、《基因与染色体的关系》与《基因的本质》等内容后，进行编排的。通过本节的教学，学生解决基因是如何表达的这一疑问。这为第四章的学习奠定基础，同时为学生以后学习《基因对性状的控制》、《基因突变》、《从杂交育种到基因工程》等内容打下基础。在高中阶段，学生已具备一定的知识水平，思维能力、学习能力也得到一定的发展，可以自主学习完成课本中基础概念，但对微观层次上的转录和翻译过程，理解起来还有些难度。因此，教学中教师借助形象的、易理解的图片材料、多媒体动画演示以及学生角色扮演加强学生的直观理解。本节内容抽象，概念多，信息量较大，学生会出现概念混淆、条理不清、理解不透等问题，需要教师引导学生对于复制、转录、翻译过程进行比较，对易混点、易错点进行归纳总结。效果分析本节课，效果良好。通过教师设计问题，引导学生自主学习翻译场所、翻译遵循的原则以及翻译所需要的条件。设置问题难度适宜，可充分调动大多数学生的学习积极性。对于较难的翻译过程，通过动画讲解以及学生自主合作演绎翻译过程，使学生对该过程深入了解。课堂最后通过学生自己总结所需知识点以及巩固练习及时加深印象，学生学习效果良好。教材分析《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物学教材《遗传与进化》第4章《基因的表达》第1节的内容。本节内容主要包括基因转录形成RNA和RNA通过翻译形成蛋白质这两个相互联系的生命反应过程，而该过程发生于细胞内部，内容抽象难懂，既是重点也是难点。学生需要发展分析和综合、归纳和概括等理性思维能力，以准确理解基因指导蛋白质合成的过程以及建构“转录”和“翻译”的概念。阐明基因指导蛋白质合成的过程依靠的是一系列构思精巧的经典实验，也是引导学生探究性学习的良好素材。高二生物导学案编号课题第四章第一节基因指导蛋白质的合成时间主备审核学习目标1.概述遗传信息的转录和翻译过程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学习重点1、遗传信息的的翻译过程复制、转录与翻译的比较学习难点【课前预习案】课前预习一、遗传信息的转录1.RNA的组成、结构及分类（1）基本单位：，它是由一分子、磷酸和碱基组成，组成RNA的碱基有。（2）结构；一般是链，长度比DNA短，能通过，从细胞核转移到细胞质。（3）分类：=1\*GB3①在翻译过程中起模板作用的是；=2\*GB3②起转运作用的是；=3\*GB3③参与构成核糖体的是。2．转录（1）场所：=2\*GB2⑵模板：=3\*GB2⑶原料：=4\*GB2⑷配对原则：=5\*GB2⑸产物：（主要是mRNA）=6\*GB2⑹过程：=1\*GB3①解旋：________解开。=2\*GB3②配对：细胞中游离的________与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对。=3\*GB3③连接：在________的作用下，依次连接，形成新的分子。=4\*GB3④脱离：合成的________从DNA链上释放，而后DNA双链恢复。二、遗传信息的翻译1．翻译=1\*GB3①概念：在______中,以________为模板,合成具有一定氨基酸顺序的________的过程。=2\*GB3②场所：=3\*GB3③模板：=4\*GB3④原料：=5\*GB3⑤运载工具：=6\*GB3⑥产物：2．密码子（1）概念：_______上的3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这3个相邻碱基称为_______。（2）种类：共有_______种，决定氨基酸的有_______种。3.转运RNA（1）结构：形状像三叶草的叶，一端是携带______的部位，另一端有三个碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，称为______。（2）种类：______种4．翻译的过程（1）mRNA进入细胞质，与结合。（2）携带一个特定氨基酸的tRNA，通过与第一个密码子互补配对，进入位点1.（3）携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样方式进入位点2.（4）位点1位点2相应的氨基酸形成，位点1的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上。（5）核糖体读取下一个，原占据位点1的离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链合成。重复进行，直到读取到。（6）肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合体上脱离，经一系列步骤，盘曲折叠成成熟的蛋白质分子。提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑点疑惑内容【课内探究案（一）】课内活动一（3min）阅读课本P62至P63页第二段内容，然后回答下列问题：1、RNA的结构单位是什么？2、RNA为什么适合作DNA的信使？3、RNA的种类有哪三种？4、RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些？比较项目DNARNA基本单位

五碳糖

含氮碱基

结构

主要存在部位

课内活动二（3min）观看动画结合课本P63图4-4回答：（1）什么是转录？（2）DNA的两条链都能转录吗？（3）DNA链完全解开吗？（4）在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？【巩固练习1】1.DNA分子的解旋发生在________过程中。A.复制B.转录C.翻译D.复制和转录2.果蝇的遗传物质由_________种核苷酸组成。A.2B.4C.5D.83.DNA和RNA的区别是（）A、五碳糖不同B、碱基种类不同C、空间结构不同D、以上都是4、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA，那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是，转录成的信使RNA上的碱基排列顺序是5、如下是转录过程：DNA……ＡＴＧ……RNA……ＵＡＣ……该图中有种核苷酸，有核酸，有种碱基，该过程是在中进行的。【总结】比较DNA复制与转录比较项目DNA复制DNA转录场所

解旋

模板

原料

酶

产物信息传递方向特点【课内探究案（二）】课内活动1：（3min）阅读P65-66，图4-6回答问题：1.翻译场所是？2.翻译过程遵循什么原则？3.翻译需要哪些条件？课内活动2：模拟翻译过程（3min）假设你是tRNA，利用已有的道具进行小组合作，模仿翻译过程将黑板上的一段mRNA翻译成多肽链AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA（注意思考该片段有多少个密码子？对应多少个氨基酸？需要多少个tRNA？）【巩固练习2】1．DNA复制、转录、翻译分别形成（）A．DNA、RNA、蛋白质B．RNA、DNA、多肽C．RNA、DNA、核糖体D．RNA、DNA、蛋白质2．遗传密码位于（）A．蛋白质分子上B．DNA分子上C．RNA分子上D．信使RNA分子上3.某基因中含有1200个碱基，则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是()A．198个B．199个C．200个D．201个4.下图是蛋白质合成的示意图，请根据图回答。（1）转录是在中进行的，它是以为模板合成的过程，翻译是在中进行的，它是以为场所，以为模板，以为运载工具，合成具有一定顺序的蛋白质的过程。（2）密码子是指。（3）信使RNA上的一段碱基序列是AUGCACUGGCGUUG，则与之对应的DNA模板链上的碱基序列是：。【总结】基因的表达过程可概括为：转录翻译DNA(基因)mRNA蛋白质比较DNA复制、转录、翻译过程场所模板原料产物遗传信息传递方向DNA复制：

转录：

翻译：

课后反思本节教学以“新课程背景下有效教学的研究”为主题，探索在新课程背景下，如何运用有效教学策略，应用“问题化教，探究性学”的教学模式，加强教学资源的整合与利用，促进常规课堂教学质量的提高。本节课的设计意图是从“问题探讨”出发，通过多媒体课件创设情境，通过问题串激发学生的好奇心，让其紧跟着教师思路积极思考，清晰掌握本节知识的要点。本节课中安排了学生自主归纳总结以及小组共同合作探讨、演示翻译过程的活