《基因指导蛋白质的合成》（第 1课时）教学设计

《基因指导蛋白质的合成》（第1课时）教学设计

一、教材分析：

1.教材地位和作用

按照基因的历史进程，第1章发现了基因，第2章解决了基因在

哪里的问题，第3章明确了基因的本质和DNA的双螺旋结构。遗传物

质实验证据的获得和DNA双螺旋结构模型的建立，解决了“基因”是

什么的问题，另一个长期悬而未决的问题“基因是如何起作用的”，

成为了下一个要研究的问题。

《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物《遗传与进化》第

4章第一节的内容，本节是学习第4章的基础，也是本章教学的难点

所在。本节内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类非常多，主干

知识是遗传信息的转录和翻译过程，侧枝内容是DNA与RNA的比较、

三种不同种类的RNA。教学中，应合理分配时间，处理好主干知识与

侧枝内容的关系。《基因指导蛋白质的合成》是对《DNA的结构》、《DNA

的复制》等知识的应用和延伸，同时又为第5章《基因突变及其他变

异》的学习埋下伏笔，因此这节内容起到一个承上启下的作用。

2.课时安排

《基因指导蛋白质的合成》安排两个课时。本节为第1课时，主

要讲述遗传信息的转录。

二、教法学法分析：

1.学情分析：

本节课的教学对象是高一学生，他们刚进入高中生活不久，抽象

思维能力和综合思维能力还不是很强。虽然学生现在获取信息的渠道

增加，以及前面学习过的知识做铺垫，已经初步形成了有关DNA、基

因、染色体和蛋白质的基本概念，对基因的本质有了一定的科学认识。

但是，学生并不知道基因是如何起作用的。因此，教师教学过程中，

要在学生已有知识的基础上，遵循学生的认知规律，充分利用现代信

息技术，优化教学手段，化抽象为形象，突破教学重难点。

2.学法指导：

(1)分析讨论法

学生通过观察、分析、互相讨论，合作交流，发挥群体智慧达到

解决问题的目的。学生在老师的指导下分析资料，观看动画，阅读教

材等方式进行分析讨论。

(2)模拟实验法

本节课设计了学生动手操作模拟转录mRNA的过程，在“做中学,

学中做”，学生积极动手，主动参与，亲身体验转录的过程，学生真

正成为课堂的主人。

3.教学手段：

创设问题情景，结合教材有关图示、各种对比表及动画演示，化

抽象为具体，达到形象和直观的教学效果。

三、教学目标：

1.通过分析资料，推导得出把DNA中遗传信息带出来的物质是

RNAo

2.通过比较RNA与DNA的结构，归纳RNA适于作DNA的信使的条

件。

3.通过分析、归纳教材中的图文资料，概述遗传信息的转录过程。

4.运用数学方法,分析DNA的碱基与RNA的碱基之间的对应关系。

四、核心素养：

1.生命观念：认同RNA与DNA在结构上的异同，理解其在转录中

的作用。

2.科学思维：理解遗传信息的转录过程。

五、教学重点：

l.mRNA的结构特点。

2.遗传信息的转录过程。

六、教学难点：

理解转录的过程

七、教学环节：

（一）、创设情景，导入新课

教师：“同学们好，今天我们学习基因指导蛋白质的合成，第1

课时，遗传信息的转录。本节课我们要掌握的内容有1、了解基因控

制蛋白质合成的中间物质——RNA的基本单位、碱基组成、结构、存

在部位和种类；2、掌握DNA和RNA的区别；3、理解转录的过程,

并和DNA复制比较。”

学生明确本节的知识要点。

教师继续导入：”在第1章的学习中，我们发现了基因；第2章

解决了基因在哪里的问题；第3章揭示了基因的本质和DNA的双螺旋

结构。在将要学习的第四章，我们要研究基因是如何起作用的？”

学生了解基因的历史进程。

教师创设情景：“大家看水母会发出荧光，很漂亮，我们把水母

的一段基因导入小鼠的受精卵内，随后在小鼠体内可以得到荧光蛋白,

我们就获得了荧光小鼠。同学们想一想：转入的是基因，得到的却是

蛋白质，为什么会这样？”

学生推导出基因指导蛋白质的合成。

教师总结：“现代遗传学认为：基因控制生物体的性状，基因可

以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。”

（二）、目标导学

教师：”那么基因是如何指导蛋白质合成的呢？同学们先回顾我

们之前学过的知识，基因主要在细胞核中，而蛋白质的合成场所在细

胞质的核糖体上，在空间上它们是隔开的，基因怎样指导蛋白质的合

成呢？它能不能穿过细胞核到细胞质中直接指导蛋白质的合成？”

教师引导：“我们想象细胞核是司令部，细胞质是战场，DNA相

当于战争的总指挥官，它可以出细胞核亲临战场吗？”

学生发挥想象，讨论交流，如果DNA亲临战场，势必会影响整体

的作战布局，所以它不能到细胞质中直接指挥蛋白质的合成。

教师进一步设问：“那么DNA携带的遗传信息怎样传递到细胞质

中呢？”

学生推测有一种物质把遗传信息带到核糖体上。

教师：”这种物质是谁呢？请同学们看两个资料，你能得到什么

信息？”

资料一：1955年，布拉舍用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加

入RNA酶分解细胞中的RNA,蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵

母中提取出来的RNA,蛋白质的合成就有一定程度的恢复。

资料二：同年，拉斯特(LasterGold)等人将变形虫用同位素

标记的尿喀咤核甘培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核

中合成。

学生推导出蛋白质的合成与RNA直接相关

教师：“科学家发现把遗传信息带出来的物质是RNA,RNA为什么

能完成这一使命？RNA是什么物质？现在请大家阅读课本64页最后

一个自然段，结合课本上的两个图片，回答以下问题。”

1.说出RNA基本单位的名称。

2.比较核糖与脱氧核糖的结构。

3.比较RNA与DNA在化学组成上的区别。

DNA与RNA在化学组成上的区别

学生阅读课本64页最后一个自然段，并回答问题

教师进一步指导学生：“现在请大家思考比较DNA和RNA的主要

区别，并完成这个表格。”

比较项目DNARNA

基本单位

五碳糖

含氮碱基

结构

主要存在部位

学生完成表格的各个比较项目，明确DNA与RNA的主要区别。

教师：“RNA通常是单链，大家想一下一个个的核糖核昔酸是如

何连接成链的？”

学生类比脱氧核甘酸通过磷酸二酯键连接成链，很容易得出核糖

核甘酸也是通过磷酸二酯键连接成链的。

教师：“现在请大家思考这样一个问题：将DNA和RNA彻底水解

后能得到哪些不同的产物？

学生回答问题，进一步明确脱氧核甘酸和核糖核甘酸在组成上的

异同点。

教师接着设问：“我们已经明确了RNA的组成和结构，请大家思

考为什么RNA适于作DNA的信使呢？

学生小组讨论，合作交流，归纳出RNA适于作DNA信使的条件。

LRNA也是由核甘酸连接而成，可储存遗传信息。

2.RNA一般是单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细

胞质中。

教师介绍:“在生物体内，RNA有3种类型，信使RNA,核糖体RNA,

转运RNAo在这3种RNA中，mRNA是将DNA遗传信息带出细胞核的物

质，也就是它将来作为蛋白质合成的模板，那么DNA的遗传信息是怎

样传给mRNA的呢？”

教师播放遗传信息转录的视频，然后指导学生结合课件展示的问

题阅读教材65页图4-4及相关内容。

①RNA合成的场所、模板、原料和酶分别是什么？

②转录时，DNA双链完全解开吗？

③在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？

④转录成的RNA的碱基序列与DNA两条单链的碱基序列各有哪些

异同？

学生用手中的材料，以小组为单位模拟转录的过程。

教师带领学生归纳总结遗传信息转录的相关知识。

(1)转录的定义：

(2)转录时间：

(3)转录的场所：

(4)转录的模板：

(5)转录的原料：

(6)转录的条件：

(7)转录时的碱基配对：

(8)转录特点：

(9)转录的结果：

最后教师引领学生比较转录与DNA复制的异同点。

复制转录

时间

场所

原料

模板

酶

配对原则

特点

产物

意义

(三)、随堂检测

1.下列关于DNA和RNA特点的比较，正确的是()

A.在细胞内存在的主要部位相同

B.构成的五碳糖不同

C.核甘酸之间的连接方式不同

D.构成的碱基相同

2.下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述，正确的是

()

A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA

B.以完全解开螺旋的一条脱氧核昔酸链为模板

C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来

D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中

八、效果分析：

在本节课的教学中，教师充分利用现代信息技术，如转录过

程动画，将转录的微观过程清晰地呈现在学生面前，解决了学生对本

节知识内容理解上的困难。整节课采用问题探究教学法，以问题为主

线，贯穿整个转录的过程，利于启发学生逐步深入思考，主线清晰。

学生进行转录课程的模拟实验，趣味性强，亲身体验转录的过程，帮

助学生形成正确的知识结构，较好的完成了教学任务，收到了理想的

教学效果。

九、教学反思：

实际的课堂教学中，我感觉到这节课在以下两方面收到了较好效

果：一是通过创设问题情境、演示图片和动画，充分激发了学生兴趣，

实现了生物教学由静态向动态的转换，将生物体的生命活动以宏观动

态形式展示，使学生通过真切的感受，轻松地实现了由感性认识到理

性认识的转变。二是采用模拟式实验，让学生在“做中学，学中做”，

突破了教学重难点。模拟式实验是一种体验实验。是针对抽象、微观、

分子水平的生物知识及复杂过程，在教师提供素材或学生自己制作或

收集素材的基础上，学生在课堂上动手模拟学习的知识，进行体验,

使知识具体化、形象化，由“微观”到“宏观”，使学习内容展现在

学生面前，在实验中发现问题，小组讨论分析，得出结论。

学情分析

本节课的教学对象是高一学生，他们刚进入高中生活不久，抽象

思维能力和综合思维能力还不是很强。虽然学生现在获取信息的渠道

增加，以及前面学习过的知识做铺垫，已经初步形成了有关DNA、基

因、染色体和蛋白质的基本概念，对基因的本质有了一定的科学认识。

但是，学生并不知道基因是如何起作用的。因此，教师教学过程中，

要在学生已有知识的基础上，遵循学生的认知规律，充分利用现代信

息技术，优化教学手段，化抽象为形象，突破教学重难点。

效果分析

在本节课的教学中，教师充分利用现代信息技术，如转录过程动

画，将转录的微观过程清晰地呈现在学生面前，解决了学生对本节知

识内容理解上的困难。整节课采用问题探究教学法，以问题为主线,

贯穿整个转录的过程，利于启发学生逐步深入思考，主线清晰。学生

进行转录课程的模拟实验，趣味性强，亲身体验转录的过程，帮助学

生形成正确的知识结构，较好的完成了教学任务，收到了理想的教学

效果。

教材分析：

1.教材地位和作用

按照基因的历史进程，第1章发现了基因，第2章解决了基因在

哪里的问题，第3章明确了基因的本质和DNA的双螺旋结构。遗传物

质实验证据的获得和DNA双螺旋结构模型的建立，解决了“基因”是

什么的问题，另一个长期悬而未决的问题“基因是如何起作用的”，

成为了下一个要研究的问题。

《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物《遗传与进化》第

4章第一节的内容，本节是学习第4章的基础，也是本章教学的难点

所在。本节内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类非常多，主干

知识是遗传信息的转录和翻译过程，侧枝内容是DNA与RNA的比较、

三种不同种类的RNA。教学中，应合理分配时间，处理好主干知识与

侧枝内容的关系。《基因指导蛋白质的合成》是对《DNA的结构》、《DNA

的复制》等知识的应用和延伸，同时又为第5章《基因突变及其他变

异》的学习埋下伏笔，因此这节内容起到一个承上启下的作用。

2.课时安排

《基因指导蛋白质的合成》安排两个课时。本节为第1课时，主

要讲述遗传信息的转录。

3.教学重点：

（l）.mRNA的结构特点。

（2）.遗传信息的转录过程。

4.教学难点：

理解转录的过程

《基因指导蛋白质的合成》课后评测练习题

1.下列关于DNA和RNA特点的比较，正确的是（）

A.在细胞内存在的主要部位相同

B.构成的五碳糖不同

C.核甘酸之间的连接方式不同

D.构成的碱基相同

2.近年来，RNA分子成为科学界的研究热点。下列关于RNA的描述,

正确的是（）

A.mRNA、rRNA、tRNA都是基因转录的产物

B.mRNA、rRNA、tRNA都不含氢键

C.rRNA的合成都是在核仁中完成的

D.酶都是以mRNA为直接模板合成的

3.下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述，正确的是（）

A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA

B.以完全解开螺旋的一条脱氧核甘酸链为模板

C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来

D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中

4.下列细胞能在细胞核中发生转录的是（）

①有丝分裂中期的洋葱根尖细胞②精原细胞③高度分化不

再分裂的神经细胞④人体内成熟的红细胞⑤胰岛B细胞⑥次

级卵母细胞

A.②③⑤B.①③④⑥

C.①②③④⑤⑥D.①②⑤⑥

5.下图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质（甲、乙）,

下列有关叙述正确的是（）

UAC

甲乙

A.甲是在细胞质中合成的

B.乙由三个碱基组成

C.甲的合成需要RNA聚合酶的参与

D.乙可以转运多种氨基酸

6.下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种核糖核甘酸为原料合成的

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

7.下图甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，图丙为其中部

分片段的放大示意图。以下分析正确的是（）

A.图中酶1和酶2是同一种酶

B.图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生

C.图丙中b链可能是构成核糖体的成分

D.图丙是图甲的部分片段放大

8.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列

问题：

(1)在图中方框内用“一”或“+”标出转录的方向。

(2)图中a为启动上述过程必需的有机物，该物质为0

(3)图中b和c的名称分别是、o

(4)在根尖细胞中上述过程发生的场所有o

9.如图为一段DNA分子，如