2024-2025学年高中生物 第三章 遗传的分子基础 第四节 遗传信息的表达和蛋白质的合成教案2 浙科版必修2

2024-2025学年高中生物第三章遗传的分子基础第四节遗传信息的表达和蛋白质的合成教案2浙科版必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间课程基本信息1.课程名称：高中生物——遗传信息的表达和蛋白质的合成

2.教学年级和班级：高中二年级一班

3.授课时间：2024年10月18日

4.教学时数：45分钟

二、教学目标和内容

1.教学目标

（1）让学生理解遗传信息的表达过程，包括转录和翻译两个阶段。

（2）使学生掌握遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识。

（3）培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。

2.教学内容

（1）转录：概念、场所、条件、产物等。

（2）翻译：概念、场所、条件、产物等。

（3）遗传信息的表达与生物性状的关系。

三、教学过程

1.导入：通过复习上节课的内容，引导学生进入本节课的学习。

2.新课导入：介绍遗传信息的表达过程，包括转录和翻译两个阶段。

3.课堂讲解：详细讲解转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识。

4.案例分析：分析遗传信息的表达与生物性状的关系，培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。

5.课堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。

6.总结：对本节课的内容进行总结，强调重点和难点。

7.作业布置：布置课后作业，巩固所学知识。

四、教学方法

1.采用问题驱动法，引导学生主动探究遗传信息的表达过程。

2.利用多媒体课件，生动形象地展示遗传信息的转录和翻译过程。

3.通过案例分析，培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。

4.开展课堂讨论，促进学生之间的交流与合作。

五、教学评价

1.课后作业：检查学生对课堂所学知识的掌握情况。

2.课堂练习：评估学生在课堂上的学习效果。

3.课程报告：考察学生对案例分析的能力。

六、教学资源

1.多媒体课件：展示遗传信息的转录和翻译过程。

2.教学案例：用于分析遗传信息的表达与生物性状的关系。

3.练习题：巩固课堂所学知识。

七、教学注意事项

1.确保学生掌握遗传信息的转录和翻译过程、场所、条件及产物等基础知识。

2.注重培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力。

3.关注学生在课堂上的参与程度，鼓励学生提问和发表见解。教学目标分析本节课的核心素养目标主要包括生命观念、科学思维、科学探究和生物伦理四个方面。

1.生命观念：通过本节课的学习，让学生认识到遗传信息的表达和蛋白质的合成是生命活动中至关重要的过程，从而加深对生命观念的理解。

2.科学思维：培养学生分析遗传信息的表达过程，理解转录和翻译的机制，提高学生的逻辑思维和批判性思维能力。

3.科学探究：通过案例分析和课后作业，培养学生运用生物学知识解决实际问题的能力，激发学生对科学研究的兴趣。

4.生物伦理：在教学中引导学生关注遗传信息表达与生物伦理的关系，培养学生具备良好的生物伦理素养。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了基因的概念、DNA的结构和功能、以及基因突变等基础知识。此外，学生还应该具备一定的细胞生物学背景知识，如细胞结构和功能、细胞器的作用等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：根据对学生的了解，大部分学生对生物学保持着较高的兴趣，尤其是与实际生活密切相关的知识。学生在分析问题和解决问题方面具有一定的能力，但需要在老师的引导下进一步提高。在学习风格上，部分学生偏好visuallearning，喜欢通过图片和视频等视觉材料来学习；而另一部分学生偏好kinestheticlearning，喜欢通过动手实验和实践活动来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在本节课的学习中，学生可能对遗传信息的转录和翻译过程的理解存在困难，特别是对转录和翻译的机制、场所、条件及产物等方面的概念和关系难以把握。此外，学生可能对案例分析中涉及的生物伦理问题感到困惑，不知道如何运用所学知识进行分析和判断。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年高中生物第三章遗传的分子基础第四节遗传信息的表达和蛋白质的合成》的教材或学习资料。教材中应包含本节课的主要知识点，如遗传信息的转录和翻译过程、转录和翻译的机制、场所、条件及产物等。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的多媒体资源，包括图片、图表、视频等。这些辅助材料应有助于学生更直观地理解遗传信息的表达过程。例如，可以准备DNA双螺旋结构模型、转录和翻译过程的动画演示等。

3.实验器材：如果本节课涉及实验，需要提前准备实验所需的器材和试剂。例如，可以准备细胞培养皿、显微镜、染色剂、DNA提取试剂盒等。同时，确保实验器材的完整性和安全性，避免在实验过程中出现意外。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，以创造有利于学习的氛围。可以设置分组讨论区，供学生进行小组讨论和合作学习；同时，设置实验操作台，供学生进行实验操作。此外，还可以在教室内布置一些与本节课相关的展板或海报，以吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。

5.教学工具：准备投影仪、电脑、音响等教学工具，确保教学过程中多媒体资源的正常使用。同时，提前检查网络连接是否正常，以确保在线教学资源的顺利访问。

6.教学案例：挑选或设计一些与遗传信息的表达和蛋白质合成相关的案例，用于课堂讨论和分析。这些案例应具有一定的实际意义，能够激发学生的思考和兴趣。

7.课后作业：准备一些与本节课内容相关的课后作业题，用于巩固学生对课堂所学知识的掌握。作业题应涵盖本节课的主要知识点，包括转录和翻译的过程、场所、条件及产物等。

8.教学评价工具：准备一些用于评估学生学习效果的工具，如课堂练习、小组讨论报告等。这些评价工具应能全面反映学生对本节课知识的掌握程度。

9.生物伦理素材：收集一些与遗传信息表达和生物伦理相关的素材，用于引导学生关注生物伦理问题，培养他们的生物伦理素养。这些素材可以包括实际案例、新闻报道等。

10.教学指南：为教师提供一份详细的教学指南，其中包括本节课的教学目标、教学过程、教学方法、教学评价等方面的内容。教学指南应有助于教师更好地组织和实施课堂教学。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：布置预习任务，要求学生阅读教材中关于遗传信息的表达和蛋白质合成的相关内容，并观看相关的教学视频。

学生活动：学生自主阅读教材和观看视频，了解遗传信息的表达和蛋白质合成的基本概念和过程。

教学方法：自主学习法

教学手段：教材、教学视频

作用和目的：帮助学生对遗传信息的表达和蛋白质合成有一个初步的了解，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

环节一：导入新课

教师活动：通过提问方式引导学生回顾上节课的内容，为新课的学习做好铺垫。

学生活动：学生回答问题，回顾上节课的知识点。

教学方法：提问法

教学手段：教材、多媒体资源

作用和目的：帮助学生建立新旧知识之间的联系，提高学生的思维能力。

环节二：课堂讲解

教师活动：详细讲解遗传信息的表达和蛋白质合成的过程、场所、条件及产物等基础知识。

学生活动：学生认真听讲，记录重点知识。

教学方法：讲授法

教学手段：教材、多媒体资源

作用和目的：使学生系统地掌握遗传信息的表达和蛋白质合成的基本知识。

环节三：案例分析

教师活动：提出与遗传信息的表达和蛋白质合成相关的案例，引导学生进行讨论和分析。

学生活动：分组讨论，分析案例，运用所学知识进行判断。

教学方法：案例分析法

教学手段：案例材料、多媒体资源

作用和目的：培养学生的实际问题解决能力，提高学生的生物学素养。

环节四：课堂练习

教师活动：布置与本节课内容相关的练习题，要求学生独立完成。

学生活动：学生独立完成练习题，巩固所学知识。

教学方法：练习法

教学手段：练习题

作用和目的：检查学生对课堂所学知识的掌握情况，巩固所学知识。

3.课后拓展应用

教师活动：布置课后作业，要求学生完成与本节课内容相关的作业题。

学生活动：学生完成课后作业，巩固所学知识。

教学方法：练习法

教学手段：课后作业题

作用和目的：巩固学生对课堂所学知识的掌握，提高学生的实际应用能力。

此外，教师还应关注学生的学习情况，对学生在学习过程中遇到的问题进行解答和指导，以提高学生的学习效果。知识点梳理本节课的主要内容是遗传信息的表达和蛋白质的合成，包括转录和翻译两个阶段。下面是对教材中涉及的知识点的梳理：

1.转录：

转录是指DNA模板链上的遗传信息被复制到mRNA上的过程。转录的主要步骤包括：

-启动：RNA聚合酶与DNA启动子区域结合，开始解旋DNA双链。

-延伸：RNA聚合酶沿DNA模板链向前移动，合成与模板链互补的mRNA链。

-终止：RNA聚合酶到达DNA的终止子区域，释放mRNA链，完成转录过程。

2.翻译：

翻译是指mRNA上的遗传信息被翻译成蛋白质的过程。翻译的主要步骤包括：

-Initiation（起始）：核糖体与mRNA的起始密码子相结合，开始合成蛋白质链。

-Elongation（延伸）：核糖体沿mRNA移动，读取遗传密码，合成蛋白质链。

-Termination（终止）：核糖体到达mRNA的终止密码子，释放蛋白质链，完成翻译过程。

3.遗传密码：

遗传密码是指mRNA上的一系列三个核苷酸的组合，称为密码子。每个密码子对应一种氨基酸。共有64种密码子，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸。

4.氨基酸：

氨基酸是蛋白质的基本组成单位，共有20种不同的氨基酸。每种氨基酸由一个中央碳原子连接着一个氢原子、一个羧基和一个氨基组成。

5.核糖体：

核糖体是细胞中负责蛋白质合成的主要细胞器。核糖体由rRNA和蛋白质组成，能够将mRNA上的遗传信息转化为蛋白质链。

6.遗传信息的表达与生物性状的关系：

遗传信息的表达通过蛋白质的合成来控制生物的性状。蛋白质是生物体内各种生物学过程的主要执行者，包括酶、结构蛋白、信号传导蛋白等。不同的蛋白质由不同的基因控制合成，从而决定了生物的不同性状。板书设计1.转录板书设计：

-①转录概念：DNA→mRNA

-②转录步骤：启动、延伸、终止

-③转录条件：RNA聚合酶、DNA模板、核糖核苷酸、能量

-④转录产物：mRNA

2.翻译板书设计：

-①翻译概念：mRNA→蛋白质

-②翻译步骤：起始、延伸、终止

-③翻译条件：核糖体、tRNA、氨基酸、能量

-④翻译产物：蛋白质链

3.遗传密码板书设计：

-①密码子：三个核苷酸的组合

-②密码子种类：64种（3种终止密码子）

-③密码子与氨基酸的关系：每个密码子对应一种氨基酸

4.氨基酸板书设计：

-①氨基酸结构：中央碳原子、氢原子、羧基、氨基

-②氨基酸种类：20种不同的氨基酸

5.核糖体板书设计：

-①核糖体组成：rRNA、蛋白质

-②核糖体功能：蛋白质合成

6.遗传信息的表达与生物性状的关系板书设计：

-①基因与蛋白质：基因控制蛋白质合成

-②蛋白质与生物性状：蛋白质决定生物性状

板书设计要注重艺术性和趣味性，可以使用图示、流程图、表格等形式，使板书更具吸引力和易于理解。例如，可以使用图示来表示转录和翻译的过程，用流程图来展示遗传密码的读取过程，用表格来列出氨基酸的种类等。同时，可以使用颜色、字体加粗等方式来突出重点知识点，帮助学生更好地理解和记忆。课后作业1.请简述转录和翻译的过程，并解释它们的区别和联系。

答案：转录是DNA复制成mRNA的过程，翻译是mRNA指导合成蛋白质的过程。它们都是遗传信息表达的过程，区别在于转录发生在细胞核内，翻译发生在细胞质中。联系在于转录的产物mRNA是翻译的模板。

2.请列举三种终止密码子，并说明它们的作用。

答案：三种终止密码子是UAA、UAG、UGA。它们的作用是终止翻译过程，使蛋白质合成结束。

3.请解释遗传密码的读取方式，并给出一个例子。

答案：遗传密码的读取方式是连续阅读三个核苷酸，称为密码子。例如，AUG编码甲硫氨酸，GUG编码缬氨酸。

4.请描述氨基酸的结构，并说明它是如何通过遗传密码被合成的。

答案：氨基酸由一个中央碳原子连接着一个氢原子、一个羧基和一个氨基组成。它通过tRNA携带相应的遗传密码，与mRNA上的密码子匹配，然后合成蛋白质。

5.请简述核糖体的组成和功能。

答案：核糖体由rRNA和蛋白质组成，功能是蛋白质合成。核糖体读取mRNA上的遗传密码，指导氨基酸的合成和连接，形成蛋白质链。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.转录和翻译是遗传信息表达的两个主要过程。转录发生在细胞核内，将DNA复制成mRNA；翻译发生在细胞质中，将mRNA指导合成蛋白质。

2.遗传密码是mRNA上的一系列三个核苷酸的组合，每个密码子对应一种氨基酸。遗传密码的读取方式是连续阅读三个核苷酸。

3.氨基酸是蛋白质的基本组成单位，共有20种不同的氨基酸。氨基酸通过tRNA携带相应的遗传密码，与mRNA上的密码子匹配，然后合成蛋白质。

4.核糖体是细胞中负责蛋白质合成的主要细胞器，由rRNA和蛋白质组成。核糖体读取mRNA上的遗传密码，指导氨基酸的合成和连接，形成蛋白质链。

5.遗传信息的表达与生物性状的关系是通过蛋白质的合成来控制的。不同的蛋白质由不同的基因控制合成，从而决定了生物的不同性状。

当堂检测：

1.请简述转录和翻译的过程，并解释它们的区别和联系。

答案：转录是DNA复制成mRNA的过程，翻译是mRNA指导合成蛋白质的过程。它们都是遗传信息表达的过程，区别在于转录发生在细胞核内，翻译发生在细胞质中。联系在于转录的产物mRNA是翻译的模板。

2.请列举三种终止密码子，并说明它们的作用。

答案：三种终止密码子