2024-2025学年高中化学 第4章 第3节 蛋白质和核酸教学实录 新人教版选修5

2024-2025学年高中化学第4章第3节蛋白质和核酸教学实录新人教版选修5课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容2024-2025学年高中化学第4章第3节蛋白质和核酸教学实录新人教版选修5

1.蛋白质的结构与功能：介绍蛋白质的基本结构、氨基酸的组成、蛋白质的合成过程、蛋白质的功能及其与生物体生命活动的关系。

2.核酸的结构与功能：阐述核酸的基本结构、核苷酸的组成、DNA和RNA的合成与复制、核酸的功能及其在遗传信息传递中的作用。二、核心素养目标分析培养学生科学探究精神和批判性思维能力，通过蛋白质和核酸的学习，使学生理解生命现象的分子基础，提升学生对生物大分子的认识。同时，强化学生的科学态度和社会责任，使学生认识到化学在生命科学领域的应用，激发学生探索科学奥秘的兴趣。三、学情分析高中学生正处于青春期，思维活跃，好奇心强，对生物学和化学等自然学科有着浓厚的兴趣。在知识层次上，学生已具备一定的化学基础知识，了解原子、分子、元素等基本概念，但面对蛋白质和核酸这样复杂的生物大分子，学生可能会感到抽象和难以理解。

在能力方面，学生具备一定的观察、分析和解决问题的能力，但缺乏对生物大分子结构和功能的深入探究能力。他们能够通过实验观察和数据分析得出结论，但在解释复杂生物现象时，可能缺乏逻辑性和深度。

从素质角度来看，学生在科学素养方面有待提高，尤其是在批判性思维和创造性思维方面。对于蛋白质和核酸的学习，学生可能对分子结构的可视化理解有限，对科学探究过程中的严谨性和逻辑性认识不足。

行为习惯上，学生在课堂参与度上表现不一，部分学生可能因为对抽象概念的不理解而表现出被动学习的态度。此外，学生在合作学习和探究实验中可能存在分工不均、沟通不畅的问题。

综合以上分析，本节课的教学设计需考虑以下几点：首先，通过直观的教学手段和实验演示，帮助学生建立对蛋白质和核酸结构的直观认识；其次，设计问题引导式的教学活动，激发学生的探究兴趣和批判性思维；最后，注重学生合作学习和实验技能的培养，以提高学生的综合素质。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生人手一册新人教版选修5教材，包括第4章第3节的内容。

2.辅助材料：准备与蛋白质和核酸结构相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以增强直观教学效果。

3.实验器材：准备蛋白质溶液、双缩脲试剂、显微镜等实验器材，确保实验的顺利进行。

4.教室布置：设置分组讨论区，提供实验操作台，确保学生能够自由讨论和进行实验操作。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布PPT和视频，要求学生预习蛋白质和核酸的基本概念，并了解它们在生物体中的作用。

-设计预习问题：提出如“蛋白质和核酸在生物体中扮演什么角色？”等问题，引导学生思考。

-监控预习进度：通过在线平台查看学生的预习进度，确保学生能够完成预习任务。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生通过阅读教材和预习资料，初步了解蛋白质和核酸的结构和功能。

-思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录自己的理解，并提出疑问。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过预习任务，培养学生自主学习的能力。

-信息技术手段：利用在线平台进行预习资源的共享和进度监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解蛋白质和核酸的基本知识，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示蛋白质和核酸在生物体中的实际应用案例，如酶的催化作用，引入新课。

-讲解知识点：详细讲解蛋白质和核酸的结构、功能和合成过程。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析蛋白质和核酸在不同生物过程中的作用。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论，分享自己对蛋白质和核酸的理解。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生深入理解蛋白质和核酸的知识点。

-实践活动法：通过小组讨论，让学生在实践中应用所学知识。

-合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解蛋白质和核酸的结构和功能，掌握相关知识点。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置关于蛋白质和核酸结构分析的课后作业，要求学生应用所学知识。

-提供拓展资源：推荐相关书籍和在线资源，供学生进一步学习。

学生活动：

-完成作业：学生独立完成作业，巩固课堂所学。

-拓展学习：学生利用推荐资源，进行更深入的学习。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过完成作业和拓展学习，巩固学生的知识。

-反思总结法：通过反思和总结，帮助学生发现自己的不足。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的知识，提高学生的应用能力。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野，促进学生自我提升。六、拓展与延伸六、拓展与延伸

1.拓展阅读材料

（1）蛋白质的结构与功能

-《蛋白质工程及其在医学中的应用》

-《蛋白质的折叠与疾病的关系》

-《蛋白质在生物体中的信号传导作用》

（2）核酸的结构与功能

-《DNA复制与遗传信息的传递》

-《RNA在基因表达调控中的作用》

-《核酸与基因治疗技术》

（3）蛋白质与核酸的相互作用

-《蛋白质与核酸的识别与结合》

-《蛋白质-核酸复合物的结构解析》

-《蛋白质-核酸相互作用在疾病治疗中的应用》

2.课后自主学习和探究

（1）蛋白质的结构与功能

-学生可以尝试通过实验或模拟软件，探究不同氨基酸序列对蛋白质结构的影响。

-分析蛋白质在不同生物过程中的作用，如酶的催化作用、信号传导等。

-研究蛋白质工程在疾病治疗中的应用，如设计抗病毒药物、人工酶等。

（2）核酸的结构与功能

-学生可以学习DNA复制的过程，了解DNA双螺旋结构的稳定性。

-探究RNA在基因表达调控中的作用，如miRNA、siRNA等非编码RNA。

-了解核酸与基因治疗技术的关系，如CRISPR/Cas9基因编辑技术。

（3）蛋白质与核酸的相互作用

-学生可以研究蛋白质与核酸的识别与结合过程，了解蛋白质-核酸复合物的结构。

-分析蛋白质-核酸相互作用在疾病治疗中的应用，如开发针对特定蛋白质-核酸相互作用的药物。

-探索蛋白质-核酸相互作用在生物技术领域的应用，如构建蛋白质-核酸识别系统。

（1）蛋白质的结构与功能

-学生可以阅读《蛋白质工程及其在医学中的应用》一文，了解蛋白质工程的基本原理和方法，以及其在医学治疗中的应用。

-通过阅读《蛋白质的折叠与疾病的关系》，学生可以了解蛋白质折叠异常与疾病发生的关系，如阿尔茨海默病、帕金森病等。

-学习《蛋白质在生物体中的信号传导作用》，学生可以了解蛋白质在细胞信号传导过程中的作用，如G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶等。

（2）核酸的结构与功能

-学生可以阅读《DNA复制与遗传信息的传递》一文，了解DNA复制的过程，以及遗传信息的传递机制。

-通过学习《RNA在基因表达调控中的作用》，学生可以了解RNA在基因表达调控中的重要作用，如miRNA、siRNA等非编码RNA。

-了解《核酸与基因治疗技术》一文，学生可以了解核酸与基因治疗技术的关系，如CRISPR/Cas9基因编辑技术。

（3）蛋白质与核酸的相互作用

-学生可以阅读《蛋白质与核酸的识别与结合》一文，了解蛋白质与核酸的识别与结合过程，以及蛋白质-核酸复合物的结构。

-分析《蛋白质-核酸复合物的结构解析》一文，了解蛋白质-核酸复合物的结构解析方法和技术。

-探索《蛋白质-核酸相互作用在疾病治疗中的应用》一文，了解蛋白质-核酸相互作用在疾病治疗中的应用，如开发针对特定蛋白质-核酸相互作用的药物。七、板书设计①蛋白质

-蛋白质的基本结构：氨基酸、肽链、蛋白质

-氨基酸的结构特点：R基、α-碳、氨基、羧基

-肽链的形成：脱水缩合、肽键

-蛋白质的一级结构：氨基酸序列

-蛋白质的二级结构：α-螺旋、β-折叠

-蛋白质的折叠与功能：空间结构、活性中心

②核酸

-核酸的基本结构：核苷酸、DNA、RNA

-核苷酸的组成：磷酸、五碳糖、碱基

-DNA的结构：双螺旋、碱基配对、遗传信息

-RNA的结构：单链、tRNA、rRNA、mRNA

-核酸的功能：遗传信息的传递、蛋白质合成

③蛋白质与核酸的相互作用

-蛋白质与DNA的结合：转录因子、调控基因表达

-蛋白质与RNA的结合：tRNA、rRNA、mRNA、翻译过程

-蛋白质-核酸复合物的功能：调控基因表达、蛋白质合成八、课后作业1.题型：蛋白质的结构分析

题目：分析以下氨基酸序列，判断它们可能形成的蛋白质二级结构类型。

氨基酸序列：Gly-Ala-Asn-Gly-Phe-Gly-Pro

答案：此序列可能形成β-折叠结构，因为脯氨酸（Pro）的引入可能导致蛋白质链的折叠。

2.题型：核酸的复制

题目：解释DNA复制过程中的半保留复制原理，并举例说明。

答案：半保留复制原理是指在DNA复制过程中，每个原始DNA链作为模板，其互补链在新的DNA分子中形成。例如，在DNA复制过程中，一个腺嘌呤（A）在模板链上与一个胸腺嘧啶（T）配对，在新生链上则是一个腺嘌呤与一个胞嘧啶（C）配对。

3.题型：蛋白质功能应用

题目：列举三种蛋白质在生物体中的作用，并简要说明。

答案：

-酶：催化化学反应，如消化酶催化食物的分解。

-膜蛋白：维持细胞膜的完整性，如离子通道蛋白控制离子流动。

-免疫球蛋白：识别和结合抗原，参与免疫反应。

4.题型：核酸的转录

题目：描述mRNA的合成过程，并说明转录过程中发生的几个关键步骤。

答案：mRNA的合成过程称为转录，包括以下几个关键步骤：

-RNA聚合酶识别DNA模板链上的启动子序列。

-RNA聚合酶沿着DNA模板链移动，合成与模板链互补的RNA链。

-RNA聚合酶在终止子序列处停止，释放新生成的mRNA分子。

5.题型：蛋白质与疾病的关系

题目：解释为什么某些遗传性疾病与蛋白质合成异常有关，并举例说明。

答案：某些遗传性疾病与蛋白质合成异常有关，因为这些疾病通常是由基因突变引起的，导致编码的蛋白质功能丧失或异常。例如，囊性纤维化是由CFTR基因突变引起的，该基因编码的蛋白质是维持细胞膜通透性的关键蛋白，突变导致蛋白质功能障碍，进而引发囊性纤维化。课堂1.课堂评价

在课堂教学中，教师将采用多种评价方式来监控学生的学习情况，确保教学目标的实现。

-提问：通过课堂提问，教师可以即时了解学生对知识点的掌握程度。例如，在讲解蛋白质和核酸的结构时，教师可以提问：“蛋白质的一级结构是什么？它如何影响蛋白质的功能？”通过学生的回答，教师可以评估他们对蛋白质结构的理解。

-观察：教师将观察学生在课堂上的参与度、小组讨论的活跃程度以及实验操作的准确性。例如，在蛋白质实验中，教师会注意学生是否能够正确使用实验器材，以及是否能够遵循实验步骤。

-测试：定期进行小测验或随堂测试，以评估学生对知识的记忆和理解。例如，在蛋白质和核酸章节结束后，教师可以出一份包含选择题、填空题和简答题的测试，以全面评估学生的知识掌握情况。

-反馈：对学生的回答和表现给予即时的反馈，鼓励正确的答案和积极的学习态度，同时对错误提供指导和建议。

2.作业评价

作业是评估学生学习效果的重要手段，教师将对作业进行以下评价：

-批改：对学生的作业进行认真批改，确保评分的公正性和准确性。

-点评：在批改作业的同时，教师将提供书面或口头点评，指出学生的优点和需要改进的地方。

-反馈：及时将作业批改结果反馈