高中生物-基因指導蛋白質的合成教學設計學情分析教材分析課后反思

課標分析《基因指導蛋白質的合成》是第四章的開篇，在教學中要以新課標為依據，創(chuàng)新性的利用教材，重組教材，優(yōu)化課堂教學。本節(jié)課的主干知識是遺傳信息轉錄和翻譯的過程，這是一個微觀的分子水平的過程，學生缺乏直觀經驗，教學匯總可利用多媒體動畫和角色扮演的方式模擬這一過程，使這一內容直觀化；側枝內容是RNA的種類及遺傳密碼的概念、種類、特點等。不僅內容抽象復雜，而且涉及的物質種類也比較多，所以教學難度大。教材分析基因是如何表達為形狀的？這是本章學習要解決的中心問題。蛋白質是生命活動的體現者，也可以說是執(zhí)行者，基因對性狀的控制是通過控制蛋白質的合成來實現的。因此，本節(jié)集中講述的內容，可以說是本章的重點。課程標準中與本節(jié)教學相對應的要求是：概述遺傳信息的轉錄和翻譯?！案攀觥笔抢斫馑降囊?，即要求學生能夠把握知識的內在聯(lián)系，能夠與已有的知識建立聯(lián)系，進行解釋、推斷、區(qū)分和擴展等。因此，本節(jié)教學不應局限于對轉錄和翻譯過程的單純描述，而應當讓學生理解轉錄和翻譯的物質結構基礎以及二者之間的內在邏輯聯(lián)系。要達到理解層次的目標，需要引導學生運用已有知識和觀點思考和討論相關的問題，比如“為什么RNA適于作DNA的信使呢？”需要運用有關DNA和RNA結構的知識，以及結構與功能相適應的觀點進行分析：“為什么是三個堿基編碼一個氨基酸呢？”需要學生運用數學知識和方法進行分析。學情分析本節(jié)課的教學對象為高二學生，他們已經具備了一定的獨立思考和抽象的邏輯思維能力，以及一定的做出分析判斷的自學能力。但仍喜歡從直觀的、感興趣的方面認識新事物，學習新知識。學生在學習《基因的本質》后，已經對基因產生了濃厚的興趣，想進一步探知有關基因的其他問題，學習的欲望強烈。結合本節(jié)課的特點及教學方法，使學生在教師的指導下通過閱讀、思考、觀察、討論相結合的方法展開學習活動。第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質的合成一、知識結構 轉錄基因指導蛋白質的合成 翻譯二、教學目標1、概述遺傳信息的轉錄和翻譯。2、運用數學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系。三、教學重點、難點及解決方法 1、教學重點及解決方法[教學重點] 遺傳信息轉錄和翻譯的過程。[解決方法] ⑴比較RNA與DNA結構的不同，三種RNA的功能及轉錄與翻譯過程，讓學生了解各個知識點間的內在聯(lián)系。⑵解讀DNA遺傳信息的過程。2、教學難點及解決方法[教學難點]遺傳信息的翻譯過程。[解決方法]⑴講清堿基與氨基酸的對應關系，密碼子等概念。⑵利用多媒體課件展示完整的基因表達過程。四、課時安排1課時。五、教學方法啟發(fā)式。六、教具準備圖片、多媒體課件。七、學生活動1、討論、爭論、看圖，形成新的問題。2、看圖分析DNA、RNA的區(qū)別，思考堿基與氨基酸的對應關系。八、教學過程（一）明確目標（二）重點、難點的學習與目標完成過程。當我們認識到基因的本質后，能不能利用這一認識，分析現實生活中一些具體的問題呢？例如，在現實生活中，我們能不能像電影《侏羅紀公園》中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復活呢？（學生討論、爭論）如果利用恐龍的DNA使恐龍復活，你認為主要要解決什么問題？看來要解決這個問題，我們還需要研究“基因的表達”。引導學生看第4章的章圖。請學生閱讀章圖中的文字和圖解，詢問學生看懂了什么，又產生了哪些問題。提出問題：基因是如何指導蛋白質合成的？分析推理1：問題情境：DNA在細胞核中，而蛋白質合成是在細胞質中進行的，兩者如何聯(lián)系起來？推測有一種物質能夠作為傳達DNA信息的信使，科學家發(fā)現此物質就是RNA。分析推理2：問題情境：如何解讀DNA信息？解決問題的途徑：1、看圖比較：核糖與脫氧核糖的結構比較，RNA與DNA的化學組成比較。2、看圖了解：三種RNA的結構及功能。3、講述圖解、CAI配合：解讀DNA信息的過程（即DNA→mRNA）。問題：1、DNA→mRNA如何轉錄，特點是什么？2、轉錄的單位是什么？3、轉錄與復制過程有何異同？小結：轉錄的概念：RNA在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程，稱為遺傳信息的轉錄。（三）總結階段項目復制轉錄時間細胞有絲分裂的間期或減數第一次分裂間期生長發(fā)育的連續(xù)過程進行場所細胞核細胞核模板以DNA的兩條鏈為模板以DNA的一條鏈為模板原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸條件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP過程在酶的作用下，兩條扭成螺旋的雙鏈解開，以解開的每段鏈為模板，按堿基互補配對原則（A—T、C—G、T—A、G—C）合成與模板互補的子鏈；子鏈與對應的母鏈盤繞成雙螺旋結構在細胞核中，以DNA解旋后的一條鏈為模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G的堿基互補配對原則，形成mRNA，mRNA從細胞核進入細胞質中，與核糖體結合產物兩個雙鏈的DNA分子一條單鏈的mRNA特點邊解旋邊復制；半保留式復制（每個子代DNA含一條母鏈和一條子鏈）邊解旋邊轉錄；DNA雙鏈分子全保留式轉錄（轉錄后DNA仍保留原來的雙鏈結構）遺傳信息的傳遞方向遺傳信息從親代DNA傳給子代DNA分子遺傳信息由DNA傳到RNA分析推理3：問題情境：轉錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質？解決問題的途徑：1、學習遺傳密碼破譯的推測過程。2、查密碼子表，分析密碼子的特點。⑴一個密碼子決定一個特定的氨基酸；⑵有的氨基酸可能有一個以上的密碼子；⑶起始密碼子、終止密碼子。3、再次比較三種RNA的功能。4、比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。5、講述圖解、CAI配合：翻譯蛋白質的過程。弄清以下問題：1、氨基酸如何進入核糖體；2、核糖體移動的方向；3、翻譯的位點；4、肽鏈如何形成；5、翻譯與轉錄、復制過程的異同點。小結：翻譯的概念；游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程，稱為遺傳信息的翻譯?？偨Y：基因的表達過程是在細胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖體、線粒體等眾多細胞器一道，完成遺傳信息的轉錄和翻譯過程。在組成蛋白質的肽鏈合成后，就從核糖體與mRNA的復合物上脫離，經過一系列步驟，被運送到各自的崗位，盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子，開始承擔細胞生命活動的各項職責。問題探討：大家再來探討恐龍能否復活的問題。（基因如何表達？基因表達需要什么條件？）（三）總結（四）作業(yè)布置（五）板書設計《基因指導蛋白質的合成》學案【學習目標】知識與技能：概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程與方法：比較轉錄和翻譯，運用數學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系情感態(tài)度和價值觀：體驗基因表達過程的和諧美，基因表達原理的邏輯美和簡約美重點：遺傳信息的轉錄和翻譯過程難點：遺傳信息的翻譯過程【預習案】一、RNA的組成及分類1.基本單位:_____________________________。2.化學成分：組成組成A腺嘌呤G_______C胞嘧啶_________PA腺嘌呤G_______C胞嘧啶_________P含氮堿基含氮堿基3.結構：一般是_______________，且比DNA短。4.分類種類作用_______________（也叫mRNA）蛋白質合成的直接模板_______________（也叫tRNA）運載氨基酸_______________（也叫rRNA）核糖體的組成成分5.與DNA的主要區(qū)別(1)五碳糖不同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(RNA：,DNA：))(2)堿基不同：RNA的堿基組成中沒有堿基______，而具有堿基________。(3)結構不同：RNA一般為_________，比DNA___________，能通過__________。二、遺傳信息的轉錄1.概念：2.特點：(1)場所：____________；(2)模板：__________的一條鏈；(3)原料:_____________(4)產物：__________。3.過程(1)解旋：________解開，堿基得以暴露。(2)配對：細胞中游離的________與轉錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補配對。(3)連接：在__________________的作用下，依次連接，形成一個mRNA分子。(4)釋放：合成的___________從DNA鏈上釋放，DNA____________恢復。三、遺傳信息的翻譯1.概念2.特點(1)場所：___________；(2)模板：___________；(3)原料：游離的各種_____________；(4)產物：具有_________________________的蛋白質。3.密碼子(1)概念：(2)種類：在64種密碼子中有________種編碼氨基酸，3種________不編碼氨基酸。4.tRNA(1)結構：形狀像三葉草的葉，一端是攜帶________的部分，另一端有3個堿基可與密碼子互補配對，稱為________。(2)種類：________種。(3)特性：每種tRNA只能識別并轉運______種氨基酸。5.過程（1）mRNA進入細胞質，與___________結合。（2）攜帶一個特定氨基酸的tRNA，通過___________與第一個密碼子互補配對，進入位點1。（3）攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進入位點2。（4）位點1、位點2相應的氨基酸________形成_______，位點1上的氨基酸轉移到占據位點2的tRNA上。（5）核糖體讀取下一個__________，原占據位點1的tRNA離開__________，占據位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復進行直至讀取到________。（6）肽鏈合成后，從_________與__________的復合物上脫離，經過一系列步驟，盤曲折疊成成熟的_________分子?！咎骄堪浮刻骄恳贿z傳信息的轉錄：小組合作，現場模擬轉錄的過程。請參考教材圖4-4并結合自己做的轉錄模型，請同學們表述轉錄的過程如下：探究二探討mRNA的堿基與氨基酸的對應關系探究三仔細閱讀教材圖4-6，小組分工合作，模擬翻譯的過程，用語言表述清楚?！居柧毎浮竣毕铝袑RNA的描述，正確的是（）A．mRNA可作為合成蛋白質的直接模板B．mRNA上的每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸C．mRNA上有四種脫氧核苷酸，64種密碼子，代表20種氨基酸D．mRNA可單獨發(fā)揮作用⒉在遺傳信息的翻譯過程中，翻譯者是（）A．基因B．信使RNAC．轉運RNAD．遺傳密碼⒊一個DNA分子可轉錄多少種、多少個mRNA（）A．一種、一個B．一種、多個C．多種、多個D．無數種、無數個⒋轉錄、翻譯的模板分別是（）A．tRNA、DNA的一條鏈B．rRNA、mRNAC．DNA的一條鏈、mRNAD．DNA的一條鏈、tRNA⒌下列關于氨基酸、tRNA、遺傳密碼子的關系說法中，錯誤的是（）A．一種氨基酸由一種或多種遺傳密碼子決定，由一種或多種tRNA轉運B．一種遺傳密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉運一種氨基酸C．同一種氨基酸的遺傳密碼子與tRNA的種類一一對應D．遺傳密碼子與氨基酸的種類和數量上一一對應【課后反思】______________________________________________________________________________________________________________________________________________效果分析采用類比的方法以及制作道具分角色飾演翻譯過程來刺激學生的感官化抽象為具體，激發(fā)學生的學習興趣，并通過自主學習和合作學習相結合的方法使他們在輕松愉悅的氛圍中學習新知。學生學習本節(jié)課后，基本能夠理解轉錄和翻譯的過程。認識