《生物與信息導(dǎo)學(xué)案-2023-2024學(xué)年科學(xué)青島版五四學(xué)制》

《生物與信息》導(dǎo)學(xué)案第一課時(shí)一、導(dǎo)學(xué)目標(biāo)：1.了解生物與信息學(xué)的干系，精通生物信息學(xué)的基本觀點(diǎn)和探究方法。2.理解DNA、RNA、基因等生物信息的基本觀點(diǎn)和結(jié)構(gòu)。3.精通生物信息學(xué)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等方面的應(yīng)用及意義。4.能夠應(yīng)用生物信息學(xué)工具進(jìn)行基因序列分析和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)猜測(cè)。二、導(dǎo)學(xué)內(nèi)容：1.什么是生物信息學(xué)？生物信息學(xué)是一門將信息技術(shù)與生物學(xué)相結(jié)合的學(xué)科，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生物信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、管理和分析，以揭示生物體內(nèi)各種生物過程的規(guī)律。2.生物信息學(xué)的探究方法有哪些？生物信息學(xué)的探究方法主要包括生物序列分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)猜測(cè)、基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析等，通過這些方法可以揭示基因在生物體內(nèi)的功能和互相干系。3.DNA、RNA和基因的觀點(diǎn)及結(jié)構(gòu)：DNA是脫氧核糖核酸，是生物遺傳信息的載體；RNA是核糖核酸，參與蛋白質(zhì)合成等生物過程；基因是操縱遺傳信息傳遞和表達(dá)的基本單位。4.生物信息學(xué)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)中的應(yīng)用：基因組學(xué)探究基因組結(jié)構(gòu)和功能；蛋白質(zhì)組學(xué)探究蛋白質(zhì)組的分子機(jī)制；代謝組學(xué)探究代謝物在生物體內(nèi)的變化規(guī)律，生物信息學(xué)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用有助于揭示生物體內(nèi)生物信息的運(yùn)作機(jī)制。5.生物信息學(xué)工具的應(yīng)用：生物信息學(xué)工具如BLAST用于基因組比對(duì)、SWISS-MODEL用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)猜測(cè)等，通過這些工具可以對(duì)生物信息進(jìn)行深度的分析和探究。三、導(dǎo)學(xué)活動(dòng)：1.小組談?wù)摚赫?qǐng)同硯們結(jié)合所學(xué)知識(shí)，談?wù)撋镄畔W(xué)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用及意義。2.試驗(yàn)操作：引導(dǎo)同硯應(yīng)用生物信息學(xué)工具對(duì)一段基因序列進(jìn)行分析，并猜測(cè)該基因編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。3.知識(shí)穩(wěn)固：出示幾道選擇題，檢測(cè)同硯對(duì)生物信息學(xué)知識(shí)的精通水平。四、導(dǎo)學(xué)反思：通過本節(jié)課的進(jìn)修，同硯們對(duì)生物與信息學(xué)的干系有了更深度的了解，精通了生物信息學(xué)的基本觀點(diǎn)和探究方法，同時(shí)也了解了生物信息學(xué)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等方面的應(yīng)用。期望同硯們能夠在今后的進(jìn)修中不息深化對(duì)生物信息學(xué)的理解，發(fā)現(xiàn)更多生物信息學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。第二課時(shí)導(dǎo)學(xué)目標(biāo)：1.了解生物與信息學(xué)的干系，精通信息科學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。2.理解生物信息學(xué)的基本觀點(diǎn)和方法，熟識(shí)生物信息學(xué)在生物科學(xué)探究中的重要性。3.進(jìn)修生物信息學(xué)的基本工具和技術(shù)，精通生物信息學(xué)分析方法。導(dǎo)學(xué)內(nèi)容：一、生物與信息學(xué)的干系1.生物與信息互相作用，信息在生物體內(nèi)的傳遞與應(yīng)用。2.生物信息學(xué)在生物科學(xué)探究中的應(yīng)用及重要性。二、生物信息學(xué)的基本觀點(diǎn)和方法1.生物信息學(xué)的定義和范圍。2.基因、蛋白質(zhì)的序列分析與結(jié)構(gòu)猜測(cè)。3.基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與代謝組學(xué)的基本觀點(diǎn)。4.生物信息學(xué)在生物學(xué)探究中的應(yīng)用及將來進(jìn)步趨勢(shì)。三、生物信息學(xué)的基本工具和技術(shù)1.生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的種類和應(yīng)用。2.基因組測(cè)序技術(shù)的原理和應(yīng)用。3.生物信息學(xué)分析軟件的種類和功能。4.生物信息學(xué)在生物醫(yī)學(xué)探究中的應(yīng)用案例。導(dǎo)學(xué)步驟：一、導(dǎo)入生物是自然界中最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一，信息則是人類社會(huì)中最為重要的資源之一。生物與信息之間存在著密切的聯(lián)系與互動(dòng)，生物信息學(xué)作為生物學(xué)和信息科學(xué)的結(jié)合，已經(jīng)成為生物科學(xué)探究中不行或缺的一部分。本節(jié)課將指揮同硯們一起探討生物與信息學(xué)的干系，了解生物信息學(xué)的基本觀點(diǎn)和方法，以及生物信息學(xué)的基本工具和技術(shù)。二、進(jìn)修生物與信息學(xué)的干系1.通過老師講解，了解生物與信息學(xué)的干系及互動(dòng)作用。2.進(jìn)修生物信息學(xué)在生物科學(xué)探究中的應(yīng)用案例，如基因組測(cè)序、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)猜測(cè)等。三、理解生物信息學(xué)的基本觀點(diǎn)和方法1.進(jìn)修生物信息學(xué)的定義和范圍，了解基因、蛋白質(zhì)的序列分析與結(jié)構(gòu)猜測(cè)。2.探討基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與代謝組學(xué)的基本觀點(diǎn)，熟識(shí)生物信息學(xué)在生物學(xué)探究中的重要性。四、精通生物信息學(xué)的基本工具和技術(shù)1.了解生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的種類和應(yīng)用，進(jìn)修基因組測(cè)序技術(shù)的原理和應(yīng)用。2.精通生物信息學(xué)分析軟件的種類和功能，了解生物信息學(xué)在生物醫(yī)學(xué)探究中的應(yīng)用案例。五、總結(jié)與展望通過本節(jié)課的進(jìn)修，同硯們應(yīng)該對(duì)生物與信息學(xué)的干系有了進(jìn)一步的了解，理解了生物信息學(xué)的基本觀點(diǎn)和方法，精通了生物信息學(xué)的基本工具和技術(shù)。期望同硯們能夠繼續(xù)深度進(jìn)修生物信息學(xué)，發(fā)現(xiàn)更多生物