2024-2025學年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第四節(jié) 遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)的合成教案2 浙科版必修2

2024-2025學年高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第四節(jié)遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)的合成教案2浙科版必修2授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：高中生物——遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)的合成

2.教學年級和班級：高中二年級一班

3.授課時間：2024年10月18日

4.教學時數(shù)：45分鐘

二、教學目標和內(nèi)容

1.教學目標

（1）讓學生理解遺傳信息的表達過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。

（2）使學生掌握遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識。

（3）培養(yǎng)學生運用生物學知識解決實際問題的能力。

2.教學內(nèi)容

（1）轉(zhuǎn)錄：概念、場所、條件、產(chǎn)物等。

（2）翻譯：概念、場所、條件、產(chǎn)物等。

（3）遺傳信息的表達與生物性狀的關(guān)系。

三、教學過程

1.導入：通過復習上節(jié)課的內(nèi)容，引導學生進入本節(jié)課的學習。

2.新課導入：介紹遺傳信息的表達過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。

3.課堂講解：詳細講解轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識。

4.案例分析：分析遺傳信息的表達與生物性狀的關(guān)系，培養(yǎng)學生運用生物學知識解決實際問題的能力。

5.課堂練習：布置相關(guān)練習題，鞏固所學知識。

6.總結(jié)：對本節(jié)課的內(nèi)容進行總結(jié)，強調(diào)重點和難點。

7.作業(yè)布置：布置課后作業(yè)，鞏固所學知識。

四、教學方法

1.采用問題驅(qū)動法，引導學生主動探究遺傳信息的表達過程。

2.利用多媒體課件，生動形象地展示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

3.通過案例分析，培養(yǎng)學生運用生物學知識解決實際問題的能力。

4.開展課堂討論，促進學生之間的交流與合作。

五、教學評價

1.課后作業(yè)：檢查學生對課堂所學知識的掌握情況。

2.課堂練習：評估學生在課堂上的學習效果。

3.課程報告：考察學生對案例分析的能力。

六、教學資源

1.多媒體課件：展示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

2.教學案例：用于分析遺傳信息的表達與生物性狀的關(guān)系。

3.練習題：鞏固課堂所學知識。

七、教學注意事項

1.確保學生掌握遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識。

2.注重培養(yǎng)學生運用生物學知識解決實際問題的能力。

3.關(guān)注學生在課堂上的參與程度，鼓勵學生提問和發(fā)表見解。教學目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括生命觀念、科學思維、科學探究和生物倫理四個方面。

1.生命觀念：通過本節(jié)課的學習，讓學生認識到遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)的合成是生命活動中至關(guān)重要的過程，從而加深對生命觀念的理解。

2.科學思維：培養(yǎng)學生分析遺傳信息的表達過程，理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的機制，提高學生的邏輯思維和批判性思維能力。

3.科學探究：通過案例分析和課后作業(yè)，培養(yǎng)學生運用生物學知識解決實際問題的能力，激發(fā)學生對科學研究的興趣。

4.生物倫理：在教學中引導學生關(guān)注遺傳信息表達與生物倫理的關(guān)系，培養(yǎng)學生具備良好的生物倫理素養(yǎng)。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：在學習本節(jié)課之前，學生應該已經(jīng)掌握了基因的概念、DNA的結(jié)構(gòu)和功能、以及基因突變等基礎(chǔ)知識。此外，學生還應該具備一定的細胞生物學背景知識，如細胞結(jié)構(gòu)和功能、細胞器的作用等。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：根據(jù)對學生的了解，大部分學生對生物學保持著較高的興趣，尤其是與實際生活密切相關(guān)的知識。學生在分析問題和解決問題方面具有一定的能力，但需要在老師的引導下進一步提高。在學習風格上，部分學生偏好visuallearning，喜歡通過圖片和視頻等視覺材料來學習；而另一部分學生偏好kinestheticlearning，喜歡通過動手實驗和實踐活動來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在本節(jié)課的學習中，學生可能對遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的理解存在困難，特別是對轉(zhuǎn)錄和翻譯的機制、場所、條件及產(chǎn)物等方面的概念和關(guān)系難以把握。此外，學生可能對案例分析中涉及的生物倫理問題感到困惑，不知道如何運用所學知識進行分析和判斷。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《2024-2025學年高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第四節(jié)遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)的合成》的教材或?qū)W習資料。教材中應包含本節(jié)課的主要知識點，如遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程、轉(zhuǎn)錄和翻譯的機制、場所、條件及產(chǎn)物等。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關(guān)的多媒體資源，包括圖片、圖表、視頻等。這些輔助材料應有助于學生更直觀地理解遺傳信息的表達過程。例如，可以準備DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的動畫演示等。

3.實驗器材：如果本節(jié)課涉及實驗，需要提前準備實驗所需的器材和試劑。例如，可以準備細胞培養(yǎng)皿、顯微鏡、染色劑、DNA提取試劑盒等。同時，確保實驗器材的完整性和安全性，避免在實驗過程中出現(xiàn)意外。

4.教室布置：根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，以創(chuàng)造有利于學習的氛圍。可以設(shè)置分組討論區(qū)，供學生進行小組討論和合作學習；同時，設(shè)置實驗操作臺，供學生進行實驗操作。此外，還可以在教室內(nèi)布置一些與本節(jié)課相關(guān)的展板或海報，以吸引學生的注意力，激發(fā)他們的學習興趣。

5.教學工具：準備投影儀、電腦、音響等教學工具，確保教學過程中多媒體資源的正常使用。同時，提前檢查網(wǎng)絡連接是否正常，以確保在線教學資源的順利訪問。

6.教學案例：挑選或設(shè)計一些與遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)合成相關(guān)的案例，用于課堂討論和分析。這些案例應具有一定的實際意義，能夠激發(fā)學生的思考和興趣。

7.課后作業(yè)：準備一些與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的課后作業(yè)題，用于鞏固學生對課堂所學知識的掌握。作業(yè)題應涵蓋本節(jié)課的主要知識點，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等。

8.教學評價工具：準備一些用于評估學生學習效果的工具，如課堂練習、小組討論報告等。這些評價工具應能全面反映學生對本節(jié)課知識的掌握程度。

9.生物倫理素材：收集一些與遺傳信息表達和生物倫理相關(guān)的素材，用于引導學生關(guān)注生物倫理問題，培養(yǎng)他們的生物倫理素養(yǎng)。這些素材可以包括實際案例、新聞報道等。

10.教學指南：為教師提供一份詳細的教學指南，其中包括本節(jié)課的教學目標、教學過程、教學方法、教學評價等方面的內(nèi)容。教學指南應有助于教師更好地組織和實施課堂教學。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：布置預習任務，要求學生閱讀教材中關(guān)于遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)合成的相關(guān)內(nèi)容，并觀看相關(guān)的教學視頻。

學生活動：學生自主閱讀教材和觀看視頻，了解遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)合成的基本概念和過程。

教學方法：自主學習法

教學手段：教材、教學視頻

作用和目的：幫助學生對遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)合成有一個初步的了解，為課堂學習打下基礎(chǔ)。

2.課中強化技能

環(huán)節(jié)一：導入新課

教師活動：通過提問方式引導學生回顧上節(jié)課的內(nèi)容，為新課的學習做好鋪墊。

學生活動：學生回答問題，回顧上節(jié)課的知識點。

教學方法：提問法

教學手段：教材、多媒體資源

作用和目的：幫助學生建立新舊知識之間的聯(lián)系，提高學生的思維能力。

環(huán)節(jié)二：課堂講解

教師活動：詳細講解遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)合成的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識。

學生活動：學生認真聽講，記錄重點知識。

教學方法：講授法

教學手段：教材、多媒體資源

作用和目的：使學生系統(tǒng)地掌握遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)合成的基本知識。

環(huán)節(jié)三：案例分析

教師活動：提出與遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)合成相關(guān)的案例，引導學生進行討論和分析。

學生活動：分組討論，分析案例，運用所學知識進行判斷。

教學方法：案例分析法

教學手段：案例材料、多媒體資源

作用和目的：培養(yǎng)學生的實際問題解決能力，提高學生的生物學素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)四：課堂練習

教師活動：布置與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的練習題，要求學生獨立完成。

學生活動：學生獨立完成練習題，鞏固所學知識。

教學方法：練習法

教學手段：練習題

作用和目的：檢查學生對課堂所學知識的掌握情況，鞏固所學知識。

3.課后拓展應用

教師活動：布置課后作業(yè)，要求學生完成與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)題。

學生活動：學生完成課后作業(yè)，鞏固所學知識。

教學方法：練習法

教學手段：課后作業(yè)題

作用和目的：鞏固學生對課堂所學知識的掌握，提高學生的實際應用能力。

此外，教師還應關(guān)注學生的學習情況，對學生在學習過程中遇到的問題進行解答和指導，以提高學生的學習效果。知識點梳理本節(jié)課的主要內(nèi)容是遺傳信息的表達和蛋白質(zhì)的合成，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。下面是對教材中涉及的知識點的梳理：

1.轉(zhuǎn)錄：

轉(zhuǎn)錄是指DNA模板鏈上的遺傳信息被復制到mRNA上的過程。轉(zhuǎn)錄的主要步驟包括：

-啟動：RNA聚合酶與DNA啟動子區(qū)域結(jié)合，開始解旋DNA雙鏈。

-延伸：RNA聚合酶沿DNA模板鏈向前移動，合成與模板鏈互補的mRNA鏈。

-終止：RNA聚合酶到達DNA的終止子區(qū)域，釋放mRNA鏈，完成轉(zhuǎn)錄過程。

2.翻譯：

翻譯是指mRNA上的遺傳信息被翻譯成蛋白質(zhì)的過程。翻譯的主要步驟包括：

-Initiation（起始）：核糖體與mRNA的起始密碼子相結(jié)合，開始合成蛋白質(zhì)鏈。

-Elongation（延伸）：核糖體沿mRNA移動，讀取遺傳密碼，合成蛋白質(zhì)鏈。

-Termination（終止）：核糖體到達mRNA的終止密碼子，釋放蛋白質(zhì)鏈，完成翻譯過程。

3.遺傳密碼：

遺傳密碼是指mRNA上的一系列三個核苷酸的組合，稱為密碼子。每個密碼子對應一種氨基酸。共有64種密碼子，其中有3種是終止密碼子，不編碼氨基酸。

4.氨基酸：

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，共有20種不同的氨基酸。每種氨基酸由一個中央碳原子連接著一個氫原子、一個羧基和一個氨基組成。

5.核糖體：

核糖體是細胞中負責蛋白質(zhì)合成的主要細胞器。核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，能夠?qū)RNA上的遺傳信息轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)鏈。

6.遺傳信息的表達與生物性狀的關(guān)系：

遺傳信息的表達通過蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀。蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)各種生物學過程的主要執(zhí)行者，包括酶、結(jié)構(gòu)蛋白、信號傳導蛋白等。不同的蛋白質(zhì)由不同的基因控制合成，從而決定了生物的不同性狀。板書設(shè)計1.轉(zhuǎn)錄板書設(shè)計：

-①轉(zhuǎn)錄概念：DNA→mRNA

-②轉(zhuǎn)錄步驟：啟動、延伸、終止

-③轉(zhuǎn)錄條件：RNA聚合酶、DNA模板、核糖核苷酸、能量

-④轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：mRNA

2.翻譯板書設(shè)計：

-①翻譯概念：mRNA→蛋白質(zhì)

-②翻譯步驟：起始、延伸、終止

-③翻譯條件：核糖體、tRNA、氨基酸、能量

-④翻譯產(chǎn)物：蛋白質(zhì)鏈

3.遺傳密碼板書設(shè)計：

-①密碼子：三個核苷酸的組合

-②密碼子種類：64種（3種終止密碼子）

-③密碼子與氨基酸的關(guān)系：每個密碼子對應一種氨基酸

4.氨基酸板書設(shè)計：

-①氨基酸結(jié)構(gòu)：中央碳原子、氫原子、羧基、氨基

-②氨基酸種類：20種不同的氨基酸

5.核糖體板書設(shè)計：

-①核糖體組成：rRNA、蛋白質(zhì)

-②核糖體功能：蛋白質(zhì)合成

6.遺傳信息的表達與生物性狀的關(guān)系板書設(shè)計：

-①基因與蛋白質(zhì)：基因控制蛋白質(zhì)合成

-②蛋白質(zhì)與生物性狀：蛋白質(zhì)決定生物性狀

板書設(shè)計要注重藝術(shù)性和趣味性，可以使用圖示、流程圖、表格等形式，使板書更具吸引力和易于理解。例如，可以使用圖示來表示轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，用流程圖來展示遺傳密碼的讀取過程，用表格來列出氨基酸的種類等。同時，可以使用顏色、字體加粗等方式來突出重點知識點，幫助學生更好地理解和記憶。課后作業(yè)1.請簡述轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，并解釋它們的區(qū)別和聯(lián)系。

答案：轉(zhuǎn)錄是DNA復制成mRNA的過程，翻譯是mRNA指導合成蛋白質(zhì)的過程。它們都是遺傳信息表達的過程，區(qū)別在于轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核內(nèi)，翻譯發(fā)生在細胞質(zhì)中。聯(lián)系在于轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物mRNA是翻譯的模板。

2.請列舉三種終止密碼子，并說明它們的作用。

答案：三種終止密碼子是UAA、UAG、UGA。它們的作用是終止翻譯過程，使蛋白質(zhì)合成結(jié)束。

3.請解釋遺傳密碼的讀取方式，并給出一個例子。

答案：遺傳密碼的讀取方式是連續(xù)閱讀三個核苷酸，稱為密碼子。例如，AUG編碼甲硫氨酸，GUG編碼纈氨酸。

4.請描述氨基酸的結(jié)構(gòu)，并說明它是如何通過遺傳密碼被合成的。

答案：氨基酸由一個中央碳原子連接著一個氫原子、一個羧基和一個氨基組成。它通過tRNA攜帶相應的遺傳密碼，與mRNA上的密碼子匹配，然后合成蛋白質(zhì)。

5.請簡述核糖體的組成和功能。

答案：核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，功能是蛋白質(zhì)合成。核糖體讀取mRNA上的遺傳密碼，指導氨基酸的合成和連接，形成蛋白質(zhì)鏈。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

1.轉(zhuǎn)錄和翻譯是遺傳信息表達的兩個主要過程。轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核內(nèi)，將DNA復制成mRNA；翻譯發(fā)生在細胞質(zhì)中，將mRNA指導合成蛋白質(zhì)。

2.遺傳密碼是mRNA上的一系列三個核苷酸的組合，每個密碼子對應一種氨基酸。遺傳密碼的讀取方式是連續(xù)閱讀三個核苷酸。

3.氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，共有20種不同的氨基酸。氨基酸通過tRNA攜帶相應的遺傳密碼，與mRNA上的密碼子匹配，然后合成蛋白質(zhì)。

4.核糖體是細胞中負責蛋白質(zhì)合成的主要細胞器，由rRNA和蛋白質(zhì)組成。核糖體讀取mRNA上的遺傳密碼，指導氨基酸的合成和連接，形成蛋白質(zhì)鏈。

5.遺傳信息的表達與生物性狀的關(guān)系是通過蛋白質(zhì)的合成來控制的。不同的蛋白質(zhì)由不同的基因控制合成，從而決定了生物的不同性狀。

當堂檢測：

1.請簡述轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，并解釋它們的區(qū)別和聯(lián)系。

答案：轉(zhuǎn)錄是DNA復制成mRNA的過程，翻譯是mRNA指導合成蛋白質(zhì)的過程。它們都是遺傳信息表達的過程，區(qū)別在于轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細胞核內(nèi)，翻譯發(fā)生在細胞質(zhì)中。聯(lián)系在于轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物mRNA是翻譯的模板。

2.請列舉三種終止密碼子，并說明它們的作用。

答案：三種終止密碼子