2022年高中生物 《基因指導蛋白質(zhì)的合成》教案2 新人教版必修2

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1、2022年高中生物 《基因指導蛋白質(zhì)的合成》教案2 新人教版必修2 教學內(nèi)容： 教材使用的是《普通高中課程標準數(shù)學教科書·生物（必修2遺傳與進化）》（人教版）,本節(jié)課是”第四章基因的表達”的第一節(jié)內(nèi)容,本節(jié)內(nèi)容是本章的開篇,是本章學習的基礎,也是教學的難點所在,課程標準中與此相對應的要求是:“概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯”。通過本節(jié)的學習，學生需要理解遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。除了要掌握這個主干知識以外，還需掌握的側(cè)枝內(nèi)容是DNA與RNA結構的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種不同種類的RNA以及遺傳密碼的組成。 教學目標： 1、知識與技能 （1）識記：概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程

2、。 （2）理解：“密碼子”和“反密碼子”的概念。 2、過程與方法 （1）通過指導學生設計并制作轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的剪紙模型，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。 （2）運用數(shù)學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系，培養(yǎng)學生分析綜合能力。 （3）通過對“遺傳信息究竟如何表達？”的探究，培養(yǎng)學生的探究精神和創(chuàng)造性思維。 3、情感態(tài)度與價值觀 （1）體驗基因表達過程的和諧美，基因表達原理的邏輯美、簡約美。 （2）認同人類探索基因表達的奧秘的過程仍未結束。 教學重點、難點 遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程 遺傳信息的翻譯過程 設計理念: 本設計試圖利用學生已有的知識，通過設置問題情

3、景,引入課題,并引導學生在探究中學習新知識，以達到充分調(diào)動學生學習的主動性，以及對轉(zhuǎn)錄和翻譯的物質(zhì)結構基礎和兩者之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系達到理解和運用層次的目標。比如“為什么RNA適于作DNA的信使呢？”就需要運用有關DNA和RNA結構的知識，以及結構和功能相適應的觀點進行分析。 其次將知識難點分解為多個具有一定難度梯度的小問題,以問題串的形式，或改變提問的方式，把難點分散，難度降低，要求減少，引導學生進行有效的探究，突出主干，解決問題。最后，借助直觀手段,幫助學生理解基因指導蛋白質(zhì)的合成的具體過程。 教學方法：講授法與演示法相結合 教學過程： 導入： 當我們認識到基因的本

4、質(zhì)后，能不能利用這一認識，分析現(xiàn)實生活中一些具體的問題呢？例如，在現(xiàn)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）如果能利用恐龍的DNA使恐龍復活，你認為主要要解決什么問題？學生可能會想到，需要使恐龍DNA上的基因表達出來，表現(xiàn)恐龍的特性。看來要解決這個問題，我們還需要了解“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(chǎn)生了哪些問題。 ↓ 提出問題：基因是如何指導蛋白質(zhì)合成的？ ↓ 分析推理1 問題情境：設置問題情景,引入課題 DNA在細胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細胞質(zhì)中進

5、行的，兩者如何聯(lián)系起來的呢？推測有一種物質(zhì)能夠作為傳達DNA信息的信使，科學家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。 ↓ 分析推理2 問題情境：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 為什么RNA適于做DNA的信使呢？ 解決問題的途徑： 1. 比較RNA與DNA結構的不同；（列表比較） ? DNA RNA 組成元素 C、H、O、N、P 基本單位 脫氧核苷酸（4種） 核糖核苷酸（4種） 化學組成 一分子磷酸 脫氧核糖 A、T、C、G 一分子磷酸 核糖 A、U、C、G 結構 規(guī)則的雙螺旋結構 一般單鏈結構 功能 編碼復制遺傳信息,控制蛋白質(zhì)合成 ?傳遞遺傳信息，并通過蛋白

6、質(zhì) 表達出來 分布 ?細胞核的染色體線 粒體,葉綠體 ?細胞質(zhì)的核糖體 2.比較三種RNA的功能；（列表比較） RNA在細胞中有三種：mRNA（信使RNA），tRNA（轉(zhuǎn)運RNA），rRNA（核糖體RNA）。 3.解讀DNA遺傳信息的傳遞過程（即從DNA到mRNA的過程）。 DNA到mRNA的過程 練習：指導學生閱讀課本，然后完成下列填空。 （1）轉(zhuǎn)錄的定義_____________________________________________________________ （2）轉(zhuǎn)錄的場所________________________________

7、_____________________________ （3）轉(zhuǎn)錄的模板_____________________________________________________________ （4）轉(zhuǎn)錄的原料_____________________________________________________________ （5）轉(zhuǎn)錄的條件_____________________________________________________________ （6）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對_____________________________________________

8、__________ 小結:在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)──RNA充當信使。 ↓ 分析推理3 問題情境：遺傳信息的翻譯 轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？ 解決問題的途徑： 1. 學習遺傳密碼破譯的推測過程。 2. 堿基與氨基酸的對應關系； 思考：DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個數(shù)的關系？ 小結：DNA的堿基數(shù):m RNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù) = 6:3:1 3. 密碼子；總結密碼子的特點，學會查密碼子表，了解推算密碼子的數(shù)量和

9、種類的方法。 密碼子的特點： (1)一個密碼子決定一個特定的氨基酸； (2)有的氨基酸可能有一個以上的密碼子； (3)起始密碼子、終止密碼子。 4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。 密 碼 子：mRNA上三個相鄰的堿基稱為一個密碼子。 ??? 反密碼子：每個tRNA上的三個堿基，可以與mRNA上的密碼子互補配對。 5.講述圖解：翻譯蛋白質(zhì)的過程。 練習：指導學生結合翻譯的概念，完成下列填空。 （1）翻譯的場所： ___ （2）翻譯的模板：

10、 __ （3）翻譯的原料： ___ （4）翻譯的產(chǎn)物： ___ 小結：游離在細胞質(zhì)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(zhì)的過程，稱為遺傳信息的翻譯。 ↓ 總結 總結：基因的表達是在細胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖體和線粒體

11、等眾多的細胞器共同合作完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，肽鏈就從核糖體與mRNA的復合物上脫離，經(jīng)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(zhì)分子，開始承擔細胞生命活動的各項職責。 ↓ 課堂延伸 問題探討：大家現(xiàn)在再來探討恐龍能否復活的問題。首先，恐龍的基因是如何表達的？基因表達需要什么條件？通過探討，引導學生認識保護生物多樣性的重要意義。 ↓ 教學與反思 本節(jié)集中講述的基因指導蛋白質(zhì)合成的內(nèi)容，可以說是本章的重點。但不應局限于對轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的單純描述，要讓學生理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的物質(zhì)結構基礎以及二者之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，引導學生

12、運用已有知識和觀點思考和討論相關的問題，培養(yǎng)學生分析綜合能力。 附：板書設計 第四章 第1節(jié) 基因指導蛋白質(zhì)的合成 一、 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1．比較RNA與DNA結構的不同 2. RNA的類型和功能 ①信使RNA——mRNA。 ②轉(zhuǎn)運RNA——tRNA。 ③核糖體RNA——rRNA。 3.轉(zhuǎn)錄 （1）轉(zhuǎn)錄的定義：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。 （2）轉(zhuǎn)錄的場所：細胞核。 （3）轉(zhuǎn)錄的模板：DNA分子的一條鏈。 （4）轉(zhuǎn)錄的原料：四種核糖核苷酸。 （5）轉(zhuǎn)錄的條件：ATP（能量）、酶。 （6）轉(zhuǎn)錄時的堿基配對： A T C G DNA ─┴─┴─┴─┴─ ─┴─┴─┴─┴─ RNA U A G C 二、 遺傳信息的翻譯 1. 學習遺傳密碼破譯的推測過程。 2. 堿基與氨基酸的對應關系。 3. 密碼子與密碼子表。 4. 比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。 5. 翻譯蛋白質(zhì)的過程。 （1）翻譯的場所：細胞質(zhì)的核糖體 （2）翻譯的模板：信使RNA （3）翻譯的原料：合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸 （4）翻譯的產(chǎn)物：有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)