高中生物 4_1 基因指導蛋白質(zhì)的合成教學設計 新人教版必修21

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《基因指導蛋白質(zhì)的合成》 一、指導思想 在《基礎教育課程改革綱要》的指導下，力求：“改變課程過于注重知識傳授的傾向，使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習的過程”。 如何使學生更好地掌握“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”的內(nèi)在本質(zhì)？如何使他們能真正地理解并應用其中的原理？如何讓概念學習的課堂也煥發(fā)出勃勃生機？這是許多教師困惑的問題。對此我進行了一些嘗試，通過各種方式讓學生親自演繹遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，體驗基因表達的各個環(huán)節(jié)，身臨其境，可能會使學生更透徹地，更主動地學習好本內(nèi)容。 二、教材內(nèi)容 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(jié)構(gòu)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。 轉(zhuǎn)錄和翻譯過程抽象復雜,學生難理解，較多物質(zhì)和細胞結(jié)構(gòu)參與,學生易混亂，涉及到必修1和必修2中多個章節(jié)內(nèi)容,學生已遺忘，而本節(jié)的突破對本模塊學習起著承前啟后的作用，沒有本節(jié)內(nèi)容的揭示，很多的現(xiàn)象無法解釋，很多的研究無法進行，很多的生物技術無法操作。 三、學情分析 學生在學習《基因的本質(zhì)》后，已經(jīng)對基因產(chǎn)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。但具以往的經(jīng)驗，學生往往會陷入學習時明白，學完了就糊涂的困惑中。 高中階段學生的思維水平、學習能力已經(jīng)發(fā)展到了較高階段，大多數(shù)學生喜歡自主探究和親自動手操作。學生通過報刊、雜志、電影、廣播等多種傳播媒體的介紹以及初中生物課的學習，已經(jīng)初步形成了有關DNA、基因、染色體和蛋白質(zhì)的基本概念，對基因是什么以及基因能夠決定生物體性狀有了一定的科學認識。但是，學生并不知道基因究竟是如何起作用的。教學中可讓學生課前預習，然后在課堂上模擬遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，能加深對基因表達的理解和相關知識的鞏固，學生的各項能力也得到鍛煉。 四、教學目標 依據(jù)教改精神、新課程標準及學生實際情況確立如下教學目標: 知識目標: a．概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。 b．運用數(shù)學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系 情感態(tài)度與價值觀: a．通過遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的協(xié)作學習樹立學生的協(xié)作意識和團隊精神。 b．通過了解基因指導蛋白質(zhì)的合成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；認同人類探索基因表達的奧秘的過程仍未結(jié)束。 能力目標: a．培養(yǎng)和發(fā)展學生的觀察識圖能力，分析歸納和推理判斷的能力。 b．通過基因指導蛋白質(zhì)的合成過程培養(yǎng)學生的抽象思維能力。 c．通過獨立探索提高學生的自主學習能力。 d．通過協(xié)作學習提高學生的合作意識和社會適應能力。 e．通過探究，培養(yǎng)學生的探究精神和創(chuàng)造性思維。 五、 教學重點、難點 1.教學重點: ⑴遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程; ⑵密碼子和反密碼子的關系。 2.教學難點：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。 六、教學方法 1.教法 直觀教學法、閱讀指導法、問題情境教學法等多種方法相結(jié)合以實現(xiàn)師生互動，使教學目標落到實處。 2.學法：自主式、合作式的學習方法。 七、教學過程設計 導入：當我們認識到基因的本質(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？ [學生活動]討論、爭論，看圖，形成新的問題。 [教師的組織和引導]看來要解決這個問題，我們還需要了解“基因的表達”。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。 （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。） 提出問題：基因是如何指導蛋白質(zhì)合成的？ 問題情境：DNA在細胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細胞質(zhì)中進行的，兩者是如何聯(lián)系起來的？你能得出什么樣的推論？ [學生活動] 學生： 老師：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。 問題情境：為什么RNA適合做DNA的信使呢？提示： 1、核糖與脫氧核糖的結(jié)構(gòu)比較。 2、RNA與DNA的化學組成比較。（可設置問題：RNA只有一種嗎？也可以不設置問題教師直接講解） 3、三種RNA的結(jié)構(gòu)及功能。 解決問題的途徑： [教師]結(jié)合圖解和FLASH：解讀DNA信息的轉(zhuǎn)錄過程。 問題： 1.DNA→RNA如何轉(zhuǎn)錄，特點是什么？ 2.轉(zhuǎn)錄的單位是什么？教師小結(jié)： 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄。 遺傳信息的流動方向: 教師設計現(xiàn)場互動（略） DNA→mRNA的過程我們將之稱為轉(zhuǎn)錄。什么叫轉(zhuǎn)錄？ 指導學生閱讀課本P63的第四自然段和圖4-4，然后完成下列問題。 （1）轉(zhuǎn)錄的場所： （2）轉(zhuǎn)錄的條件： （3） 轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物： 問題情境： 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)？ 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： (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。 5.flash動畫：翻譯蛋白質(zhì)的過程。 （思考堿基與氨基酸的對應關系；學會查密碼子表） 解決問題的途徑：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； 指導學生閱讀課本P66圖4-6 總結(jié)：基因的表達過程是在細胞中完成的（遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程）。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，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(jié)構(gòu)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。 課堂練習（課件展示） 八、學生活動記錄：回答問題 閱讀教材 觀看flash 動手演示 九、板書設計 第一節(jié) 基因指導蛋白質(zhì)的合成 一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 （1）定義：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。 （2）場所：細胞核。 （3）條件：模板：DNA分子的一條鏈 原料：四種核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA聚合酶 （4）轉(zhuǎn)錄過程： （5）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：mRNA （6）遺傳信息流動方向：DNA到RNA 二、遺傳信息的翻譯 （1）定義：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序列的蛋白質(zhì)的過程。 （2）場所：核糖體 （3）翻譯的條件：模板：mRNA 原料：氨基酸 酶、tRNA、能量ATP （4）產(chǎn)物：多肽 （5)流動方向：mRNA到蛋白質(zhì) 十．教學反思 本節(jié)內(nèi)容的難點基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，內(nèi)容抽象，學生不好理解掌握，通過模型演示和學生分組模擬兩個過程，使學生在活動過程中較好的掌握的基因的表達。本節(jié)內(nèi)容多，應合理安排時間。