2019-2020年高中生物 《基因指導蛋白質的合成》教案10 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 《基因指導蛋白質的合成》教案10 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:“概述遺傳信息的轉錄和翻譯”。通過本節(jié)的學習，學生需要理解遺傳信息的轉錄和翻譯。除了要掌握這個主干知識以外，還需掌握的側枝內(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：概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程。 （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，以達到充分調動學生學習的主動性，以及對轉錄和翻譯的物質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質后，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?？磥硪鉀Q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，而蛋白質合成是在細胞質中進行的，兩者如何聯(lián)系起來的呢？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(xiàn)此物質就是RNA。 ↓ 分析推理2 問題情境：遺傳信息的轉錄 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,控制蛋白質合成 傳遞遺傳信息，并通過蛋白質 表達出來 分布 細胞核的染色體線 粒體,葉綠體 細胞質的核糖體 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）轉錄的定義_____________________________________________________________ （2）轉錄的場所_____________________________________________________________ （3）轉錄的模板_____________________________________________________________ （4）轉錄的原料_____________________________________________________________ （5）轉錄的條件_____________________________________________________________ （6）轉錄時的堿基配對_______________________________________________________ 小結:在DNA和蛋白質之間，有一種中間物質──RNA充當信使。 ↓ 分析推理3 問題情境：遺傳信息的翻譯 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(shù)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. 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： __ （3）翻譯的原料： ___ （4）翻譯的產(chǎn)物： ___ 小結：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。 ↓ 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、核糖體和線粒體等眾多的細胞器共同合作完成遺傳信息的轉錄和翻譯。在組成蛋白質的肽鏈合成后，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合成的內(nèi)容，可以說是本章的重點。但不應局限于對轉錄和翻譯過程的單純描述，要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(nèi)在邏輯聯(lián)系，引導學生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) 基因指導蛋白質的合成 一、 遺傳信息的轉錄 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轉運RNA——tRNA。 ③核糖體RNA——rRNA。 3.轉錄 （1）轉錄的定義：在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。 （2）轉錄的場所：細胞核。 （3）轉錄的模板：DNA分子的一條鏈。 （4）轉錄的原料：四種核糖核苷酸。 （5）轉錄的條件：ATP（能量）、酶。 （6）轉錄時的堿基配對： 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. 翻譯蛋白質的過程。 （1）翻譯的場所：細胞質的核糖體 （2）翻譯的模板：信使RNA （3）翻譯的原料：合成蛋白質的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