高中生物 4_1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版必修21

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《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》 一、指導(dǎo)思想 在《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》的指導(dǎo)下，力求：“改變課程過于注重知識(shí)傳授的傾向，使獲得基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的過程同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的過程”。 如何使學(xué)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(yīng)用其中的原理？如何讓概念學(xué)習(xí)的課堂也煥發(fā)出勃勃生機(jī)？這是許多教師困惑的問題。對此我進(jìn)行了一些嘗試，通過各種方式讓學(xué)生親自演繹遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，體驗(yàn)基因表達(dá)的各個(gè)環(huán)節(jié)，身臨其境，可能會(huì)使學(xué)生更透徹地，更主動(dòng)地學(xué)習(xí)好本內(nèi)容。 二、教材內(nèi)容 本節(jié)課是”第四章基因的表達(dá)”的第一節(jié)內(nèi)容,本節(jié)內(nèi)容是本章的開篇,是本章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是教學(xué)的難點(diǎn)所在,課程標(biāo)準(zhǔn)中與此相對應(yīng)的要求是:“概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯”。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要理解遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。除了要掌握這個(gè)主干知識(shí)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(fù)雜,學(xué)生難理解，較多物質(zhì)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)參與,學(xué)生易混亂，涉及到必修1和必修2中多個(gè)章節(jié)內(nèi)容,學(xué)生已遺忘，而本節(jié)的突破對本模塊學(xué)習(xí)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(jìn)行，很多的生物技術(shù)無法操作。 三、學(xué)情分析 學(xué)生在學(xué)習(xí)《基因的本質(zhì)》后，已經(jīng)對基因產(chǎn)生了濃厚的興趣，想進(jìn)一步探知有關(guān)基因的其他問題，學(xué)習(xí)的欲望強(qiáng)烈。但具以往的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生往往會(huì)陷入學(xué)習(xí)時(shí)明白，學(xué)完了就糊涂的困惑中。 高中階段學(xué)生的思維水平、學(xué)習(xí)能力已經(jīng)發(fā)展到了較高階段，大多數(shù)學(xué)生喜歡自主探究和親自動(dòng)手操作。學(xué)生通過報(bào)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(xué)習(xí)，已經(jīng)初步形成了有關(guān)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(xué)認(rèn)識(shí)。但是，學(xué)生并不知道基因究竟是如何起作用的。教學(xué)中可讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)，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(dá)的理解和相關(guān)知識(shí)的鞏固，學(xué)生的各項(xiàng)能力也得到鍛煉。 四、教學(xué)目標(biāo) 依據(jù)教改精神、新課程標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)生實(shí)際情況確立如下教學(xué)目標(biāo): 知識(shí)目標(biāo): a．概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。 b．運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系 情感態(tài)度與價(jià)值觀: a．通過遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的協(xié)作學(xué)習(xí)樹立學(xué)生的協(xié)作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。 b．通過了解基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成體驗(yàn)基因表達(dá)過程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡約美；認(rèn)同人類探索基因表達(dá)的奧秘的過程仍未結(jié)束。 能力目標(biāo): a．培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察識(shí)圖能力，分析歸納和推理判斷的能力。 b．通過基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。 c．通過獨(dú)立探索提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。 d．通過協(xié)作學(xué)習(xí)提高學(xué)生的合作意識(shí)和社會(huì)適應(yīng)能力。 e．通過探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維。 五、 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn): 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(guān)系。 2.教學(xué)難點(diǎn)：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。 六、教學(xué)方法 1.教法 直觀教學(xué)法、閱讀指導(dǎo)法、問題情境教學(xué)法等多種方法相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)，使教學(xué)目標(biāo)落到實(shí)處。 2.學(xué)法：自主式、合作式的學(xué)習(xí)方法。 七、教學(xué)過程設(shè)計(jì) 導(dǎo)入：當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到基因的本質(zhì)后，能不能利用這一認(rèn)識(shí)，分析現(xiàn)實(shí)生活中一些具體的問題呢？例如，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影《侏羅紀(jì)公園》中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？（學(xué)生討論、爭論）如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問題？ [學(xué)生活動(dòng)]討論、爭論，看圖，形成新的問題。 [教師的組織和引導(dǎo)]看來要解決這個(gè)問題，我們還需要了解“基因的表達(dá)”。請學(xué)生閱讀章圖中的文字和圖解，詢問學(xué)生看懂了什么，又產(chǎn)生了哪些問題。 （學(xué)生可能會(huì)想到，需要使恐龍DNA上的基因表達(dá)出來，表現(xiàn)恐龍的特性。） 提出問題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？ 問題情境：DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者是如何聯(lián)系起來的？你能得出什么樣的推論？ [學(xué)生活動(dòng)] 學(xué)生： 老師：推測有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)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(xué)組成比較。（可設(shè)置問題：RNA只有一種嗎？也可以不設(shè)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(diǎn)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(xì)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(dòng)方向: 教師設(shè)計(jì)現(xiàn)場互動(dòng)（略） DNA→mRNA的過程我們將之稱為轉(zhuǎn)錄。什么叫轉(zhuǎn)錄？ 指導(dǎo)學(xué)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(xué)習(xí)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(diǎn)： (1)一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸； (2)有的氨基酸可能有一個(gè)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(dòng)畫：翻譯蛋白質(zhì)的過程。 （思考堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系；學(xué)會(huì)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(jìn)入核糖體； 2.核糖體移動(dòng)的方向； 3.翻譯的位點(diǎn)； 4.肽鏈如何形成； 指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P66圖4-6 總結(jié)：基因的表達(dá)過程是在細(xì)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(fù)合物上脫離，經(jīng)過一系列步驟，被運(yùn)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(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。 課堂練習(xí)（課件展示） 八、學(xué)生活動(dòng)記錄：回答問題 閱讀教材 觀看flash 動(dòng)手演示 九、板書設(shè)計(jì) 第一節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 （1）定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。 （2）場所：細(xì)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(dòng)方向：DNA到RNA 二、遺傳信息的翻譯 （1）定義：游離在細(xì)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(dòng)方向：mRNA到蛋白質(zhì) 十．教學(xué)反思 本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，內(nèi)容抽象，學(xué)生不好理解掌握，通過模型演示和學(xué)生分組模擬兩個(gè)過程，使學(xué)生在活動(dòng)過程中較好的掌握的基因的表達(dá)。本節(jié)內(nèi)容多，應(yīng)合理安排時(shí)間。