2019-2020年高中生物 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 第1課示范教案 新人教版.doc

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2019-2020年高中生物 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 第1課示范教案 新人教版 ●從容說課 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)的難點所在，可用2課時。教師的教學(xué)設(shè)計要把握好問題的所在點，遺傳信息的傳遞和表達(dá)是遺傳物質(zhì)作用原理的核心內(nèi)容，教學(xué)時要先引導(dǎo)學(xué)生明確該原理揭示的問題，找出這個原理包容的基本要點，認(rèn)真處理好教材所呈現(xiàn)的幾個方面的問題。 1.作好本章的引子。 學(xué)生學(xué)習(xí)第3章《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)基因的各種問題，此時教師如果能夠設(shè)計一個精彩的、充滿懸念的引子，則能為本章的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。 教師可以利用第1節(jié)開頭的“問題探討”引出恐龍能否復(fù)活的話題，讓學(xué)生提出反方觀點，形成思維上矛盾沖突；或者采用一組美麗多彩的生物圖片，把學(xué)生引進(jìn)絢麗多彩的生物世界，而蛋白質(zhì)是生命的體現(xiàn)者，自然引出蛋白質(zhì)的合成。提出問題“細(xì)胞核中的基因是如何通過指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成來控制生物的性狀的呢？”進(jìn)一步制造懸念。最后，教師指出通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，就可以解答大家的疑問，從而順利切入主題。 2.準(zhǔn)確把握主干知識與側(cè)枝內(nèi)容的教學(xué)要求。 本節(jié)主干知識是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，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。教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的歸納、比較和總結(jié)的能力，在教學(xué)中，處理好主干知識與側(cè)枝內(nèi)容的關(guān)系，合理分配教學(xué)時間，明確不同內(nèi)容的教學(xué)要求。 3.利用剪紙教具和多媒體課件的有機結(jié)合。 轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程比較抽象，學(xué)生接受起來比較困難，如果單純利用課件，師生互動就不如人意。在課前教師指導(dǎo)學(xué)生按教材圖4－4用可以扭動的軟紙皮剪出一個DNA模型和帶有不同堿基核糖核苷酸若干；按教材圖4－6用彩紙剪出核糖體、三葉形的RNA和各種氨基酸（用圓+字母表示），上課時學(xué)生主動參與和教師的演示有機結(jié)合，增強了學(xué)習(xí)興趣。變靜為動，化抽象為直觀，學(xué)生容易理解，效果好。同時也能真正體現(xiàn)新課標(biāo)的學(xué)生的主體作用。 4.利用教材插圖，提高知識的概括化水平。 新教材的亮點之一：插圖豐富多彩，色彩逼真。有的可用于導(dǎo)入新課；有的可用于開闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；有的可用于直觀教學(xué)，加深對知識的理解。讓學(xué)生根據(jù)教材第66頁“圖4－6 蛋白質(zhì)合成示意圖”，寫出不同顏色的球所代表的氨基酸的名稱，這就要求學(xué)生對知識的理解，全面而深刻。利用教材插圖，促使學(xué)生真正理解翻譯的全過程，提高知識的概括化水平。知識的概括化水平的高低，決定著知識的遷移程度。 5.利用表格，將知識系統(tǒng)化。 轉(zhuǎn)錄和翻譯這部分內(nèi)容是一個難點，學(xué)生往往停留在對知識的零碎記憶和不完整的理解水平上。讓學(xué)生根據(jù)板書板畫，采取“看圖說話”的形式，對表格內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸納，促使學(xué)生學(xué)會用歸類和對比的學(xué)習(xí)方法，使知識系統(tǒng)化、條理化。 6.注重科學(xué)史實，增強學(xué)生的探究意識和學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。 ●三維目標(biāo) 1.知識與技能 （1）說明基因與遺傳信息的關(guān)系。 （2）概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。 2.過程與方法 （1）通過指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并制作轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的剪紙的模型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。 （2）通過DNA和RNA的對照掌握類比方法。 （3）通過RNA的堿基決定氨基酸的學(xué)習(xí)，掌握先邏輯推理再經(jīng)實驗驗證的方法。 （4）通過遺傳信息的傳遞與表達(dá)的學(xué)習(xí)，建立信息意識，學(xué)會從信息角度認(rèn)識事物的方法。 （5）利用課本插圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的讀圖能力；提高分析、類比歸納的學(xué)習(xí)方法。 3.情感態(tài)度與價值觀 （1）體驗基因表達(dá)過程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡約美。 （2）認(rèn)同人類探索基因表達(dá)的奧秘的過程仍未終結(jié)。 （3）通過介紹科學(xué)史實，開闊學(xué)生的眼界，對學(xué)生進(jìn)行熱愛科學(xué)、探求真理的教育。 （4）感悟科學(xué)破解遺傳密碼的過程。 ●教學(xué)重點 遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。 ●教學(xué)難點 遺傳信息的翻譯過程。 ●教具準(zhǔn)備 1.把課本的相關(guān)圖片和各種對比表用PowerPoint平臺制作成演示文稿。 2.轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的動畫。 3.用軟紙皮剪出一個DNA模型和帶有不同堿基的核糖核苷酸若干。 4.翻譯過程示意剪貼畫。 ●課時安排 2課時 第1課時 ●教學(xué)過程 ［課前準(zhǔn)備］ 教師：1.利用第3章的“自我檢測”分析學(xué)生對“基因是什么”的理解情況。 2.制作PowerPoint演示文稿和轉(zhuǎn)錄過程的Flash動畫。 學(xué)生：以八個人為學(xué)習(xí)小組，用軟紙皮按教材圖4－4剪出一個DNA模型和帶有不同堿基的核糖核苷酸24個。 ［情境創(chuàng)設(shè)］ 教師：采用一組美麗多彩的生物圖片，把學(xué)生引進(jìn)絢麗多彩的生物世界，提出生命為什么如此多姿多彩？教師引導(dǎo)學(xué)生回答。 學(xué)生：蛋白質(zhì)是生命的體現(xiàn)者，而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是多種多樣的。自然引出蛋白質(zhì)的合成。 教師：誰控制蛋白質(zhì)的合成？ 學(xué)生：基因。 教師：是不是有基因就能合成蛋白質(zhì)呢？真的能復(fù)制恐龍嗎？基因怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢？（展示細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)） 學(xué)生：從上一章的學(xué)習(xí)，我們知道，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段；DNA主要存在于細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的。那么，DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細(xì)胞質(zhì)中去的呢？當(dāng)遺傳信息到達(dá)細(xì)胞質(zhì)后，細(xì)胞又是怎樣解讀的呢？ 教師：同學(xué)們的思考很好，下面我們一起來討論。 ［師生互動］ （一）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1.RNA的類型 教師：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使是RNA。即DNA→RNA→蛋白質(zhì)。為什么RNA適于作DNA的信使呢？DNA和RNA的區(qū)別是什么？RNA有幾種？（展示教材圖4－1、圖4－2和圖4－3） 讓學(xué)生閱讀教材P62～63的內(nèi)容和觀察以上圖片。 教師引導(dǎo)學(xué)生回答以上問題。 學(xué)生1：RNA是另一類核酸，它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，適于作DNA的信使的原因是： ①它也是由基本單位——核苷酸連接而成，由核糖、磷酸、堿基〔C、G、A、U（尿嘧啶）〕共同組成核苷酸，它也能儲存遺傳信息。 ②在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補配對原則”，但由于RNA中沒有T，DNA中沒有U，所以當(dāng)RNA與DNA有關(guān)系時，U與A配對。 ③RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 學(xué)生2：RNA與DNA的區(qū)別有兩點： ①嘧啶堿有一個不同：RNA是尿嘧啶（U），DNA則為胸腺嘧啶（T）。 ②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脫氧核糖，這樣一來組成RNA的基本單位就是核糖核苷酸，DNA則為脫氧核苷酸。 學(xué)生3：RNA的種類： ①信使RNA——mRNA。顧名思義，這種RNA起的是信使——傳遞信息的作用（第一位同學(xué)講的那種）。 ②轉(zhuǎn)運RNA——tRNA。這種RNA擔(dān)負(fù)的是運輸?shù)娜蝿?wù)。其三葉草型結(jié)構(gòu)的一端可以連接特定的氨基酸。 ③核糖體RNA——rRNA。 教師：同學(xué)們回答得很精彩。（掌聲）DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？（繼續(xù)探討） 2.轉(zhuǎn)錄 （1）轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)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(xì)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： （7）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：mRNA。 教師：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P63的第四自然段和圖4－4，然后完成下列填空。如下：（PowerPoint演示） 以上畫線部分由學(xué)生回答，教師更正。 （8）轉(zhuǎn)錄的過程：教師播放轉(zhuǎn)錄過程的動畫，學(xué)生觀看，然后學(xué)生分組利用預(yù)先剪好DNA模型和帶有不同堿基的核糖核苷酸按圖4－4的步驟模擬轉(zhuǎn)錄的過程——合成mRNA。 學(xué)生操作，教師巡視指導(dǎo)，各組展示結(jié)果。如下： ［教師精講］ 通過以上的分析和同學(xué)們的操作，同學(xué)們應(yīng)該深刻地認(rèn)識到轉(zhuǎn)錄的過程就是：首先是RNA聚合酶結(jié)合在DNA的模板區(qū)上，該部位的雙螺旋解開成為單鏈。接著以一條DNA為模板，按堿基互補配對原則，利用細(xì)胞核內(nèi)游離的核糖核苷酸，在RNA聚合酶的作用下合成一條RNA鏈。最后合成的RNA鏈逐漸被甩開，解旋的兩條DNA鏈很快又結(jié)合在一起，恢復(fù)為原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)，DNA上的遺傳信息就被傳到了mRNA上，mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開始它新的歷程——翻譯。在轉(zhuǎn)錄的過程中，DNA只有一條鏈為模板，這已經(jīng)被科學(xué)家的實驗證明。Marmur和Duty利用DNA—RNA雜合技術(shù)、采用侵染枯草桿菌的噬菌體SP8為材料進(jìn)行實驗。噬菌體SP8的DNA分子由兩條堿基組成很不平均的鏈構(gòu)成，其中一條鏈富含嘌呤，另一條互補鏈則富含嘧啶。因為嘌呤比嘧啶重，因此富含嘌呤的“重”鏈與富含嘧啶的“輕”鏈在加熱變性后可用密度梯度離心分開。實驗者在SP8侵染后，從枯草桿菌中分離出RNA，分別與DNA的重鏈和輕鏈混合并緩慢冷卻。他們發(fā)現(xiàn)SP8侵染后形成的RNA只跟重鏈形成DNA—RNA的雜合分子。顯然，RNA是桿菌DNA中的一條鏈轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的。 通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們也認(rèn)識到遺傳信息傳遞的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。 ［評價反饋］ 用PowerPoint演示下列題目，學(xué)生搶答，統(tǒng)計正誤，進(jìn)行評價反饋。 1.構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的基本單位——核苷酸有多少種？堿基有多少種？ A.2種 4種 B.4種 4種 C.5種 5種 D.8種 5種 解析：因為脫氧核苷酸有4種，核糖核苷酸也有4種，所以核苷酸共有8種；堿基有A、T、C、G、U5種，因此選D。 答案：D 2.細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu)層次是 A.DNA→染色體→脫氧核苷酸→基因 B.染色體→脫氧核苷酸→DNA→基因 C.DNA→染色體→基因→脫氧核苷酸 D.染色體→DNA→基因→脫氧核苷酸 解析：本題是檢查學(xué)生對這一組概念的理解，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，由一定的脫氧核苷酸序列組成，染色體是DNA的主要載體，因此選D。 答案：D 3.下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分 A.脫氧核糖核酸和磷酸 B.脫氧核糖、堿基和磷酸 C.核糖、堿基和磷酸 D.核糖、嘧啶和核酸 解析：RNA的組成單位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子的核糖、一分子的堿基和一分子的磷酸組成，因此選C。 答案：C 4.DNA分子的解旋發(fā)生在___________過程中 A.復(fù)制 B.轉(zhuǎn)錄 C.翻譯 D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 解析：考查學(xué)生對DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程的認(rèn)識，不管復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都必須先解旋，因此選D。 答案：D 5.果蠅的遺傳物質(zhì)由___________種核苷酸組成 A.2 B.4 C.5 D.8 解析：真核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，DNA有四種核苷酸，因此選B。 答案：B 6.一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個mRNA A.一種一個 B.一種多個 C.多種多個 D.無數(shù)種無數(shù)個 解析：一個DNA分子上有多種基因，因而可以轉(zhuǎn)錄出多種多個mRNA，因此選C。 答案：C 7.煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體中含有的物質(zhì)，下列敘述正確的是 A.核酸的種類依次是2、1、2 B.核苷酸的種類依次是8、5、4 C.五碳糖的種類依次是2、2、1 D.含N堿基的種類依次是5、4、4 解析：本題從多方面檢查學(xué)生對生物中核酸的認(rèn)識，以上三種生物含有的物質(zhì)正確的是：核酸的種類依次是2、1、1，核苷酸的種類依次是8、4、4，含N堿基的種類依次是5、4、4，五碳糖的種類依次是2、1、1，因此選D。 答案：D ［課堂小結(jié)］ 為了讓同學(xué)們能更好理解本節(jié)的內(nèi)容，利用下表來概括DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的內(nèi)容，如下： 類 別 項 目 復(fù) 制 轉(zhuǎn) 錄 場 所 細(xì)胞核 細(xì)胞核 解 旋 完全解旋 只解有遺傳效應(yīng)的片段 模 板 DNA的兩條鏈 只有DNA的一條鏈 原 料 四種脫氧核苷酸 四種核糖核苷酸 酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 能 量 ATP ATP 堿基配對 A—T C—G T—A G—C A—U G—C T—A C—G 產(chǎn) 物 子代DNA mRNA、tRNA、rRNA ［布置作業(yè)］ 1.復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)錄的過程和預(yù)習(xí)翻譯的過程。 2.完成課本P77的識圖作答題。 ［課后拓展］ 列表對比DNA和RNA的不同點，如下表： 核 酸 項 目 DNA RNA 結(jié) 構(gòu) 通常是雙螺旋結(jié)構(gòu)，極少數(shù)病毒是單鏈結(jié)構(gòu) 通常是單鏈結(jié)構(gòu)，極少數(shù)病毒是雙螺旋結(jié)構(gòu) 基本單位 脫氧核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脫氧核糖 核糖 堿 基 A、G、C、T A、G、C、U 產(chǎn)生途徑 DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制 存在部位 主要位于細(xì)胞核中染色體上，極少數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體上 主要位于細(xì)胞質(zhì)中 功 能 傳遞和表達(dá)遺傳信息 ①mRNA：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，翻譯的模板 ②tRNA：運輸特定氨基酸 ③rRNA：核糖體的組成成分 ●板書設(shè)計 第4章 基因的表達(dá) 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 （一）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1.RNA的類型 （1）信使RNA——mRNA。 （2）轉(zhuǎn)運RNA——tRNA。 （3）核糖體RNA——rRNA。 2.轉(zhuǎn)錄 （1）轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)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(xì)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： （7）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：mRNA。 （8）轉(zhuǎn)錄的過程