2019-2020年高一生物《基因指导蛋白质的合成》教学设计.doc

2019-2020年高一生物基因指导蛋白质的合成教学设计一、教材分析：从教材来讲，基因指导蛋白质的合成是针对遗传信息的表达进行讲解。该节教学是第4章内容比较重要的核心部分，也是学生理解模块2遗传和变异的理论基础，因为它围绕“中心法则”这个生物界的规律进行具体介绍的。所以，作为教师，对该节教学内容在整个教材的地位要有清楚的认识。备课过程中，根据自己的理解能力，首先对教材进行了深入的细读，弄明白教学整体内容，然后把握住教学的重点、难点来设计2节课时的教学安排。其次，对文字教案的准备，参考相关教参，作到尽量的细致、具体，并且在上课前已经熟悉每一个教学环节的内容，做到“胸有成竹”。第三，借助幻灯片对教学内容再次进行梳理，准备好教学课件。针对教学重点和教学难点，利用多媒体动画技术来克服仅凭传统知识讲述的弊处，有效降低了学生理解上的难度，增强了知识的趣味性。但是，笔者在本节教学中，涉及概念的内容较多，因此幻灯片制作过程时有大片大片的文字型说明出现，经过反思，认为尽可能减少这样的画面，可以改善成文本逐条呈现，增加学生阅读理解的过程，或者利用多媒体引用更多直观的图片、音像资料，提纲性的文字说明来增强效果。另外，应该适当做板书，增强学生认二、目标及解析（1）说明基因与遗传信息的关系。（2）概述遗传信息的转录过程。 (3) 培养学生设计实验的技能.（4）通过DNA和RNA的对照掌握类比方法。（5）利用课本插图和课件，培养和发展学生的读图能力；提高分类、类比归纳的方法。三、教学问题诊断1.教学重点 （1）了解基因控制蛋白质合成的中间物质RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同； （2）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程； （3）比较转录和翻译的异同； （4）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子； （5）计算问题：基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。 2.教学重难点 （1）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程 （2）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子； （3）计算问题：基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决。解决方法：我认为以2节课时来完成该节教学内容是比较合理的，在整个教学程序中，对于各部分的衔接比较自然。经过反思，认为存在以下不足：一、应该加强提问的质量，引发学生的兴趣、好奇心，调动学习的积极性，思维的活跃性；二、适当增强学生的主体性，注意帮助学生发现问题、思考问题，提高学生思辨的能力，不要“一言堂”，注意增加课堂活跃气氛；三、应该一定适当时间于学生消化、理解、记忆教学的知识，切忌“满堂灌”，增强教学效果；四、对重点内容应该及时进行课堂反馈，及时捕捉学生的“变化”，教师应该注意观察学生，他们对内容教学到底掌握了多少？能力是否提高？已经掌握该知识点的学生占全班同学比例多少？不断调节教学进度。通过DNA和RNA的对照掌握类比方法。利用课本插图和课件，培养和发展学生的读图能力；提高分类、类比归纳的方法。四、教学过程（一）教学设计思路：在教学中，教师可以通过多媒体动画，也可以通过比喻等手法使抽象问题具体化。比喻是教学语言中的重要修辞方法，贴切形象的比喻可以降低对感知事物的理解难度。1、 引子:利用“问题探讨”引导学生讨论：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要解决什么问题？学生可能会想到，需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。看来要解决这个问题，我们还需要研究“基因的表达”。从而引出课题。2、 提出问题：基因是如何指导蛋白质合成的？3、 分析推理1：DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来呢？推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。4、 分析推理2:RNA如何解读DNA的遗传信息？5、分析推理3：mRNA的信息如何用于合成蛋白质？在具体实施过程中，首先通过一个破译电码的小游戏，引申到遗传信息的破译上来。在激发学生的学习兴趣的同时，又降低了学生理解基因的表达的难度。在具体学习到翻译这一过程的时候，同样，教师把遗传密码的翻译过程比喻为破译莫尔斯电码的过程，化抽象为形象。6、 总结：基因的表达是在细胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖体和线粒体等众多的细胞器一道，合作完成遗传信息的转录和翻译。在组成蛋白质的肽链合成后，肽链就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。7、 问题探讨：大家现在再来探讨恐龙能否复活的问题。首先，恐龙的基因是如何表达的？基因表达需要什么条件？通过探讨，引导学生认识保护生物多样性的重要意义。（二）过程：片段1：导入师：当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不像电影侏罗纪公园中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？生：讨论、争论，看图，形成新的问题（提出探究的问题，引起悬念，明确探究的目标）师：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？生：需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。师：看来要解决这个问题，我们还需要研究“基因的表达”。引导学生看本章的章图。询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。师：基因是如何指导蛋白质合成的？导入新课。片段2学习转录过程师：DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来？推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。师：如何解读DNA信息？生：看图分析比较核糖和脱氧核糖的区别，通过图形和CAI课件的演示，认识遗传信息的转录过程。师：DNA是如何转录的，特点是什么？转录的单位是什么？转录与复制有何异同？（通过问题的步步深入，学生推理分析，形成结论）生：学生阅读教材找到答案。（结合图解、讲CAI课件，认识转录的过程）师：转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？RNA如何将信息翻译成蛋白质？片段3：学习翻译过程师：美国人莫尔斯是电报的发明人。他创造了莫尔斯电码。同学们有没有把莫尔斯电码破译出来？这段电码代表的信息是什么？生：where are genes located?中文意思是：基因位于哪里？（破译电码的小游戏，以谜语的形式出现，涉及到生物知识和英语知识，这样很好地激发了学生探索的欲望。学生通过努力，得到正确答案，获得很大的成就感。）师：基因位于哪里？生：DNA。师：基因位于DNA上，是具有遗传效应的DNA片段。一个DNA含有多个基因。比如：在果蝇的一个DNA上，存在多个基因。每一个基因都决定一种生物性状。比如白眼基因决定果蝇的眼睛颜色是白色的。师：基因与基因结构上的不同体现在哪里？生：碱基排列顺序不同。师：不同的碱基排列顺序决定生物不同的性状。所以，基因上的碱基排列顺序就代表着遗传信息。我们可以看到预习作业上画有一个基因片段，这个基因决定着什么样的生物性状呢？这就是我们这节课所要探究的主要内容。（从破译电码的小游戏，自然地引申到基因控制生物的性状上来。学生的学习积极性被调动起来了。）师：翻译是以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。合成蛋白质的场所是哪里？生：细胞质中的核糖体师：信使RNA结合在糖体上面后，就要翻译成蛋白质了。你们知道AUGCAA能翻译成怎样的蛋白质吗？生：不知道。（翻译成什么呢？到底怎样翻译呢？学生充满了迷惑。）师：那你们知道。/。-。/-。-翻译成什么吗？生：SPY。师：这串莫尔斯电码有几个三个密码？生：三个。（以莫尔斯电码做类比，生动有趣，同时降低理解难度）师：同理，这mRNA上的碱基也差不多，信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做密码子。师：请问，老师黑板上画了几个密码子？生：2个（也有可能答4个，老师就说明密码子的不重叠性和不间断性）师：这三个密码翻译成什么？和破译莫尔斯电码一样，我们需要一张密码表。书本的15页。让我们都来做一回SPY，把它翻译出来吧。（由于有破译莫尔斯电码作铺垫，学生非常容易就理解了翻译的过程。学生查阅密码表，熟悉翻译过程。）片段4：完成预习作业中的实践活动：破译遗传信息。师：通过上面的探索过程，相信大家已经学会怎样破译基因所含的遗传信息了。现在请同学们完成预习作业中的第二部分：破译遗传信息。（学生进行实践活动。）生：根据“基因mRNA蛋白质”这条主线。这段遗传信息所决定的氨基酸序列是：甲硫氨酸-谷氨酰氨-酪氨酸-甘氨酸-谷氨酰氨-亮氨酸-亮氨酸（这样处理保证整节课的完整性，因为在课的开始，提出了问题：“这个基因决定着什么样的生物性状呢？这就是我们这节课所要探究的主要内容。”所以，在课临近结束时，让学生完成实践，学生获得成就感。而且，通过实践，使学生回顾了这节课新知识的主线条：基因mRNA蛋白质；从知识回顾中还获得了新知识，那就是在实践中发现的：多种密码子可以决定同一种氨基酸及终止子的意义等。）1、RNA的分子结构和化学组成学生思考：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？学生讨论：有几种可能性？并回答教师活动：展示几种可能性，引导学生分析哪种可能性更大？找出相关证据学生活动：讨论后回答，在DNA和蛋白质之间，有可能存在一种中间介质，说明依据（DNA是高分子化合物；DNA作为遗传物质必须保证数量的恒定）教师活动：引导学生再说出其他证据。并指导学生在课本-想象空间中寻找学生活动：阅读并回答，体会第二种可能性较大教师活动：谁来充当这个中间介质？并指出科学家发现RNA普遍存在于各种细胞中，猜测，蛋白质的合成与RNA有关系。引导同学们像科学家一样猜想: 蛋白质的合成与RNA有关系.并找出证据学生活动：设计一个简单实验来证明蛋白质的合成与RNA有关2、DNA与RNA的区别教师活动：指出1955年科学家拿洋葱和变形虫做到实验与同学的实验结论相同教师提出问题：RNA从哪里来？提示引导场所可能是细胞核和细胞质。并引导追踪一种物质的来源和去向，如何实验？进一步引导，要标记RNA应该标记哪种元素呢？指导学生阅读课本，学习RNA 相关知识，并比较DNA和RNA的区别。学生活动：指出自己对RNA知道哪些知识？填写表格比较DNA和RNA教师活动：展示三种RNA展示并讲解变形虫实验。引导学生分析重组变形虫的细胞中带标记的RNA会出现在哪里？学生活动：分析试验结论，并思考2个问题教师活动：引导学生思考DNA与RNA有什么关系？3、转录过程所需的模板原料和遵循的原则学生活动：阅读课本，理解转录概念教师活动：分析转录概念。展示转录的动态过程。引导学生分析转录过程分几步？学生活动：观察转录过程，回答转录过程分为几步？怎么完成的？教师活动：游离的核苷酸是不是随意可以与DNA上的结合？引出碱基互补配对原则，引导学生分析与其模板链什么关系？与另一条链什么关系？可以讨论也可以查阅课本学生活动：回答，并指出配对与配对的区别教师活动：展示图片，进一步强调与其模板链什么关系及与另一条链什么关系。进一步提问：转录与复制有区别学生活动：讨论并填写表格教师活动：重新展示转录过程，强调通过复制把遗传信息传递给，RNA由核孔出来，把遗传信息带到细胞质，留下伏笔小结：同学小结五、配餐作业在遗传信息的翻译过程中，翻译者是 A基因 B信使RNA C转运RNA D遗传密码2、转录、翻译的模板分别是 AtRNA、DNA的一条链 BrRNA、mRNA CDNA的一条链、mRNA D DNA的一条链、tRNA3、下列对转运RNA的描述，正确的是 （ ） A每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D转运RNA转运氨基酸到细胞核内4、DNA解旋发生在 （ ） A复制与转录中 B只在转录中 C只在翻译中 D只在复制中 5 转运RNA的功能是（ ） A决定mRNA的排列顺序 B完全取代DNAC合成特定的氨基酸 D运输氨基酸，识别mRNA上的遗传密码6、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）A转运RNA中的核苷酸的排列序列 B蛋白质分子中的氨基酸的排列序列 C核糖体RNA中核苷酸的排列序列 DDNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列7、如图为真核细胞基因指导蛋白质合成的第一阶段。该阶段叫做_，可以在_ _（结构）中发生和完成。图中2和5的核苷酸名称分别为_ _和_ _。若由a链形成e链时，a链的碱基比例为ATGC=1234，则e链中碱基的比例是_。“遗传密码子”位于_上。8、填表：DNA双链CAGmRNAAtRNAGAG氨基酸丙氨酸附：半光氨酸（UGC）、丝氨酸（UCC）、苏氨酸（ACC）、精氨酸（AGG）