高中生物-第1節(jié)基因指導蛋白質的合成教學設計學情分析教材分析課后反思

《基因指導蛋白質的合成》教學設計一、教學目標1、知識目標（1）概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程。（2）理解遺傳信息與“密碼子”的概念。（3）能運用數學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系。2、能力目標培養(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。讓學生能利用文字、圖表、圖解等形式，闡述轉錄和翻譯的概念、原理和過程。3、情感目標培養(yǎng)學生用生物學觀點認識和分析生物體生命活動的基本規(guī)律。二、教學重難點重點：轉錄和翻譯的概念和過程。難點：遺傳信息的翻譯過程。三、課時安排

1課時四、教學過程內容教師組織和引導學生

活動教學

意圖

導入

第一課時遺傳信息的轉錄

第二課時

遺傳信息的翻譯

三、總結

向學生展示噬菌體感染大腸桿菌示意圖，教師提出：噬菌體的DNA進入大腸桿菌的細胞內，形成子代噬菌體，其用于合成自身蛋白質的場所、原料和能量來源于何處？引導學生回顧：噬菌體利用大腸桿菌提供的環(huán)境和原料合成自身的蛋白質。教師繼續(xù)提問：控制蛋白質合成的是哪一種物質？引導學生回答：噬菌體的DNA控制蛋白質的合成。引出本節(jié)內容。教師展示細胞示意圖，提出問題：DNA如何控制蛋白質？教師展示1955年科學家做的洋蔥變形蟲實驗，學生分析出哪種物質充當媒介？

課內活動一（3min）閱讀課本P62至P63頁第二段內容，然后回答下列問題：1、RNA的結構單位是什么？2、RNA為什么適合作DNA的信使？3、RNA的種類有哪三種？4、RNA與DNA在化學組成上的區(qū)別有哪些？

細胞中的兩種核酸的比較

比較項目DNARNA基本單位碳糖含氮堿基結構

主要存在部位另外，教師補充：三種mRNA（信使RNA），tRNA（轉運RNA），rRNA（核糖體RNA）的作用。課內活動二（3min）觀看動畫結合課本P63圖4-4回答：（1）什么是轉錄？（2）DNA的兩條鏈都能轉錄嗎？（3）DNA鏈完全解開嗎？（4）在轉錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊情況？（5）比較DNA復制與轉錄比較項目DNA復制DNA轉錄場所

解旋

模板

原料

酶

產物遺傳信息傳遞特點鞏固練習一上節(jié)課我們學習了轉錄的過程，知道了通過轉錄DNA將遺傳信息傳遞給mRNA,接下來mRNA上的遺傳信息如何指導蛋白質的合成？莫爾斯電碼引出密碼子。思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？

提出：mRNA上每3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。學習密碼子表，觀察表格，總結密碼子的特點。

小結：64種密碼：61個編碼控制20種氨基酸合成，另外3個（UAG、UAA、UGA）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質的終止信號又稱終止密碼。繼續(xù)設疑：是誰把細胞質中游離的氨基酸運到蛋白質的“裝配機器”——核糖體上的？————引出tRNA

課件顯示：tRNA的結構示意圖，特別注意反密碼子的種類和讀取的方向（61種，從攜帶氨基酸的那一端開始讀?。┱n內活動3：（3min）閱讀P65-66，圖4-6回答問題：1.翻譯場所是？2.翻譯過程遵循什么堿基配對原則？3.翻譯需要哪些條件？教師結合演示動畫，重點分部講述翻譯的過程，并總結翻譯的實質：將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質中的氨基酸序列。課內活動4：模擬翻譯過程（3min）假設你是tRNA，利用已有的道具進行小組合作，模仿翻譯過程將黑板上的一段mRNA翻譯成多肽鏈AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA（注意思考該片段有多少個密碼子？對應多少個氨基酸？需要多少個tRNA？）鞏固練習二

總結：基因的表達過程可概括為：轉錄翻譯DNA(基因)mRNA蛋白質比較DNA復制、轉錄、翻譯過程場所模板原料產物遺傳信息傳遞方向DNA復制：

轉錄：

翻譯：

學生討論，回答。

學生思考：有中間物質傳遞信息。學生總結出mRNA是媒介

學生閱讀課文，思考問題，并填寫表。

學生帶著問題閱讀課文，小組討論，填表，同學總結轉錄過程。

通過練習，幫助學生鞏固

學生思考，回答。

學生思考，回答。

學生跟隨教師講解，理解翻譯的過程。學生思考，小組討論，以小組為單位演示。

回顧舊知識，引入新內容的學習。

通過閱讀課文，進一步提高學生自學能力。教師導學，進一步掌握知識要點。

并利用教材中的圖解，引導學生通過觀察、思考、歸納獲得知識。

教師導學，幫助學生掌握知識要點。

利用圖解，和角色扮演引導學生通過觀察、思考、歸納，演繹獲得知識。

學情分析本節(jié)是在學生學習了《分子與細胞》、《遺傳因子的發(fā)現》、《基因與染色體的關系》與《基因的本質》等內容后，進行編排的。通過本節(jié)的教學，學生解決基因是如何表達的這一疑問。這為第四章的學習奠定基礎，同時為學生以后學習《基因對性狀的控制》、《基因突變》、《從雜交育種到基因工程》等內容打下基礎。在高中階段，學生已具備一定的知識水平，思維能力、學習能力也得到一定的發(fā)展，可以自主學習完成課本中基礎概念，但對微觀層次上的轉錄和翻譯過程，理解起來還有些難度。因此，教學中教師借助形象的、易理解的圖片材料、多媒體動畫演示以及學生角色扮演加強學生的直觀理解。本節(jié)內容抽象，概念多，信息量較大，學生會出現概念混淆、條理不清、理解不透等問題，需要教師引導學生對于復制、轉錄、翻譯過程進行比較，對易混點、易錯點進行歸納總結。效果分析本節(jié)課，效果良好。通過教師設計問題，引導學生自主學習翻譯場所、翻譯遵循的原則以及翻譯所需要的條件。設置問題難度適宜，可充分調動大多數學生的學習積極性。對于較難的翻譯過程，通過動畫講解以及學生自主合作演繹翻譯過程，使學生對該過程深入了解。課堂最后通過學生自己總結所需知識點以及鞏固練習及時加深印象，學生學習效果良好。教材分析《基因指導蛋白質的合成》是人教版高中生物學教材《遺傳與進化》第4章《基因的表達》第1節(jié)的內容。本節(jié)內容主要包括基因轉錄形成RNA和RNA通過翻譯形成蛋白質這兩個相互聯系的生命反應過程，而該過程發(fā)生于細胞內部，內容抽象難懂，既是重點也是難點。學生需要發(fā)展分析和綜合、歸納和概括等理性思維能力，以準確理解基因指導蛋白質合成的過程以及建構“轉錄”和“翻譯”的概念。闡明基因指導蛋白質合成的過程依靠的是一系列構思精巧的經典實驗，也是引導學生探究性學習的良好素材。高二生物導學案編號課題第四章第一節(jié)基因指導蛋白質的合成時間主備審核學習目標1.概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程2.理解遺傳信息與“密碼子”的概念

3.運用數學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系學習重點1、遺傳信息的的翻譯過程復制、轉錄與翻譯的比較學習難點【課前預習案】課前預習一、遺傳信息的轉錄1.RNA的組成、結構及分類（1）基本單位：，它是由一分子、磷酸和堿基組成，組成RNA的堿基有。（2）結構；一般是鏈，長度比DNA短，能通過，從細胞核轉移到細胞質。（3）分類：=1\*GB3①在翻譯過程中起模板作用的是；=2\*GB3②起轉運作用的是；=3\*GB3③參與構成核糖體的是。2．轉錄（1）場所：=2\*GB2⑵模板：=3\*GB2⑶原料：=4\*GB2⑷配對原則：=5\*GB2⑸產物：（主要是mRNA）=6\*GB2⑹過程：=1\*GB3①解旋：________解開。=2\*GB3②配對：細胞中游離的________與供轉錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補配對。=3\*GB3③連接：在________的作用下，依次連接，形成新的分子。=4\*GB3④脫離：合成的________從DNA鏈上釋放，而后DNA雙鏈恢復。二、遺傳信息的翻譯1．翻譯=1\*GB3①概念：在______中,以________為模板,合成具有一定氨基酸順序的________的過程。=2\*GB3②場所：=3\*GB3③模板：=4\*GB3④原料：=5\*GB3⑤運載工具：=6\*GB3⑥產物：2．密碼子（1）概念：_______上的3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，這3個相鄰堿基稱為_______。（2）種類：共有_______種，決定氨基酸的有_______種。3.轉運RNA（1）結構：形狀像三葉草的葉，一端是攜帶______的部位，另一端有三個堿基。每個tRNA的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，稱為______。（2）種類：______種4．翻譯的過程（1）mRNA進入細胞質，與結合。（2）攜帶一個特定氨基酸的tRNA，通過與第一個密碼子互補配對，進入位點1.（3）攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣方式進入位點2.（4）位點1位點2相應的氨基酸形成，位點1的氨基酸轉移到占據位點2的tRNA上。（5）核糖體讀取下一個，原占據位點1的離開核糖體，占據位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈合成。重復進行，直到讀取到。（6）肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復合體上脫離，經一系列步驟，盤曲折疊成成熟的蛋白質分子。提出疑惑同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑點疑惑內容【課內探究案（一）】課內活動一（3min）閱讀課本P62至P63頁第二段內容，然后回答下列問題：1、RNA的結構單位是什么？2、RNA為什么適合作DNA的信使？3、RNA的種類有哪三種？4、RNA與DNA在化學組成上的區(qū)別有哪些？比較項目DNARNA基本單位

五碳糖

含氮堿基

結構

主要存在部位

課內活動二（3min）觀看動畫結合課本P63圖4-4回答：（1）什么是轉錄？（2）DNA的兩條鏈都能轉錄嗎？（3）DNA鏈完全解開嗎？（4）在轉錄過程中堿基互補配對原則有什么特殊情況？【鞏固練習1】1.DNA分子的解旋發(fā)生在________過程中。A.復制B.轉錄C.翻譯D.復制和轉錄2.果蠅的遺傳物質由_________種核苷酸組成。A.2B.4C.5D.83.DNA和RNA的區(qū)別是（）A、五碳糖不同B、堿基種類不同C、空間結構不同D、以上都是4、如果DNA的一條模板鏈的堿基排列順序是ACGCTAGCA，那么與它互補的另一條鏈上的堿基排列順序是，轉錄成的信使RNA上的堿基排列順序是5、如下是轉錄過程：DNA……ＡＴＧ……RNA……ＵＡＣ……該圖中有種核苷酸，有核酸，有種堿基，該過程是在中進行的。【總結】比較DNA復制與轉錄比較項目DNA復制DNA轉錄場所

解旋

模板

原料

酶

產物信息傳遞方向特點【課內探究案（二）】課內活動1：（3min）閱讀P65-66，圖4-6回答問題：1.翻譯場所是？2.翻譯過程遵循什么原則？3.翻譯需要哪些條件？課內活動2：模擬翻譯過程（3min）假設你是tRNA，利用已有的道具進行小組合作，模仿翻譯過程將黑板上的一段mRNA翻譯成多肽鏈AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAA（注意思考該片段有多少個密碼子？對應多少個氨基酸？需要多少個tRNA？）【鞏固練習2】1．DNA復制、轉錄、翻譯分別形成（）A．DNA、RNA、蛋白質B．RNA、DNA、多肽C．RNA、DNA、核糖體D．RNA、DNA、蛋白質2．遺傳密碼位于（）A．蛋白質分子上B．DNA分子上C．RNA分子上D．信使RNA分子上3.某基因中含有1200個堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數是()A．198個B．199個C．200個D．201個4.下圖是蛋白質合成的示意圖，請根據圖回答。（1）轉錄是在中進行的，它是以為模板合成的過程，翻譯是在中進行的，它是以為場所，以為模板，以為運載工具，合成具有一定順序的蛋白質的過程。（2）密碼子是指。（3）信使RNA上的一段堿基序列是AUGCACUGGCGUUG，則與之對應的DNA模板鏈上的堿基序列是：。【總結】基因的表達過程可概括為：轉錄翻譯DNA(基因)mRNA蛋白質比較DNA復制、轉錄、翻譯過程場所模板原料產物遺傳信息傳遞方向DNA復制：

轉錄：

翻譯：

課后反思本節(jié)教學以“新課程背景下有效教學的研究”為主題，探索在新課程背景下，如何運用有效教學策略，應用“問題化教，探究性學”的教學模式，加強教學資源的整合與利用，促進常規(guī)課堂教學質量的提高。本節(jié)課的設計意圖是從“問題探討”出發(fā)，通過多媒體課件創(chuàng)設情境，通過問題串激發(fā)學生的好奇心，讓其緊跟著教師思路積極思考，清晰掌握本節(jié)知識的要點。本節(jié)課中安排了學生自主歸納總結以及小組共同合作探討、演示翻譯過程的活