2024-2025學(xué)年高中生物 第四章 基因的表達(dá) 第3節(jié) 遺傳密碼的破譯教案2 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中生物第四章基因的表達(dá)第3節(jié)遺傳密碼的破譯教案2新人教版必修2課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為高中生物第四章基因的表達(dá)第3節(jié)“遺傳密碼的破譯”，新人教版必修2。內(nèi)容主要涉及遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、遺傳密碼的組成特點(diǎn)以及遺傳密碼與氨基酸之間的關(guān)系。這部分內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系在于，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已掌握了DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制、基因的概念以及蛋白質(zhì)的合成等基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生深入探討遺傳密碼這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，理解蛋白質(zhì)合成過(guò)程中信息傳遞的具體機(jī)制，從而加深對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的認(rèn)識(shí)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠把遺傳密碼的知識(shí)與之前學(xué)習(xí)的基因和蛋白質(zhì)相關(guān)知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，形成完整的基因表達(dá)過(guò)程理解。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任感。通過(guò)學(xué)習(xí)“遺傳密碼的破譯”，學(xué)生將能夠：

1.形成生命觀念：理解遺傳信息的傳遞是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，認(rèn)識(shí)到遺傳密碼在生物進(jìn)化中的重要作用，從而加深對(duì)生命現(xiàn)象的尊重和珍惜。

2.發(fā)展科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歸納、演繹、推理等思維方式，從遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中提煉科學(xué)問(wèn)題，形成科學(xué)假設(shè)，并進(jìn)行驗(yàn)證。

3.提升科學(xué)探究能力：通過(guò)分析遺傳密碼的組成特點(diǎn)及其與氨基酸之間的關(guān)系，使學(xué)生掌握科學(xué)研究方法，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能，提高解決問(wèn)題的能力。

4.增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感：讓學(xué)生了解遺傳密碼研究在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，意識(shí)到科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生為國(guó)家和人類福祉貢獻(xiàn)力量的責(zé)任感。

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)與課本內(nèi)容緊密相關(guān)，旨在幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的生物學(xué)人才奠定基礎(chǔ)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)過(guò)程：介紹科學(xué)家在遺傳密碼研究過(guò)程中的重要發(fā)現(xiàn)，如克里克、尼倫伯格和馬太的實(shí)驗(yàn)，以及遺傳密碼表的編制。

舉例：克里克提出的“三聯(lián)體密碼”假設(shè)，尼倫伯格和馬太的“無(wú)意義”密碼子實(shí)驗(yàn)，以及后續(xù)科學(xué)家們對(duì)遺傳密碼表的完善。

（2）遺傳密碼的組成特點(diǎn)：講解遺傳密碼的64個(gè)密碼子，包括起始密碼子、終止密碼子以及兼并性密碼子。

舉例：AUG作為起始密碼子，UAA、UAG和UGA作為終止密碼子，以及多個(gè)密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸的現(xiàn)象。

（3）遺傳密碼與氨基酸之間的關(guān)系：闡述遺傳密碼如何指導(dǎo)tRNA攜帶氨基酸，以及這一過(guò)程在蛋白質(zhì)合成中的作用。

舉例：tRNA的反密碼子與mRNA的密碼子之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)，從而導(dǎo)致正確的氨基酸被添加到多肽鏈中。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）遺傳密碼的兼并性：解釋兼并性密碼子對(duì)生物體的影響，以及兼并性在生物進(jìn)化中的作用。

難點(diǎn)分析：學(xué)生需要理解兼并性密碼子帶來(lái)的遺傳穩(wěn)定性和進(jìn)化優(yōu)勢(shì)。

（2）遺傳密碼的擺動(dòng)性：講解密碼子與反密碼子之間的擺動(dòng)配對(duì)現(xiàn)象，以及擺動(dòng)配對(duì)對(duì)遺傳密碼解讀的影響。

難點(diǎn)分析：學(xué)生需要掌握擺動(dòng)配對(duì)的基本原理，理解擺動(dòng)配對(duì)在蛋白質(zhì)合成中的重要作用。

（3）遺傳密碼的終止機(jī)制：闡述終止密碼子在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的作用，以及終止機(jī)制對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響。

難點(diǎn)分析：學(xué)生需要理解終止密碼子與釋放因子之間的相互作用，以及這一過(guò)程如何終止蛋白質(zhì)合成。

（4）遺傳密碼與疾病的關(guān)系：介紹遺傳密碼突變導(dǎo)致的疾病，如遺傳性代謝病和遺傳性蛋白質(zhì)病。

難點(diǎn)分析：學(xué)生需要了解遺傳密碼突變對(duì)生物體健康的影響，以及這些疾病的治療方法。

在教學(xué)過(guò)程中，教師要針對(duì)這些重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的講解和案例分析，通過(guò)舉例、演示、討論等多種教學(xué)方法，幫助學(xué)生深入理解遺傳密碼的內(nèi)涵和生物學(xué)意義。同時(shí)，注重啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，提高他們運(yùn)用遺傳密碼知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。四、教學(xué)資源1.硬件資源：

-生物實(shí)驗(yàn)室

-投影儀

-計(jì)算機(jī)及多媒體設(shè)備

-實(shí)驗(yàn)材料（如DNA模型、蛋白質(zhì)合成演示套裝）

2.軟件資源：

-生物學(xué)科教學(xué)軟件

-基因表達(dá)動(dòng)畫演示軟件

-電子教材和教學(xué)PPT

3.課程平臺(tái)：

-學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)

-班級(jí)群組交流平臺(tái)

-在線學(xué)習(xí)平臺(tái)（如學(xué)校自建的或第三方提供的）

4.信息化資源：

-電子教案

-教學(xué)視頻（遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)與解讀）

-科研論文摘要（涉及遺傳密碼的最新研究成果）

5.教學(xué)手段：

-課堂講授

-實(shí)物和模型展示

-動(dòng)畫演示

-小組討論

-實(shí)驗(yàn)操作

-互動(dòng)問(wèn)答

-課后作業(yè)與在線自測(cè)五、教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)或班級(jí)微信群，發(fā)布關(guān)于遺傳密碼的預(yù)習(xí)資料（如PPT、教學(xué)視頻、預(yù)習(xí)文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞“遺傳密碼的破譯”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，如“遺傳密碼是如何被發(fā)現(xiàn)的？”“遺傳密碼的兼并性有何意義？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解遺傳密碼的基本概念和發(fā)現(xiàn)過(guò)程。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問(wèn)題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解遺傳密碼的知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)介紹克里克和尼倫伯格的實(shí)驗(yàn)故事，引出遺傳密碼的破譯過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解遺傳密碼的組成、特點(diǎn)、與氨基酸的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演（模擬遺傳密碼與tRNA的配對(duì)過(guò)程）和實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握遺傳密碼的解讀技能。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問(wèn)，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽(tīng)講并思考：認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

-參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)遺傳密碼知識(shí)的應(yīng)用。

-提問(wèn)與討論：針對(duì)不懂的問(wèn)題或新的想法，勇敢提問(wèn)并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解遺傳密碼的知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握解讀遺傳密碼的技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解遺傳密碼的知識(shí)點(diǎn)，掌握解讀技能。

-通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

-通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，如分析特定遺傳密碼突變導(dǎo)致的疾病案例，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：提供與遺傳密碼相關(guān)的拓展資源（如科研論文摘要、生物學(xué)書籍等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的遺傳密碼知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過(guò)拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

-掌握了遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、組成特點(diǎn)以及與氨基酸之間的關(guān)系，形成對(duì)基因表達(dá)過(guò)程中信息傳遞的深入理解。

-能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解讀遺傳密碼，并理解其在蛋白質(zhì)合成中的作用。

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)和課堂活動(dòng)，提高了動(dòng)手操作能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，能夠獨(dú)立進(jìn)行簡(jiǎn)單的遺傳密碼解讀實(shí)驗(yàn)。

-通過(guò)小組討論和合作學(xué)習(xí)，提升了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力，能夠有效地與他人交流遺傳密碼相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題。

2.過(guò)程與方法：

-學(xué)會(huì)了通過(guò)自主學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)、課堂聽(tīng)講、實(shí)踐操作、課后復(fù)習(xí)等學(xué)習(xí)過(guò)程，有效吸收和理解生物學(xué)知識(shí)。

-能夠運(yùn)用歸納、演繹、推理等科學(xué)思維方法，分析遺傳密碼的兼并性、擺動(dòng)性等難點(diǎn)問(wèn)題。

-通過(guò)問(wèn)題的提出和解答，培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了對(duì)科學(xué)探究的興趣。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-增強(qiáng)了對(duì)生命科學(xué)的興趣和好奇心，對(duì)生物學(xué)研究產(chǎn)生了積極的態(tài)度。

-認(rèn)識(shí)到遺傳密碼研究在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，意識(shí)到科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，提升了社會(huì)責(zé)任感。

-通過(guò)對(duì)遺傳密碼與疾病關(guān)系的探討，理解了科學(xué)研究的倫理道德意義，形成了正確的科學(xué)價(jià)值觀。

4.創(chuàng)新與實(shí)踐：

-在課堂活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)操作中，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試新方法，勇于創(chuàng)新，提高了創(chuàng)新實(shí)踐能力。

-通過(guò)課后拓展學(xué)習(xí)和反思總結(jié)，學(xué)生能夠主動(dòng)探索新知識(shí)，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決中。

具體到本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

-理解并能夠解釋克里克和尼倫伯格的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及其對(duì)遺傳密碼研究的貢獻(xiàn)。

-能夠列舉遺傳密碼的組成特點(diǎn)，如起始密碼子、終止密碼子、兼并性密碼子等，并解釋它們?cè)诘鞍踪|(zhì)合成中的作用。

-掌握遺傳密碼與tRNA之間的配對(duì)關(guān)系，理解擺動(dòng)配對(duì)的概念及其在遺傳密碼解讀中的重要性。

-了解遺傳密碼突變與疾病之間的關(guān)系，能夠分析特定遺傳密碼突變導(dǎo)致疾病的機(jī)制。

-能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的問(wèn)題，并提出合理的解決策略。七、教學(xué)反思在本次遺傳密碼的破譯課程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)過(guò)程和組成特點(diǎn)掌握得較好，能夠理解遺傳密碼在蛋白質(zhì)合成中的關(guān)鍵作用。在課堂活動(dòng)中，他們積極參與小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，展現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生們不僅掌握了遺傳密碼的知識(shí)點(diǎn)，還提高了科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。

然而，在教學(xué)過(guò)程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。部分學(xué)生對(duì)遺傳密碼的兼并性、擺動(dòng)性等難點(diǎn)內(nèi)容理解不夠深入，需要我在今后的教學(xué)中加強(qiáng)解釋和舉例。同時(shí)，課后作業(yè)的完成情況參差不齊，反映出學(xué)生在課后復(fù)習(xí)和拓展學(xué)習(xí)方面還有待加強(qiáng)。

為了提高教學(xué)效果，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中采取以下措施：

1.在講解難點(diǎn)內(nèi)容時(shí)，增加實(shí)例分析和討論環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生更好地理解遺傳密碼的兼并性和擺動(dòng)性。

2.優(yōu)化課后作業(yè)設(shè)計(jì)，使之更具針對(duì)性和啟發(fā)性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考和拓展學(xué)習(xí)。

3.加強(qiáng)與學(xué)生的溝通交流，了解他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困難，及時(shí)給予指導(dǎo)和建議。

4.鼓勵(lì)學(xué)生參與生物學(xué)競(jìng)賽和科研項(xiàng)目，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。八、課堂在課堂教學(xué)中，通過(guò)提問(wèn)、觀察、測(cè)試等方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行解決。例如，在講解遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)，可以提問(wèn)學(xué)生克里克和尼倫伯格的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其意義，觀察學(xué)生是否能夠正確回答并理解相關(guān)概念。在講解遺傳密碼的組成特點(diǎn)時(shí)，可以設(shè)計(jì)一些選擇題或填空題，測(cè)試學(xué)生對(duì)起始密碼子、終止密碼子、兼并性密碼子等知識(shí)的掌握程度。通過(guò)這些方式，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的困惑和問(wèn)題，并進(jìn)行針對(duì)性的解答和輔導(dǎo)。

二、作業(yè)評(píng)價(jià)

對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評(píng)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。在布置作業(yè)時(shí)，可以設(shè)計(jì)一些與遺傳密碼相關(guān)的思考題或應(yīng)用題，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在批改作業(yè)時(shí)，不僅要關(guān)注學(xué)生的答案是否正確，還要關(guān)注其解題思路和方法是否合理。對(duì)于作業(yè)完成情況較好的學(xué)生，可以給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，對(duì)于作業(yè)完成情況較差的學(xué)生，要及時(shí)指出其存在的問(wèn)題，并提供改進(jìn)的建議。通過(guò)作業(yè)評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，提高解決問(wèn)題的能力。課后拓展1.閱讀材料：

-"基因的分子生物學(xué)"（JamesD.Watson）：這本書詳細(xì)介紹了基因的結(jié)構(gòu)和功能，包括遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)和解讀過(guò)程，對(duì)于理解遺傳密碼的生物學(xué)意義非常有幫助。

-"遺傳信息的傳遞"（BruceAlberts）：這本書提供了關(guān)于DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成的全面概述，包括遺傳密碼的組成和功能，有助于學(xué)生深入了解遺傳密碼在基因表達(dá)中的作用。

-"遺傳密碼的破譯：尼倫伯格和馬太的實(shí)驗(yàn)"（Judson）：這篇文章詳細(xì)描述了尼倫伯格和馬太的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及其對(duì)遺傳密碼研究的貢獻(xiàn)，對(duì)于理解遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)過(guò)程非常有幫助。

2.視頻