2024-2025學年新教材高中生物 第1章 細胞的分子組成 第2節(jié) 第2課時 蛋白質(zhì)與核酸教案 浙科版必修第一冊

2024-2025學年新教材高中生物第1章細胞的分子組成第2節(jié)第2課時蛋白質(zhì)與核酸教案浙科版必修第一冊主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：2024-2025學年新教材高中生物第1章細胞的分子組成第2節(jié)蛋白質(zhì)與核酸

2.教學年級和班級：高中一年級，生物A班

3.授課時間：2024年9月20日，星期三，第5節(jié)

4.教學時數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將圍繞浙科版必修第一冊中蛋白質(zhì)與核酸的相關內(nèi)容，深入探討蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，核酸的分類、組成及其在遺傳中的作用。通過實例分析，使學生理解蛋白質(zhì)與核酸在生命活動中的重要性，并培養(yǎng)學生觀察、思考、分析問題的能力。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生以下核心素養(yǎng)：科學探究、生命觀念、理性思維。通過學習蛋白質(zhì)與核酸的相關知識，使學生能夠運用科學方法探究生命現(xiàn)象，形成對細胞分子組成的深刻理解，強化生命觀念。同時，通過分析蛋白質(zhì)與核酸的功能及作用機制，鍛煉學生的理性思維，提高其解決問題的能力，并激發(fā)學生對生物學科的興趣和探究欲望。教學中注重引導學生主動探索，合作交流，培養(yǎng)其科學精神和社會責任感。重點難點及解決辦法重點：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關系，核酸的分類、組成及其在遺傳中的作用。

難點：理解蛋白質(zhì)的多樣性及其與功能的關系，掌握DNA與RNA的異同及其在基因表達中的作用。

解決辦法：

1.通過多媒體展示蛋白質(zhì)的多種結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)合實例分析，幫助學生理解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關系。

2.設計互動環(huán)節(jié)，讓學生動手構(gòu)建蛋白質(zhì)模型，加深對蛋白質(zhì)多樣性的認識。

3.采用圖示法，直觀比較DNA與RNA的分子結(jié)構(gòu)，結(jié)合遺傳學實例，解釋其在基因表達中的作用，突破學生對這一難點的理解。

4.創(chuàng)設問題情境，引導學生主動探討，合作交流，提高對重點難點的把握。同時，給予個別輔導，關注學生個體差異，確保教學效果。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過生動的語言和具體實例，闡述蛋白質(zhì)與核酸的基本概念、結(jié)構(gòu)與功能。

2.討論法：組織學生分組討論蛋白質(zhì)多樣性、核酸作用機制等問題，激發(fā)學生主動思考和探究。

3.實驗法：設計簡單實驗，如蛋白質(zhì)提取、DNA與RNA模型構(gòu)建，讓學生親自動手，加深對知識點的理解。

教學手段：

1.多媒體展示：運用PPT、視頻等多媒體手段，呈現(xiàn)蛋白質(zhì)與核酸的結(jié)構(gòu)、功能等圖像和動畫，增強直觀感受。

2.教學軟件：使用生物學科相關軟件，模擬蛋白質(zhì)折疊、DNA復制等過程，提高學生的學習興趣。

3.網(wǎng)絡資源：推薦學生查閱相關網(wǎng)絡資料，拓展知識面，培養(yǎng)信息素養(yǎng)。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對蛋白質(zhì)與核酸的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道蛋白質(zhì)與核酸是什么嗎？它們在我們的生活中有什么作用？”

展示一些關于蛋白質(zhì)與核酸的圖片和視頻片段，讓學生初步感受它們在生命活動中的重要性。

簡短介紹蛋白質(zhì)與核酸的基本概念和生物學功能，為接下來的學習打下基礎。

2.蛋白質(zhì)與核酸基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解蛋白質(zhì)與核酸的基本概念、組成部分和作用原理。

過程：

講解蛋白質(zhì)的定義，包括其主要組成氨基酸和四級結(jié)構(gòu)。

詳細介紹蛋白質(zhì)的合成過程、功能多樣性，使用圖表和示意圖幫助學生理解。

講解核酸的分類、組成和功能，特別是DNA與RNA在遺傳信息傳遞中的作用。

3.蛋白質(zhì)與核酸案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解蛋白質(zhì)與核酸的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的蛋白質(zhì)與核酸案例進行分析，如酶的催化作用、基因編輯技術(shù)等。

詳細介紹每個案例的背景、原理和實際應用，讓學生全面了解蛋白質(zhì)與核酸的多樣性。

引導學生思考這些案例對實際生活或科學研究的影響，以及如何應用蛋白質(zhì)與核酸解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論蛋白質(zhì)與核酸在未來的發(fā)展趨勢或潛在應用，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與蛋白質(zhì)與核酸相關的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對蛋白質(zhì)與核酸的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)蛋白質(zhì)與核酸的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括蛋白質(zhì)與核酸的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)蛋白質(zhì)與核酸在生物科學研究和醫(yī)療領域中的價值，鼓勵學生進一步探索和應用。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于蛋白質(zhì)與核酸在醫(yī)學或生物技術(shù)中應用的短文或報告，以鞏固學習效果。教學資源拓展1.拓展資源：

-推薦閱讀：《蛋白質(zhì)組學導論》、《分子生物學：遺傳信息的傳遞》等書籍，幫助學生深入理解蛋白質(zhì)與核酸的相關知識。

-視頻資料：有關蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能、核酸提取與鑒定的教學視頻，增強學生對知識點的直觀感受。

-科普文章：關于蛋白質(zhì)與核酸在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、生物技術(shù)等領域的研究進展和應用案例，拓展學生的知識視野。

2.拓展建議：

-鼓勵學生利用圖書館資源，查閱與蛋白質(zhì)與核酸相關的學術(shù)期刊，了解最新的研究動態(tài)和發(fā)展趨勢。

-組織學生參觀生物學實驗室，親身體驗蛋白質(zhì)與核酸的實驗操作，加深對知識點的理解。

-建議學生關注國內(nèi)外生物科學領域的學術(shù)會議和研討會，了解蛋白質(zhì)與核酸研究的前沿動態(tài)。

-鼓勵學生參加生物學科競賽，如“中學生生物學奧林匹克競賽”，鍛煉自己的實踐能力和創(chuàng)新能力。

-引導學生將所學知識與社會熱點問題相結(jié)合，思考蛋白質(zhì)與核酸在解決實際問題中的應用價值。典型例題講解例題一：

題目：簡述蛋白質(zhì)的合成過程，并說明在這個過程中，遺傳信息是如何從DNA傳遞到蛋白質(zhì)的。

答案：

蛋白質(zhì)的合成過程主要包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。在轉(zhuǎn)錄階段，DNA的一條鏈作為模板，通過RNA聚合酶的作用，合成相應的mRNA。在翻譯階段，mRNA進入細胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，根據(jù)mRNA上的密碼子，tRNA將相應的氨基酸運輸?shù)胶颂求w上，通過肽鍵的形成，逐漸合成蛋白質(zhì)。在這個過程中，遺傳信息從DNA傳遞到mRNA，再通過mRNA傳遞到蛋白質(zhì)。

例題二：

題目：解釋蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)，并給出一個實例說明四級結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)功能中的作用。

答案：

蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)包括初級結(jié)構(gòu)（氨基酸序列）、二級結(jié)構(gòu)（α-螺旋和β-折疊）、三級結(jié)構(gòu)（蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)）和四級結(jié)構(gòu)（多肽鏈間的相互作用）。例如，血紅蛋白是由四個亞基組成的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，每個亞基都含有一個鐵離子，可以與氧氣結(jié)合。當氧氣濃度變化時，血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，從而影響其與氧氣的結(jié)合能力，實現(xiàn)氧氣的運輸。

例題三：

題目：闡述核酸的分類、組成和功能。

答案：

核酸分為DNA和RNA兩大類。DNA由脫氧核糖、磷酸和四種含氮堿基（腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和鱗狀細胞素）組成，主要存在于細胞核中，負責存儲和傳遞遺傳信息。RNA由核糖、磷酸和四種含氮堿基（腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶）組成，主要功能是參與蛋白質(zhì)的合成過程。

例題四：

題目：說明DNA與RNA在結(jié)構(gòu)上的異同。

答案：

DNA與RNA在結(jié)構(gòu)上的異同如下：

相同點：都是由核苷酸組成的長鏈分子，核苷酸由糖、磷酸和含氮堿基組成。

不同點：1）糖的種類不同，DNA中的糖為脫氧核糖，RNA中的糖為核糖；2）含氮堿基不完全相同，DNA中的堿基有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和鱗狀細胞素，而RNA中的堿基有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶。

例題五：

題目：以基因編輯技術(shù)為例，說明蛋白質(zhì)與核酸在生物技術(shù)中的應用。

答案：

基因編輯技術(shù)是一種通過修改生物體的基因組來實現(xiàn)特定目的的技術(shù)。其中，CRISPR-Cas9系統(tǒng)是目前應用最廣泛的基因編輯工具。該系統(tǒng)利用Cas9蛋白識別并結(jié)合特定的DNA序列，通過切割DNA雙鏈，實現(xiàn)對基因的插入、刪除或替換。在這個過程中，蛋白質(zhì)與核酸的相互作用發(fā)揮了關鍵作用，為生物技術(shù)領域的研究和應用提供了強大的工具。板書設計①重點知識點：

-蛋白質(zhì)的合成過程：轉(zhuǎn)錄→翻譯

-蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：初級→二級→三級→四級

-核酸的分類：DNA→RNA

-核酸的組成：糖、磷酸、堿基

-DNA與RNA的異同：糖、堿基、功能

-蛋白質(zhì)與核酸在基因編輯中的應用：CRISPR-Cas9

②詞、句：

-"蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關系"

-"核酸的分類、組成及其在遺傳中的作用"

-"DNA與RNA在基因表達中的作用"

-"蛋白質(zhì)與核酸在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、生物技術(shù)中的應用"

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用生動形象的插圖和圖示，如蛋白質(zhì)的三維模型、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)等，增強視覺效果。

-設計趣味性的互動環(huán)節(jié)，如讓學生在黑板上構(gòu)建蛋白質(zhì)模型，增加課堂互動性。

-使用色彩鮮艷的粉筆，突出重點知識點，提高學生的注意力。

-引入與蛋白質(zhì)與核酸相關的趣味小故事或?qū)嵗?，激發(fā)學生的學習興趣。

板書設計應簡潔明了，重點突出，以便于學生理解和記憶。同時，通過藝術(shù)性和趣味性的設計，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

1.本節(jié)課我們學習了蛋白質(zhì)與核酸的基本概念、組成、功能及其在生命活動中的重要性。

2.蛋白質(zhì)的合成過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)對其功能具有決定性作用。

3.核酸分為DNA和RNA，負責存儲和傳遞遺傳信息，DNA與RNA在結(jié)構(gòu)和功能上存在異同。

4.蛋白質(zhì)與核酸在醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、生物技術(shù)等領域具有廣泛的應用，如基因編輯技術(shù)。

當堂檢測：

一、填空題：

1.蛋白質(zhì)的合成過程包括____和____兩個階段