高中生物-基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

課標(biāo)分析《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》是第四章的開(kāi)篇，在教學(xué)中要以新課標(biāo)為依據(jù)，創(chuàng)新性的利用教材，重組教材，優(yōu)化課堂教學(xué)。本節(jié)課的主干知識(shí)是遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，這是一個(gè)微觀的分子水平的過(guò)程，學(xué)生缺乏直觀經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)匯總可利用多媒體動(dòng)畫(huà)和角色扮演的方式模擬這一過(guò)程，使這一內(nèi)容直觀化；側(cè)枝內(nèi)容是RNA的種類(lèi)及遺傳密碼的概念、種類(lèi)、特點(diǎn)等。不僅內(nèi)容抽象復(fù)雜，而且涉及的物質(zhì)種類(lèi)也比較多，所以教學(xué)難度大。教材分析基因是如何表達(dá)為形狀的？這是本章學(xué)習(xí)要解決的中心問(wèn)題。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，也可以說(shuō)是執(zhí)行者，基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，本節(jié)集中講述的內(nèi)容，可以說(shuō)是本章的重點(diǎn)。課程標(biāo)準(zhǔn)中與本節(jié)教學(xué)相對(duì)應(yīng)的要求是：概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯?！案攀觥笔抢斫馑降囊?，即要求學(xué)生能夠把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，能夠與已有的知識(shí)建立聯(lián)系，進(jìn)行解釋、推斷、區(qū)分和擴(kuò)展等。因此，本節(jié)教學(xué)不應(yīng)局限于對(duì)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程的單純描述，而應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)以及二者之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系。要達(dá)到理解層次的目標(biāo)，需要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)和觀點(diǎn)思考和討論相關(guān)的問(wèn)題，比如“為什么RNA適于作DNA的信使呢？”需要運(yùn)用有關(guān)DNA和RNA結(jié)構(gòu)的知識(shí)，以及結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)進(jìn)行分析：“為什么是三個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸呢？”需要學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法進(jìn)行分析。學(xué)情分析本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象為高二學(xué)生，他們已經(jīng)具備了一定的獨(dú)立思考和抽象的邏輯思維能力，以及一定的做出分析判斷的自學(xué)能力。但仍喜歡從直觀的、感興趣的方面認(rèn)識(shí)新事物，學(xué)習(xí)新知識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)《基因的本質(zhì)》后，已經(jīng)對(duì)基因產(chǎn)生了濃厚的興趣，想進(jìn)一步探知有關(guān)基因的其他問(wèn)題，學(xué)習(xí)的欲望強(qiáng)烈。結(jié)合本節(jié)課的特點(diǎn)及教學(xué)方法，使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過(guò)閱讀、思考、觀察、討論相結(jié)合的方法展開(kāi)學(xué)習(xí)活動(dòng)。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、知識(shí)結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)錄基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 翻譯二、教學(xué)目標(biāo)1、概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法 1、教學(xué)重點(diǎn)及解決方法[教學(xué)重點(diǎn)] 遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。[解決方法] ⑴比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同，三種RNA的功能及轉(zhuǎn)錄與翻譯過(guò)程，讓學(xué)生了解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系。⑵解讀DNA遺傳信息的過(guò)程。2、教學(xué)難點(diǎn)及解決方法[教學(xué)難點(diǎn)]遺傳信息的翻譯過(guò)程。[解決方法]⑴講清堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，密碼子等概念。⑵利用多媒體課件展示完整的基因表達(dá)過(guò)程。四、課時(shí)安排1課時(shí)。五、教學(xué)方法啟發(fā)式。六、教具準(zhǔn)備圖片、多媒體課件。七、學(xué)生活動(dòng)1、討論、爭(zhēng)論、看圖，形成新的問(wèn)題。2、看圖分析DNA、RNA的區(qū)別，思考?jí)A基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。八、教學(xué)過(guò)程（一）明確目標(biāo)（二）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程。當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到基因的本質(zhì)后，能不能利用這一認(rèn)識(shí)，分析現(xiàn)實(shí)生活中一些具體的問(wèn)題呢？例如，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影《侏羅紀(jì)公園》中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？（學(xué)生討論、爭(zhēng)論）如果利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問(wèn)題？看來(lái)要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還需要研究“基因的表達(dá)”。引導(dǎo)學(xué)生看第4章的章圖。請(qǐng)學(xué)生閱讀章圖中的文字和圖解，詢(xún)問(wèn)學(xué)生看懂了什么，又產(chǎn)生了哪些問(wèn)題。提出問(wèn)題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？分析推理1：?jiǎn)栴}情境：DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)？推測(cè)有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。分析推理2：?jiǎn)栴}情境：如何解讀DNA信息？解決問(wèn)題的途徑：1、看圖比較：核糖與脫氧核糖的結(jié)構(gòu)比較，RNA與DNA的化學(xué)組成比較。2、看圖了解：三種RNA的結(jié)構(gòu)及功能。3、講述圖解、CAI配合：解讀DNA信息的過(guò)程（即DNA→mRNA）。問(wèn)題：1、DNA→mRNA如何轉(zhuǎn)錄，特點(diǎn)是什么？2、轉(zhuǎn)錄的單位是什么？3、轉(zhuǎn)錄與復(fù)制過(guò)程有何異同？小結(jié)：轉(zhuǎn)錄的概念：RNA在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程，稱(chēng)為遺傳信息的轉(zhuǎn)錄。（三）總結(jié)階段項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間細(xì)胞有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂間期生長(zhǎng)發(fā)育的連續(xù)過(guò)程進(jìn)行場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞核模板以DNA的兩條鏈為模板以DNA的一條鏈為模板原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸條件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP過(guò)程在酶的作用下，兩條扭成螺旋的雙鏈解開(kāi)，以解開(kāi)的每段鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A—T、C—G、T—A、G—C）合成與模板互補(bǔ)的子鏈；子鏈與對(duì)應(yīng)的母鏈盤(pán)繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)在細(xì)胞核中，以DNA解旋后的一條鏈為模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，形成mRNA，mRNA從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合產(chǎn)物兩個(gè)雙鏈的DNA分子一條單鏈的mRNA特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制；半保留式復(fù)制（每個(gè)子代DNA含一條母鏈和一條子鏈）邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；DNA雙鏈分子全保留式轉(zhuǎn)錄（轉(zhuǎn)錄后DNA仍保留原來(lái)的雙鏈結(jié)構(gòu)）遺傳信息的傳遞方向遺傳信息從親代DNA傳給子代DNA分子遺傳信息由DNA傳到RNA分析推理3：?jiǎn)栴}情境：轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？解決問(wèn)題的途徑：1、學(xué)習(xí)遺傳密碼破譯的推測(cè)過(guò)程。2、查密碼子表，分析密碼子的特點(diǎn)。⑴一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸；⑵有的氨基酸可能有一個(gè)以上的密碼子；⑶起始密碼子、終止密碼子。3、再次比較三種RNA的功能。4、比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。5、講述圖解、CAI配合：翻譯蛋白質(zhì)的過(guò)程。弄清以下問(wèn)題：1、氨基酸如何進(jìn)入核糖體；2、核糖體移動(dòng)的方向；3、翻譯的位點(diǎn)；4、肽鏈如何形成；5、翻譯與轉(zhuǎn)錄、復(fù)制過(guò)程的異同點(diǎn)。小結(jié)：翻譯的概念；游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程，稱(chēng)為遺傳信息的翻譯?？偨Y(jié)：基因的表達(dá)過(guò)程是在細(xì)胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖體、線粒體等眾多細(xì)胞器一道，完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過(guò)一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤(pán)曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開(kāi)始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。問(wèn)題探討：大家再來(lái)探討恐龍能否復(fù)活的問(wèn)題。（基因如何表達(dá)？基因表達(dá)需要什么條件？）（三）總結(jié)（四）作業(yè)布置（五）板書(shū)設(shè)計(jì)《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與技能：概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程與方法：比較轉(zhuǎn)錄和翻譯，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系情感態(tài)度和價(jià)值觀：體驗(yàn)基因表達(dá)過(guò)程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美和簡(jiǎn)約美重點(diǎn)：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程難點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過(guò)程【預(yù)習(xí)案】一、RNA的組成及分類(lèi)1.基本單位:_____________________________。2.化學(xué)成分：組成組成A腺嘌呤G_______C胞嘧啶_________PA腺嘌呤G_______C胞嘧啶_________P含氮堿基含氮堿基3.結(jié)構(gòu)：一般是_______________，且比DNA短。4.分類(lèi)種類(lèi)作用_______________（也叫mRNA）蛋白質(zhì)合成的直接模板_______________（也叫tRNA）運(yùn)載氨基酸_______________（也叫rRNA）核糖體的組成成分5.與DNA的主要區(qū)別(1)五碳糖不同eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(RNA：,DNA：))(2)堿基不同：RNA的堿基組成中沒(méi)有堿基______，而具有堿基________。(3)結(jié)構(gòu)不同：RNA一般為_(kāi)________，比DNA___________，能通過(guò)__________。二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.概念：2.特點(diǎn)：(1)場(chǎng)所：____________；(2)模板：__________的一條鏈；(3)原料:_____________(4)產(chǎn)物：__________。3.過(guò)程(1)解旋：________解開(kāi)，堿基得以暴露。(2)配對(duì)：細(xì)胞中游離的________與轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)。(3)連接：在__________________的作用下，依次連接，形成一個(gè)mRNA分子。(4)釋放：合成的___________從DNA鏈上釋放，DNA____________恢復(fù)。三、遺傳信息的翻譯1.概念2.特點(diǎn)(1)場(chǎng)所：___________；(2)模板：___________；(3)原料：游離的各種_____________；(4)產(chǎn)物：具有_________________________的蛋白質(zhì)。3.密碼子(1)概念：(2)種類(lèi)：在64種密碼子中有________種編碼氨基酸，3種________不編碼氨基酸。4.tRNA(1)結(jié)構(gòu)：形狀像三葉草的葉，一端是攜帶________的部分，另一端有3個(gè)堿基可與密碼子互補(bǔ)配對(duì)，稱(chēng)為_(kāi)_______。(2)種類(lèi)：________種。(3)特性：每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)______種氨基酸。5.過(guò)程（1）mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與___________結(jié)合。（2）攜帶一個(gè)特定氨基酸的tRNA，通過(guò)___________與第一個(gè)密碼子互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。（3）攜帶另一個(gè)特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。（4）位點(diǎn)1、位點(diǎn)2相應(yīng)的氨基酸________形成_______，位點(diǎn)1上的氨基酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。（5）核糖體讀取下一個(gè)__________，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)__________，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)進(jìn)行直至讀取到________。（6）肽鏈合成后，從_________與__________的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過(guò)一系列步驟，盤(pán)曲折疊成成熟的_________分子?！咎骄堪浮刻骄恳贿z傳信息的轉(zhuǎn)錄：小組合作，現(xiàn)場(chǎng)模擬轉(zhuǎn)錄的過(guò)程。請(qǐng)參考教材圖4-4并結(jié)合自己做的轉(zhuǎn)錄模型，請(qǐng)同學(xué)們表述轉(zhuǎn)錄的過(guò)程如下：探究二探討mRNA的堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系探究三仔細(xì)閱讀教材圖4-6，小組分工合作，模擬翻譯的過(guò)程，用語(yǔ)言表述清楚。【訓(xùn)練案】⒈下列對(duì)mRNA的描述，正確的是（）A．mRNA可作為合成蛋白質(zhì)的直接模板B．mRNA上的每三個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸C．mRNA上有四種脫氧核苷酸，64種密碼子，代表20種氨基酸D．mRNA可單獨(dú)發(fā)揮作用⒉在遺傳信息的翻譯過(guò)程中，翻譯者是（）A．基因B．信使RNAC．轉(zhuǎn)運(yùn)RNAD．遺傳密碼⒊一個(gè)DNA分子可轉(zhuǎn)錄多少種、多少個(gè)mRNA（）A．一種、一個(gè)B．一種、多個(gè)C．多種、多個(gè)D．無(wú)數(shù)種、無(wú)數(shù)個(gè)⒋轉(zhuǎn)錄、翻譯的模板分別是（）A．tRNA、DNA的一條鏈B．rRNA、mRNAC．DNA的一條鏈、mRNAD．DNA的一條鏈、tRNA⒌下列關(guān)于氨基酸、tRNA、遺傳密碼子的關(guān)系說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A．一種氨基酸由一種或多種遺傳密碼子決定，由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)B．一種遺傳密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸C．同一種氨基酸的遺傳密碼子與tRNA的種類(lèi)一一對(duì)應(yīng)D．遺傳密碼子與氨基酸的種類(lèi)和數(shù)量上一一對(duì)應(yīng)【課后反思】______________________________________________________________________________________________________________________________________________效果分析采用類(lèi)比的方法以及制作道具分角色飾演翻譯過(guò)程來(lái)刺激學(xué)生的感官化抽象為具體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并通過(guò)自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法使他們?cè)谳p松愉悅的氛圍中學(xué)習(xí)新知。學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課后，基本能夠理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。認(rèn)識(shí)