2024-2025學(xué)年高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第四節(jié) 遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)的合成教案2 浙科版必修2

2024-2025學(xué)年高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)的合成教案2浙科版必修2授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息1.課程名稱：高中生物——遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)的合成

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中二年級(jí)一班

3.授課時(shí)間：2024年10月18日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

二、教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容

1.教學(xué)目標(biāo)

（1）讓學(xué)生理解遺傳信息的表達(dá)過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。

（2）使學(xué)生掌握遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí)。

（3）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

2.教學(xué)內(nèi)容

（1）轉(zhuǎn)錄：概念、場所、條件、產(chǎn)物等。

（2）翻譯：概念、場所、條件、產(chǎn)物等。

（3）遺傳信息的表達(dá)與生物性狀的關(guān)系。

三、教學(xué)過程

1.導(dǎo)入：通過復(fù)習(xí)上節(jié)課的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。

2.新課導(dǎo)入：介紹遺傳信息的表達(dá)過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。

3.課堂講解：詳細(xì)講解轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí)。

4.案例分析：分析遺傳信息的表達(dá)與生物性狀的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

5.課堂練習(xí)：布置相關(guān)練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

6.總結(jié)：對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

7.作業(yè)布置：布置課后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

四、教學(xué)方法

1.采用問題驅(qū)動(dòng)法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究遺傳信息的表達(dá)過程。

2.利用多媒體課件，生動(dòng)形象地展示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

3.通過案例分析，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

4.開展課堂討論，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作。

五、教學(xué)評(píng)價(jià)

1.課后作業(yè)：檢查學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握情況。

2.課堂練習(xí)：評(píng)估學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效果。

3.課程報(bào)告：考察學(xué)生對(duì)案例分析的能力。

六、教學(xué)資源

1.多媒體課件：展示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

2.教學(xué)案例：用于分析遺傳信息的表達(dá)與生物性狀的關(guān)系。

3.練習(xí)題：鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。

七、教學(xué)注意事項(xiàng)

1.確保學(xué)生掌握遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí)。

2.注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

3.關(guān)注學(xué)生在課堂上的參與程度，鼓勵(lì)學(xué)生提問和發(fā)表見解。教學(xué)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和生物倫理四個(gè)方面。

1.生命觀念：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)的合成是生命活動(dòng)中至關(guān)重要的過程，從而加深對(duì)生命觀念的理解。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生分析遺傳信息的表達(dá)過程，理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的機(jī)制，提高學(xué)生的邏輯思維和批判性思維能力。

3.科學(xué)探究：通過案例分析和課后作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。

4.生物倫理：在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注遺傳信息表達(dá)與生物倫理的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生具備良好的生物倫理素養(yǎng)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了基因的概念、DNA的結(jié)構(gòu)和功能、以及基因突變等基礎(chǔ)知識(shí)。此外，學(xué)生還應(yīng)該具備一定的細(xì)胞生物學(xué)背景知識(shí)，如細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞器的作用等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：根據(jù)對(duì)學(xué)生的了解，大部分學(xué)生對(duì)生物學(xué)保持著較高的興趣，尤其是與實(shí)際生活密切相關(guān)的知識(shí)。學(xué)生在分析問題和解決問題方面具有一定的能力，但需要在老師的引導(dǎo)下進(jìn)一步提高。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好visuallearning，喜歡通過圖片和視頻等視覺材料來學(xué)習(xí)；而另一部分學(xué)生偏好kinestheticlearning，喜歡通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)來學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可能對(duì)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的理解存在困難，特別是對(duì)轉(zhuǎn)錄和翻譯的機(jī)制、場所、條件及產(chǎn)物等方面的概念和關(guān)系難以把握。此外，學(xué)生可能對(duì)案例分析中涉及的生物倫理問題感到困惑，不知道如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和判斷。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2024-2025學(xué)年高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第四節(jié)遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)的合成》的教材或?qū)W習(xí)資料。教材中應(yīng)包含本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，如遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程、轉(zhuǎn)錄和翻譯的機(jī)制、場所、條件及產(chǎn)物等。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的多媒體資源，包括圖片、圖表、視頻等。這些輔助材料應(yīng)有助于學(xué)生更直觀地理解遺傳信息的表達(dá)過程。例如，可以準(zhǔn)備DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的動(dòng)畫演示等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果本節(jié)課涉及實(shí)驗(yàn)，需要提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的器材和試劑。例如，可以準(zhǔn)備細(xì)胞培養(yǎng)皿、顯微鏡、染色劑、DNA提取試劑盒等。同時(shí)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性，避免在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)意外。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，以創(chuàng)造有利于學(xué)習(xí)的氛圍?？梢栽O(shè)置分組討論區(qū)，供學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作學(xué)習(xí)；同時(shí)，設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，供學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。此外，還可以在教室內(nèi)布置一些與本節(jié)課相關(guān)的展板或海報(bào)，以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備投影儀、電腦、音響等教學(xué)工具，確保教學(xué)過程中多媒體資源的正常使用。同時(shí)，提前檢查網(wǎng)絡(luò)連接是否正常，以確保在線教學(xué)資源的順利訪問。

6.教學(xué)案例：挑選或設(shè)計(jì)一些與遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成相關(guān)的案例，用于課堂討論和分析。這些案例應(yīng)具有一定的實(shí)際意義，能夠激發(fā)學(xué)生的思考和興趣。

7.課后作業(yè)：準(zhǔn)備一些與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的課后作業(yè)題，用于鞏固學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握。作業(yè)題應(yīng)涵蓋本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等。

8.教學(xué)評(píng)價(jià)工具：準(zhǔn)備一些用于評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)效果的工具，如課堂練習(xí)、小組討論報(bào)告等。這些評(píng)價(jià)工具應(yīng)能全面反映學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的掌握程度。

9.生物倫理素材：收集一些與遺傳信息表達(dá)和生物倫理相關(guān)的素材，用于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物倫理問題，培養(yǎng)他們的生物倫理素養(yǎng)。這些素材可以包括實(shí)際案例、新聞報(bào)道等。

10.教學(xué)指南：為教師提供一份詳細(xì)的教學(xué)指南，其中包括本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的內(nèi)容。教學(xué)指南應(yīng)有助于教師更好地組織和實(shí)施課堂教學(xué)。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生閱讀教材中關(guān)于遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成的相關(guān)內(nèi)容，并觀看相關(guān)的教學(xué)視頻。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生自主閱讀教材和觀看視頻，了解遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成的基本概念和過程。

教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法

教學(xué)手段：教材、教學(xué)視頻

作用和目的：幫助學(xué)生對(duì)遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成有一個(gè)初步的了解，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課

教師活動(dòng)：通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課的內(nèi)容，為新課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生回答問題，回顧上節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)。

教學(xué)方法：提問法

教學(xué)手段：教材、多媒體資源

作用和目的：幫助學(xué)生建立新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的思維能力。

環(huán)節(jié)二：課堂講解

教師活動(dòng)：詳細(xì)講解遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成的過程、場所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí)。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真聽講，記錄重點(diǎn)知識(shí)。

教學(xué)方法：講授法

教學(xué)手段：教材、多媒體資源

作用和目的：使學(xué)生系統(tǒng)地掌握遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成的基本知識(shí)。

環(huán)節(jié)三：案例分析

教師活動(dòng)：提出與遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成相關(guān)的案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和分析。

學(xué)生活動(dòng)：分組討論，分析案例，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷。

教學(xué)方法：案例分析法

教學(xué)手段：案例材料、多媒體資源

作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際問題解決能力，提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)四：課堂練習(xí)

教師活動(dòng)：布置與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)題，要求學(xué)生獨(dú)立完成。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

教學(xué)方法：練習(xí)法

教學(xué)手段：練習(xí)題

作用和目的：檢查學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握情況，鞏固所學(xué)知識(shí)。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生完成與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的作業(yè)題。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生完成課后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

教學(xué)方法：練習(xí)法

教學(xué)手段：課后作業(yè)題

作用和目的：鞏固學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

此外，教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行解答和指導(dǎo)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要內(nèi)容是遺傳信息的表達(dá)和蛋白質(zhì)的合成，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。下面是對(duì)教材中涉及的知識(shí)點(diǎn)的梳理：

1.轉(zhuǎn)錄：

轉(zhuǎn)錄是指DNA模板鏈上的遺傳信息被復(fù)制到mRNA上的過程。轉(zhuǎn)錄的主要步驟包括：

-啟動(dòng)：RNA聚合酶與DNA啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合，開始解旋DNA雙鏈。

-延伸：RNA聚合酶沿DNA模板鏈向前移動(dòng)，合成與模板鏈互補(bǔ)的mRNA鏈。

-終止：RNA聚合酶到達(dá)DNA的終止子區(qū)域，釋放mRNA鏈，完成轉(zhuǎn)錄過程。

2.翻譯：

翻譯是指mRNA上的遺傳信息被翻譯成蛋白質(zhì)的過程。翻譯的主要步驟包括：

-Initiation（起始）：核糖體與mRNA的起始密碼子相結(jié)合，開始合成蛋白質(zhì)鏈。

-Elongation（延伸）：核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取遺傳密碼，合成蛋白質(zhì)鏈。

-Termination（終止）：核糖體到達(dá)mRNA的終止密碼子，釋放蛋白質(zhì)鏈，完成翻譯過程。

3.遺傳密碼：

遺傳密碼是指mRNA上的一系列三個(gè)核苷酸的組合，稱為密碼子。每個(gè)密碼子對(duì)應(yīng)一種氨基酸。共有64種密碼子，其中有3種是終止密碼子，不編碼氨基酸。

4.氨基酸：

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，共有20種不同的氨基酸。每種氨基酸由一個(gè)中央碳原子連接著一個(gè)氫原子、一個(gè)羧基和一個(gè)氨基組成。

5.核糖體：

核糖體是細(xì)胞中負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)合成的主要細(xì)胞器。核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，能夠?qū)RNA上的遺傳信息轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)鏈。

6.遺傳信息的表達(dá)與生物性狀的關(guān)系：

遺傳信息的表達(dá)通過蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀。蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)各種生物學(xué)過程的主要執(zhí)行者，包括酶、結(jié)構(gòu)蛋白、信號(hào)傳導(dǎo)蛋白等。不同的蛋白質(zhì)由不同的基因控制合成，從而決定了生物的不同性狀。板書設(shè)計(jì)1.轉(zhuǎn)錄板書設(shè)計(jì)：

-①轉(zhuǎn)錄概念：DNA→mRNA

-②轉(zhuǎn)錄步驟：啟動(dòng)、延伸、終止

-③轉(zhuǎn)錄條件：RNA聚合酶、DNA模板、核糖核苷酸、能量

-④轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：mRNA

2.翻譯板書設(shè)計(jì)：

-①翻譯概念：mRNA→蛋白質(zhì)

-②翻譯步驟：起始、延伸、終止

-③翻譯條件：核糖體、tRNA、氨基酸、能量

-④翻譯產(chǎn)物：蛋白質(zhì)鏈

3.遺傳密碼板書設(shè)計(jì)：

-①密碼子：三個(gè)核苷酸的組合

-②密碼子種類：64種（3種終止密碼子）

-③密碼子與氨基酸的關(guān)系：每個(gè)密碼子對(duì)應(yīng)一種氨基酸

4.氨基酸板書設(shè)計(jì)：

-①氨基酸結(jié)構(gòu)：中央碳原子、氫原子、羧基、氨基

-②氨基酸種類：20種不同的氨基酸

5.核糖體板書設(shè)計(jì)：

-①核糖體組成：rRNA、蛋白質(zhì)

-②核糖體功能：蛋白質(zhì)合成

6.遺傳信息的表達(dá)與生物性狀的關(guān)系板書設(shè)計(jì)：

-①基因與蛋白質(zhì)：基因控制蛋白質(zhì)合成

-②蛋白質(zhì)與生物性狀：蛋白質(zhì)決定生物性狀

板書設(shè)計(jì)要注重藝術(shù)性和趣味性，可以使用圖示、流程圖、表格等形式，使板書更具吸引力和易于理解。例如，可以使用圖示來表示轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，用流程圖來展示遺傳密碼的讀取過程，用表格來列出氨基酸的種類等。同時(shí)，可以使用顏色、字體加粗等方式來突出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。課后作業(yè)1.請(qǐng)簡述轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，并解釋它們的區(qū)別和聯(lián)系。

答案：轉(zhuǎn)錄是DNA復(fù)制成mRNA的過程，翻譯是mRNA指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的過程。它們都是遺傳信息表達(dá)的過程，區(qū)別在于轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。聯(lián)系在于轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物mRNA是翻譯的模板。

2.請(qǐng)列舉三種終止密碼子，并說明它們的作用。

答案：三種終止密碼子是UAA、UAG、UGA。它們的作用是終止翻譯過程，使蛋白質(zhì)合成結(jié)束。

3.請(qǐng)解釋遺傳密碼的讀取方式，并給出一個(gè)例子。

答案：遺傳密碼的讀取方式是連續(xù)閱讀三個(gè)核苷酸，稱為密碼子。例如，AUG編碼甲硫氨酸，GUG編碼纈氨酸。

4.請(qǐng)描述氨基酸的結(jié)構(gòu)，并說明它是如何通過遺傳密碼被合成的。

答案：氨基酸由一個(gè)中央碳原子連接著一個(gè)氫原子、一個(gè)羧基和一個(gè)氨基組成。它通過tRNA攜帶相應(yīng)的遺傳密碼，與mRNA上的密碼子匹配，然后合成蛋白質(zhì)。

5.請(qǐng)簡述核糖體的組成和功能。

答案：核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成，功能是蛋白質(zhì)合成。核糖體讀取mRNA上的遺傳密碼，指導(dǎo)氨基酸的合成和連接，形成蛋白質(zhì)鏈。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.轉(zhuǎn)錄和翻譯是遺傳信息表達(dá)的兩個(gè)主要過程。轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，將DNA復(fù)制成mRNA；翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，將mRNA指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)。

2.遺傳密碼是mRNA上的一系列三個(gè)核苷酸的組合，每個(gè)密碼子對(duì)應(yīng)一種氨基酸。遺傳密碼的讀取方式是連續(xù)閱讀三個(gè)核苷酸。

3.氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，共有20種不同的氨基酸。氨基酸通過tRNA攜帶相應(yīng)的遺傳密碼，與mRNA上的密碼子匹配，然后合成蛋白質(zhì)。

4.核糖體是細(xì)胞中負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)合成的主要細(xì)胞器，由rRNA和蛋白質(zhì)組成。核糖體讀取mRNA上的遺傳密碼，指導(dǎo)氨基酸的合成和連接，形成蛋白質(zhì)鏈。

5.遺傳信息的表達(dá)與生物性狀的關(guān)系是通過蛋白質(zhì)的合成來控制的。不同的蛋白質(zhì)由不同的基因控制合成，從而決定了生物的不同性狀。

當(dāng)堂檢測：

1.請(qǐng)簡述轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，并解釋它們的區(qū)別和聯(lián)系。

答案：轉(zhuǎn)錄是DNA復(fù)制成mRNA的過程，翻譯是mRNA指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的過程。它們都是遺傳信息表達(dá)的過程，區(qū)別在于轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中。聯(lián)系在于轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物mRNA是翻譯的模板。

2.請(qǐng)列舉三種終止密碼子，并說明它們的作用。

答案：三種終止密碼子