【原创】人教版高中生物必修二课件 4.1 基因指导蛋白质的合成 教学设计

《基因指导蛋白质的合成》教学设计
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一、指导思想
在《基础教育课程改革纲要》的指导下，力求：“改变课程过于注重知识传授的倾向，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习的过程”。
?如何使学生更好地掌握“转录”和“翻译”的内在本质？如何使他们能真正地理解并应用其中的原理？如何让概念学习的课堂也焕发出勃勃生机？这是许多教师困惑的问题。对此我进行了一些尝试，通过各种方式让学生亲自演绎遗传信息的转录和翻译的过程，体验基因表达的各个环节，身临其境，可能会使学生更透彻地，更主动地学习好本内容。
二、教材内容
本节课是”第四章基因的表达”的第一节内容,本节内容是本章的开篇,是本章学习的基础,也是教学的难点所在,课程标准中与此相对应的要求是:“概述遗传信息的转录和翻译”。通过本节的学习，学生需要理解遗传信息的转录和翻译。除了要掌握这个主干知识以外，还需掌握的侧枝内容是DNA与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。
转录和翻译过程抽象复杂,学生难理解，较多物质和细胞结构参与,学生易混乱，涉及到必修1和必修2中多个章节内容,学生已遗忘，而本节的突破对本模块学习起着承前启后的作用，没有本节内容的揭示，很多的现象无法解释，很多的研究无法进行，很多的生物技术无法操作。
三、学情分析
学生在学习《基因的本质》后，已经对基因产生了浓厚的兴趣，想进一步探知有关基因的其他问题，学习的欲望强烈。但具以往的经验，学生往往会陷入学习时明白，学完了就糊涂的困惑中。
高中阶段学生的思维水平、学习能力已经发展到了较高阶段，大多数学生喜欢自主探究和亲自动手操作。学生通过报刊、杂志、电影、广播等多种传播媒体的介绍以及初中生物课的学习，已经初步形成了有关DNA、基因、染色体和蛋白质的基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物体性状有了一定的科学认识。但是，学生并不知道基因究竟是如何起作用的。教学中可让学生课前预习，然后在课堂上模拟遗传信息的转录和翻译过程，能加深对基因表达的理解和相关知识的巩固，学生的各项能力也得到锻炼。
四、教学目标
依据教改精神、新课程标准及学生实际情况确立如下教学目标:
知识目标:
a．概述遗传信息的转录和翻译。
b．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系
情感态度与价值观:
a．通过遗传信息的转录和翻译的协作学习树立学生的协作意识和团队精神。
b．通过了解基因指导蛋白质的合成体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美；认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束。
能力目标:
a．培养和发展学生的观察识图能力，分析归纳和推理判断的能力。
b．通过基因指导蛋白质的合成过程培养学生的抽象思维能力。
c．通过独立探索提高学生的自主学习能力。
d．通过协作学习提高学生的合作意识和社会适应能力。
e．通过探究，培养学生的探究精神和创造性思维。
五、 教学重点、难点
?1.教学重点: ?⑴遗传信息的转录和翻译过程;
⑵密码子和反密码子的关系。
2.教学难点：遗传信息的转录和翻译过程。
六、教学方法
1.教法
直观教学法、阅读指导法、问题情境教学法等多种方法相结合以实现师生互动，使教学目标落到实处。
2.学法：自主式、合作式的学习方法。
七、教学过程设计
?导入：当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？（学生讨论、争论）如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？ [学生活动]?讨论、争论，看图，形成新的问题。
[教师的组织和引导]?看来要解决这个问题，我们还需要了解“基因的表达”。请学生阅读章图中的文字和图解，询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。
（学生可能会想到，需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。）
提出问题：基因是如何指导蛋白质合成的？?
问题情境：DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者是如何联系起来的？你能得出什么样的推论？[学生活动]?
学生： ????????????????????
老师：推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。
问题情境：为什么RNA适合做DNA的信使呢？提示：
1、核糖与脱氧核糖的结构比较。
2、RNA与DNA的化学组成比较。（可设置问题：RNA只有一种吗？也可以不设置问题教师直接讲解）
3、三种RNA的结构及功能。
解决问题的途径：[教师]结合图解和FLASH：解读DNA信息的转录过程。问题：1.DNA→RNA如何转录，特点是什么？ 2.转录的单位是什么？教师小结：
转录的概念：RNA在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，称为遗传信息的转录。
遗传信息的流动方向:
教师设计现场互动（略）
DNA→mRNA的过程我们将之称为转录。什么叫转录？
指导学生阅读课本P63的第四自然段和图4-4，然后完成下列问题。
（1）?转录的场所：?????????????????????????????????????????????????????????
（2）?转录的条件：????????????????????????????????????????????????????????
（3） 转录的产物：??????????????????????????????????????????????????
问题情境：转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？ 1.学习遗传密码破译的推测过程。2.查密码子表，分析密码子的特点：(1)一个密码子决定一个特定的氨基酸；
(2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子；
(3)起始密码子、终止密码子。。4.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。5.flash动画：翻译蛋白质的过程。
（思考碱基与氨基酸的对应关系；学会查密码子表）
解决问题的途径：弄清以下问题：1.氨基酸如何进入核糖体；2.核糖体移动的方向；3.翻译的位点；4.肽链如何形成；
指导学生阅读课本P66图4-6
总结：基因的表达过程是在细胞中完成的（遗传信息的转录和翻译过程）。在组成蛋白质的肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。
课堂练习（课件展示）
八、学生活动记录：回答问题 ?阅读教材 ??观看flash ??动手演示
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九、板书设计
第一节 基因指导蛋白质的合成
一、?遗传信息的转录
（1）定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。
（2）场所：细胞核。
（3）条件：模板：DNA分子的一条链
原料：四种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶
（4）?转录过程：
（5）?转录产物：mRNA
（6）?遗传信息流动方向：DNA到RNA
二、?遗传信息的翻译
（1）定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。
（2）场所：核糖体
（3）翻译的条件：模板：mRNA ?原料：氨基酸 ?酶、tRNA、能量ATP
（4）产物：多肽
（5)流动方向：mRNA到蛋白质
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十．教学反思
?????本节内容的难点基因的转录和翻译，内容抽象，学生不好理解掌握，通过模型演示和学生分组模拟两个过程，使学生在活动过程中较好的掌握的基因的表达。本节内容多，应合理安排时间。