3.4遗传信息的表达教案

第三章 遗传的分子基础
第四节 遗传信息的表达（1）DNA的功能、转录
王道磊（苍南灵溪二高）
一、教材分析
本课时是基因表达的第一课时，内容主要包括DNA的功能、比较DNA与RNA的异同及RNA形成的过程。在这之前，已经学习了DNA的结构以及复制的过程，了解了携带遗传信息的DNA分子如何进行复制，即DNA的一大功能：通过复制传递遗传信息。本节进一步阐述DNA的第二大功能：如何通过决定蛋白质的结构来控制生物的性状。本课时主要阐述控制蛋白质形成中的“转录”过程。本节内容可进一步理解前面所学的遗传规律知识，同时也是学习生物变异方面的内容的必备知识，知识结构如下：
二、学情分析
经过前面的学习，学生已经知道蛋白质是生命活动的体现者和承担者、DNA作为生物的遗传物质必须能进行复制才能传给下一代，但是对于遗传物质为什么能控制生物性状或者说DNA如何控制蛋白质的合成还不能理解，本节内容就是对上面两方面内容的联系。
在学习本节内容过程中，学生遇到的主要问题是RNA的合成过程是分子水平上的微观的生命活动，缺乏感性认识，因此在学习转录过程时会有较大的困难。若结合多媒体中的动画则有助于学生理解该过程。
三、教学目标
1．知识目标
①列举DNA的功能
②比较DNA与RNA的异同
③描述RNA形成的具体过程
2．能力目标
培养学生提取材料信息及对材料进行分析的能力
3．情感目标
在小组合作学习中培养学生的团队意识
四、重点难点
1．教学重点：
DNA的功能、转录过程
2．教学难点及教学策略：
转录过程：为突破该难点，拟采取以下措施：①小组合作学习；②在投影上进行动态的演示；③组间评价，因为同伴的评价更能调动学生的积极性。
五、课前准备
查找相关图片、制作多媒体课件、合作学习相关表格。
六、教学过程
教学流程 教师活动 学生活动 教学意图
一、导入新课 1.展示一段视频：2008年诺贝尔化学奖获得者钱永健及水母的荧光 观看；说出视频中的人名及成就。 让学生了解自然科学的最新进展；引发学生对本节内容的兴趣。利用科学的最新进展激活知识点，引发学生思考
二、DNA的功能 2.提问：请联系上节课所学的DNA的结构及复制内容以及该段视频说出DNA具有的功能。3.过渡提问：①DNA存在的场所？②蛋白质合成的场所？ 看书思考后，归纳出DNA的两大功能：①通过复制，传递遗传信息②通过控制蛋白质的合成，表达遗传信息回答：①细胞核；②细胞质中的核糖体 用两个场所的冲突来引发学生思考，进入本节的主要内容：DNA如何控制RNA的合成。
三、转录1、DNA和RNA的区别 1.请列表比较DNA和RNA的区别。2．展示习题：下列哪种碱基序列所代表的一定不是DNA中的序列？ 看书，并列表比较做题 培养学生的自主学习能力通过习题进一步巩固知识
2．RNA的合成 1.情境探究（投影展示）：科学家发现，当在细胞培养液加入RNA合成抑制剂后，细胞所合成的蛋白质的量大大下降。上述实验现象所能说明的问题是什么？2.过渡提问：那么DNA是如何控制RNA合成的呢？3.请看书后，分组讨论以下问题：①RNA合成的场所？②RNA合成需要的条件，包括需要提供的外界条件、原料等。③请阐述RNA合成的过程？④合成的的RNA有哪些不同的种类及其各自功能？4.对其他小组的回答有何修正和补充？5.投影展示：真核细胞的成熟的信使RNA需要经过的加工过程。 讨论并得出结论：合成蛋白质过程中必须先合成RNA（RNA是合成蛋白质所必需的）分组讨论并得出以下结论：①细胞核②RNA聚合酶，核糖核苷酸，DNA的一条模板链③解旋――碱基互补配对――聚合④RNA的种类有：信使RNA、转运RNA和核糖体RNA。观看 不将知识直接灌输给学生，而是通过情境的创设，让学生去探究后自己得出结论，使学生的探究学习能力得到锻炼。激发学生进一步获取知识的欲望。让学生通过合作学习的方式，和同伴一起学习新的知识，培养学生的合作学习能力。通过同伴的评价，进一步完善对课本内容的认识。通过观看图片进一步完善所学问题。
四、小结
七、板书设计
八、作业设计
第四节 遗传信息的表达（2）翻译、遗传密码、中心法则
王茂贤（龙湾区永强中学）
一、教材分析
本节内容主要介绍遗传信息的表达之翻译和中心法则。它是学习必修2前二章孟德尔遗传定律和遗传的染色体学说内容，逐步阐明基因对生物性状控制作用的基础上，具体学习DNA是如何指导蛋白质的合成。本内容在教材中起着承前启后并概括的作用，一方面，是在前二章的基础上完成的，可以加深学生对基因对蛋白质合成控制的认识，也概括了遗传信息的传递与表达内容，形成完整的体系；另一方面，又为后面生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。
二、学情分析
高中阶段学生的思维水平、学习能力己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。学生通过多种传播媒体的介绍以及前面内容的学习，已经初步形成了有关 DNA 、基因、染色体、性状和蛋白质的基本概念，对DNA与生物体性状关系有了一定的科学认识。但是，学生并不知道DNA究竟是如何起作用的，而且肉眼看不见，比较抽象。教学中可让学生课前预习，然后在课堂上模拟遗传信息的翻译过程，将微观的内容具体化、形象化，有助于学生加深对翻译过程的理解。
三、教学目标
知识目标：①解释翻译的概念。②说出遗传密码。③比较转录与翻译过程的异同，能熟练运用比较与分类的科学方法。④概述遗传信息的翻译过程。⑤总结中心法则的过程。
能力目标：运用数学方法，分析碱基和氨基酸的对应关系。
情感目标：①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。②认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。
四、重点与难点
教学重点是遗传信息的翻译过程；教学难点是遗传信息的翻译过程，内容抽象而且复杂，突破方法主要是通过创设问题情境，以问题串形式层层推进，结合学生动手操作、小组合作、比较分析、课件辅助等手段进行解决。
五、课前准备
学生的学习准备：教材预习；
教师的教学准备：翻译过程的磁性教具、多媒体课件。
六、教学过程
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
课题引入 【创设情景】多媒体展示图片【复习提问】mRNA是怎样形成的？细胞核内的DNA通过转录形成的mRNA，它将核内遗传信息带到何处？思考：转录形成RNA 存在哪里？蛋白质在哪里合成？ 通过转录（以DNA为模板按照碱基互补配对原则，形成一定碱基序列的mRNA）细胞核、核糖体RNA通过核孔与核糖体结合，控制蛋白质合成 针对图片既起到复习复习作用又以图片分设情景引入课题，与上一课时进行有效衔接，可使本节内容更为有机组合
翻译 【问题情境1】核内的RNA与蛋白质合成怎样联系起来？引导学生回答蛋白质的氨基酸序列没有碱基与mRNA上的碱基互补，从而让学生思考一个是碱基序列一个是氨基酸序列，如何传递信息呢？两门语言不通，怎么办？引导学生回答翻译。mRNA→蛋白质 翻译
遗传密码 【问题情境2】mRNA 上排列的是特定的核苷酸序列，而蛋白质是有特定顺序的氨基酸序列，如何将核苷酸序列变为氨基酸序列呢？引导学生探究几个碱基翻译成一个氨基酸。①如果一个碱基决定一个氨基酸，4种碱基可以决定几种氨基酸？②如果两个碱基决定一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？③一个氨基酸编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？观察图3-2mRNA上遗传密码表，问题：①遗传密码总共有几个？几个起始密码？几个终止密码？②分析密码子的特点？③地球上的生物都共用上述密码子表，根据这一事实，你能想到什么？④密码的并对生物体的生有什么意义？ 以小组为单位进行思考与讨论碱基和氨基酸之间的关系查遗传密码表，知道起始码、终止码的作用，氨基酸与遗传密码关系到 通过探讨几个碱基决定1个氨基酸的问题，引导学生推理、计算、发现问题的能力
转运RNA 【问题情境 3】细胞质中游离的氨基酸如何进入核糖体中的呢？多媒体tRNA的结构图片，讲解tRNA的结构特点，介绍结合氨基酸部位。 转运RNA
蛋白质合成过程 【问题情境4】mRNA是怎样将游离无序的氨基酸最后合成具有一定序列的肽链？讨论：DNA的碱基序列不同，合成的蛋白质不同吗？利用多媒体改变mRNA上碱基数量或序列，形成不同序列的氨基酸蛋白质思考：多肽链在合成时，mRNA与核糖体哪个在移动？在一个mRNA上是否只有一个核糖体进行工作？ 1.用磁性教具板演翻译过程2.通过活动让学生归纳翻译中mRNA上遗传密码与氨基酸合成蛋白质的序列关系3.学生看图描述翻译过程小组讨论：数量或序列变化后蛋白质的变化并归纳DNA上的基因指导蛋白质的合成。 通过模拟翻译过程操作，使过程直观、宏观化，培养学生动手能力让学生参加活动并试错，使学生体验更为强烈，感受更为深刻可培养学生归纳总结能力，语言组织与表达能力培养学生学会比较学会分析能力让学生理解DNA对蛋白质结构的决定作用回归教材、反馈预习
比较转录和翻译 任务：比较转录和翻译过程的异同？目转录翻译过程场所模板原料产物 针对表格内容完成 巩固和区分转录与翻译过程
中心法则 概括蛋白质合成过程（从细胞核内DNA通过转录形成mRNA，mRNA通过核孔与核糖体结合，控制合成具有一定序列的蛋白质），这些生理过程中，遗传信息是怎样传递的？根据学生完成情况补充归纳出中心法则DNA复制、RNA复制和逆转录内容（兼为课堂小结）拓展：你认为它还可能被新的发现进一步修正吗？请说出你回答这个问题的依据。（来源于本节教材简答题1） 学生小组讨论，完成遗传信息传递过程小组讨论 通过思考与讨论，让学生学会发现问题能力和科学分析能力，人类探索基因表达的奥秘是不断进步、完善的过程
课堂小结
学情反馈
七、板书设计（略）
八、作业设计（略）
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