人教版高中生物必修二教案：2.4.1基因指导蛋白质的合成

基因指导蛋白质的合成教学设计
教材分析
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。
教学目标：
1、知识与技能
（1）识记：概述遗传信息的转录和翻译过程。
2、过程与方法
（1）运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，培养学生分析综合能力。
（2）通过对“遗传信息究竟如何表达？”的探究，培养学生的探究精神和创造性思维。
3、情感态度与价值观
（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。
教学重点
遗传信息转录和翻译的过程
教学难点
遗传信息的翻译过程
设计理念:
利用学生已有的知识，通过设置问题情景,引入课题,并引导学生在探究中学习新知识，以达到充分调动学生学习的主动性，以及对转录和翻译的物质结构基础和两者之间的内在逻辑联系达到理解和运用层次的目标。比如“为什么RNA适于作DNA的信使呢？”就需要运用有关DNA和RNA结构的知识，以及结构和功能相适应的观点进行分析。
其次将知识难点分解为多个具有一定难度梯度的小问题,以问题串的形式，把难点分散，难度降低，要求减少，引导学生进行有效的探究，突出主干，解决问题。最后，借助直观手段,帮助学生理解基因指导蛋白质的合成的具体过程。
教学实施过程
教师活动 学生活动 教学意图
问题探讨：利用恐龙DNA能否人造出活的恐龙，就像《侏罗纪公园》里那样？ 如果能实现，那么DNA中的基因是如何发挥遗传效应的，即如何进行表达的呢？ （多媒体展示第四章章图）请学生阅读观察，是否看出基因与蛋白质的关系？ 新授课：提出问题：基因是如何指导蛋白质的合成的呢？分析：DNA位于细胞核中，而合成蛋白质的场所是核糖体，位于细胞质中，DNA是如何起控制作用的呢？两者如何联系起来呢？是否应该有一种物质充当媒介，传递DNA的遗传信息呢？ 科学家发现，此物质就是RNA提出问题：RNA为什么可以充当媒介的呢？ RNA与DNA有哪些异同呢? RNA有哪些种类呢？各自又有哪些功能呢？ 请学生观察书本图4-1、4-2，比较核糖与脱氧核糖的结构，RNA与DNA的化学及结构组成 （多媒体展示）DNA和RNA 的主要区别，请学生完成种类 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 组成部分碱基 磷酸磷 酸 五碳糖 组成单位 结构 分布 功能编码、复制遗传信息，控制蛋白质的合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质 请学生观察书本图4-3，了解RNA的种类、结构及功能（多媒体展示） 提出问题：如何解读DNA的信息呢？DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？ 请学生阅读书本相关内容，思考以下问题（多媒体展示） 何谓转录？场所在哪里？ 转录的单位是什么？ 转录的条件有哪些？ 转录的过程如何？ 请学生回答1、2小问，教师作点评 （多媒体展示图4-4转录图解）师生共同完成转录的过程，并请学生用自己的话简单概括这个过程。 请学生列表比较DNA转录与DNA复制的异同点 （多媒体展示图表）教师总结点评 小结：教师总结转录的实质：DNA通过碱基互补配对原则将遗传信息转移给mRNA，mRNA上的碱基排列顺序就代表了相应DNA的遗传信息。 提出问题：转录得到的mRNA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的氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质呢？ 请同学自学遗传密码破译的推测过程 说出何谓密码子？观察密码子表，学会查询密码子并分析密码子的特点：一个密码子决定一个特定的氨基酸；有的氨基酸可能有一个以上的密码子；有起始密码子和终止密码子。 3．观察图4-5，说出t RNA的结构特点及功能，并比较遗传信息、密码子、反密码子的关系。 请学生观察图4-6，并结合相关文字说明，了解翻译的大致过程，同时思考以下问题：（多媒体展示） 1.何谓翻译，其实质是什么，场所在哪里？ 2．氨基酸如何进入核糖体？哪个氨基酸进入是由什么决定的？ 3.核糖体移动的方向如何？ 4.翻译的起始位点是哪里？ 5.肽链是如何形成的？ 6.概括翻译的过程，并与转录和复制比较异同点。 教师结合图解，重点分部讲述翻译的过程，并总结翻译的实质：将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质中的氨基酸序列。 （多媒体展示：转录、翻译与DNA复制的比较：）复制转录翻译 时间 生长发育的连续过程中 场所 原料 模板 过程 特点 产物 意义 遗传信息 的传递方向 总结：基因的表达过程可概括为： 转录 翻译DNA(基因) mRNA 蛋白质 此过程是在细胞中完成的。DNA、RNA、氨基酸和核糖体、线粒体等众多细胞器完成了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。 问题探讨：再次探讨恐龙能否复活，需要哪些条件？ 讨论，争论， 发表意见看图思考 思考，讨论 看图思考、总结对比 填表 看图，识记 阅读，观察， 思考讨论 识记知识 概括总结 思考 阅读理解 查表，概括 看图，比较 看图，思考，讨论，总结，概括 思考，填表 讨论，识记 理解，掌握 讨论，运用知识 引出探究的问题 引出RNA 了解RNA的相关知识，为后续知识准备 理解转录的过程及相关知识点 引发思考，引出翻译 为理解翻译的过程作知识铺垫储备 明确翻译的过程 知识点的巩固 总结本课，理清思路 理论回归实践，知识的运用

板书设计

第1节 基因指导蛋白质的合成
遗传信息的转录
1．比较RNA与DNA结构的不同
2. RNA的类型和功能
①信使RNA——mRNA。
②转运RNA——tRNA。
③核糖体RNA——rRNA。
3.转录
（1）转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。
（2）转录的场所：细胞核。
（3）转录的模板：DNA分子的一条链。
（4）转录的原料：四种核糖核苷酸。
（5）转录的条件：ATP（能量）、酶。
遗传信息的翻译
1. 学习遗传密码破译的推测过程。
2. 碱基与氨基酸的对应关系。
3. 密码子与密码子表。
4. 比较遗传信息、遗传密码和反密码子。
5. 翻译蛋白质的过程。
（1）翻译的场所：细胞质的核糖体
（2）翻译的模板：信使RNA
（3）翻译的原料：合成蛋白质的20种氨基酸
（4）翻译的产物：有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
6. 基因表达的过程：
转录 翻译
DNA(基因) mRNA 蛋白质
7. 列表比较DNA复制、转录、翻译的异同点（略）



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