2019-2020年高一生物 遺傳信息的表達(dá)RNA和蛋白質(zhì)的合成教案 新人教版.doc

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2019-2020年高一生物 遺傳信息的表達(dá)RNA和蛋白質(zhì)的合成教案 新人教版 本節(jié)課是必修二《遺傳與進(jìn)化》中第三章《遺傳的分子基礎(chǔ)》的第四節(jié)。本節(jié)的核心內(nèi)容是從分子水平上闡明遺傳物質(zhì)在生物體內(nèi)是如何起作用的，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。第一課時(shí)用于學(xué)習(xí)DNA控制蛋白質(zhì)合成的一般過程，重點(diǎn)認(rèn)識轉(zhuǎn)錄的過程和原理、翻譯的基本過程，從而形成對DNA控制蛋白質(zhì)合成過程的初步認(rèn)識。本節(jié)主干知識是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，側(cè)枝內(nèi)容是DNA與RNA結(jié)構(gòu)的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種RNA的作用，比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的異同。教學(xué)重、難點(diǎn)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。 二、學(xué)情分析：學(xué)生已經(jīng)具有了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、有絲分裂、減數(shù)分裂、的基本知識，在此基礎(chǔ)上，本課時(shí)將要從分子水平來探討生命的本質(zhì)，屬于肉眼看不到的抽象知識。高中學(xué)生的認(rèn)識體系基本形成，認(rèn)識結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，認(rèn)知能力不斷完善。他們能夠掌握基本的思維方法，特別是抽象邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)造思維有了較大的發(fā)展。觀察力、記憶力、想象力有了明顯提高，活動的自覺性，系統(tǒng)的自我評價(jià)和自我控制能力也有了相應(yīng)的發(fā)展。 由于本課時(shí)內(nèi)容具有較高的抽象性，學(xué)生學(xué)習(xí)會感到困難，因此在教學(xué)中，我除了引導(dǎo)學(xué)生自主、探索、合作學(xué)習(xí)以外，還通過啟發(fā)式教學(xué)，設(shè)置大量的問題情境，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。 三、教學(xué)目標(biāo) 1．知識目標(biāo)：概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。 2．能力目標(biāo)： （1）通過DNA和RNA的對照、遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的對照掌握類比方法； （2）通過對“遺傳信息究竟如何表達(dá)？”的探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維。 （3）利用課本插圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的讀圖能力，提高分析、類比歸納的學(xué)習(xí)方法。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：體驗(yàn)基因表達(dá)過程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡約美。 四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：基因如何控制蛋白質(zhì)的合成過程 五、教學(xué)過程： 教學(xué)步驟 教師的主導(dǎo)和學(xué)生的主體活動 教學(xué)意圖 導(dǎo)入 創(chuàng)造情境---激發(fā)興趣 給出幾張親子照片（要求母女或父子等長得比較像），如曾寶儀和她的媽媽 、蔡依林和她的媽媽等等。 問題1：為什么子女長得像自己的父母？ ——是因?yàn)樽哟@得了親代復(fù)制的一份DNA的緣故。（復(fù)習(xí)） 問題2：為什么遺傳物質(zhì)相同，他們的性狀就相似呢？這說明DNA與生物性狀有什么關(guān)系呢？ （學(xué)生回答：基因能控制蛋白質(zhì)的合成） 引出DNA作為遺傳物質(zhì)的兩大功能 1．遺傳信息的傳遞：以自身為模板，進(jìn)行半保留復(fù)制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性。 2．遺傳信息的表達(dá)：根據(jù)DNA中貯存的遺傳信息決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。 引出課題——第四節(jié) 遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成。 一是與前一節(jié)內(nèi)容聯(lián)系起來，成為前一節(jié)內(nèi)容的延續(xù)和深入，又能為進(jìn)入下一教學(xué)內(nèi)容作鋪墊，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生求知欲望。 『探究活動』遺傳信息的傳遞途徑 新課講解 師：（課件展示真核細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖） 問題3：控制生物性狀的基因在哪里？蛋白質(zhì)的合成場所在在哪里？ 引導(dǎo)探究：細(xì)胞核內(nèi)的DNA如何控制細(xì)胞質(zhì)內(nèi)核糖體上蛋白質(zhì)的合成呢？（提示：DNA是大分子物質(zhì)，不能透過細(xì)胞核膜到細(xì)胞質(zhì)中)如何才能解決它們二者間的這種時(shí)空差異問題? :8 )4:4$^ （稍加停頓）同學(xué)們都知道“運(yùn)籌帷幄，決勝千里之外”這個(gè)成語.我們知道在古代，像諸葛亮在帶兵行軍打仗的時(shí)候，是不是也要親自在前線沖鋒陷陣呢？當(dāng)然不是。那么前線的指揮官是如何準(zhǔn)確無誤的獲取和執(zhí)行他的命令的呢? Mz{
>vb (學(xué)生思考：應(yīng)該知道是傳令兵的作用) *Js<VR 教師總結(jié)：對，就是他。在大帳中，諸葛亮把自己的軍令傳達(dá)給傳令兵，傳令兵獲得信息后離開軍帳，到達(dá)前線把軍令傳達(dá)給前線指揮官，最終就可以在前線準(zhǔn)確無誤的執(zhí)行諸葛亮的戰(zhàn)術(shù)了。在整個(gè)過程中，我們看到諸葛亮與前線指揮官并沒有直接接觸，是傳令兵在二者之間起了重要的作用。 那么，在DNA和蛋白質(zhì)的合成之間是不是也存在這樣的一個(gè)“傳令兵”呢?如果有，它是什么呢? |On6?5((e (學(xué)生思考討論) !6}Cs3. 教師講解：的確，在DNA控制蛋白質(zhì)的合成過程中，的確存在這樣一種物質(zhì)，它就是mRNA。在蛋白質(zhì)的合成過程中，首先在細(xì)胞核中DNA把遺傳信息傳遞給mRNA，然后mRNA從核孔出來進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合，在核糖體上再控制蛋白質(zhì)的合成。這個(gè)過程也就類似于上面我們提到的行軍打仗一樣，下面我們就來具體的學(xué)習(xí)一下在細(xì)胞中進(jìn)行的這個(gè)過程： 1、引導(dǎo)學(xué)生鞏固舊知識，并引出探究內(nèi)容。 2、打比方形象有趣，可激發(fā)學(xué)生的興趣。 『探究活動』轉(zhuǎn)錄的過程 問題4：DNA是如何將遺傳信息傳給mRNA的呢？ 在教學(xué)中將這個(gè)問題解剖成以下小問題： ① RNA與DNA在化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)上有何不同 ② 從圖中比較結(jié)果能否回答“為什么RNA適于作DNA的信使呢？” ③除了mRNA，RNA還有什么類型？ ④DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA的過程如何？ ⑤mRNA是如何從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的？ ⑥轉(zhuǎn)錄形成的mRNA是否攜帶DNA兩條鏈的遺傳信息？ 對于上述問題，按層次依次出現(xiàn)，對于①比較簡單，直接通過圖示“核苷酸的結(jié)構(gòu)圖”及“RNA和DNA的化學(xué)組成上的區(qū)別”， 引導(dǎo)學(xué)生看圖觀察分析比較RNA和DNA的結(jié)構(gòu)，然后課件展示“RNA和DNA的比較”表格，師生共同完成。在解決①后，馬上提問，從圖中比較結(jié)果能否回答“為什么RNA適于作DNA的信使？”（引導(dǎo)學(xué)生回答） 老師總結(jié)：RNA是另一類核酸，它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，適于作DNA的信使的原因是：①它也是由基本單位核苷酸連接而成，由核糖、磷酸、堿基共同組成核苷酸，它也能儲存遺傳信息。②在RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”，但由于RNA中沒有T只有U，所以當(dāng)RNA與DNA有關(guān)系時(shí)，U與A配對③RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中； 對于問題③，直接展示三種RNA結(jié)構(gòu)圖，簡單說明RNA的種類及功能（mRNA、tRNA、 rRNA） 對于問題④DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA的過程如何？這是本節(jié)課的一個(gè)重點(diǎn)，需要學(xué)生進(jìn)行較為深入的思考和分析才能解決。 先播放一次完整的轉(zhuǎn)錄過程的flase動畫，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察每個(gè)過程的變化特點(diǎn)。 提問：mRNA在哪里產(chǎn)生？（生回答：細(xì)胞核） 再展示教材P66圖3—13“RNA的形成過程示意圖”分析轉(zhuǎn)錄過程。 提問：（1）DNA以幾條鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄嗎？（與DNA復(fù)制不同） 出示“轉(zhuǎn)錄”的概念—在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程；通過轉(zhuǎn)錄合成的RNA是稱為信使RNA(mRNA)。 （2）DNA轉(zhuǎn)錄出mRNA經(jīng)過幾個(gè)步驟？（四個(gè)） DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？ 引導(dǎo)學(xué)生回憶轉(zhuǎn)錄的flase動畫及觀察圖解并講述圖解中轉(zhuǎn)錄的每一個(gè)步驟 （同時(shí)板書）。 師生共同分析歸納轉(zhuǎn)錄過程： 解旋→堿基互補(bǔ)配對→連接合成RNA鏈→釋放 利用動畫課件逐步演示轉(zhuǎn)錄過程并講解，加深學(xué)生對轉(zhuǎn)錄過程直觀的理解。 師生歸納轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)（場所、模板、原料、條件、堿基配對、產(chǎn)物、遺傳信息流動等）（課件逐一顯示）。 用不斷提升的問題引導(dǎo)學(xué)生通過觀察比較分析的方法，得出 RNA適于作DNA的信使的原因，培養(yǎng)學(xué)生類比歸納的學(xué)習(xí)方法。 利用課本插圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的讀圖能力。 通過展示轉(zhuǎn)錄的動畫過程，讓學(xué)生直觀地了解此過程并以表格形式歸納特點(diǎn)。 『探究活動』翻譯的基本過程 mRNA在細(xì)胞核內(nèi)合成后，經(jīng)過核孔到細(xì)胞質(zhì)，接下來如何翻譯形成蛋白質(zhì)呢？ 閱讀課本，思考問題 ①翻譯過程除了mRNA外，還需要哪些結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的參與？ ②翻譯過程中決定氨基酸種類和順序的是哪種物質(zhì)？ ③翻譯的大致過程如何？ 通過閱讀課本，先對翻譯過程有個(gè)大概的了解，然后通過與轉(zhuǎn)錄進(jìn)行比較，歸納出翻譯的特點(diǎn)（場所、模板、原料、條件、堿基配對、產(chǎn)物、遺傳信息流動等）（課件逐一顯示）。 讓學(xué)生以表格形式歸納，形成自己的知識框架。 設(shè)懸結(jié)課 組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，RNA只有4種核苷酸ACGU，那么這四種堿基，如何決定20種氨基酸呢?關(guān)于這個(gè)問題我們將在下節(jié)課開始來討論。 激發(fā)學(xué)生課后學(xué)習(xí)的主動性。 六、板書設(shè)計(jì)：第四節(jié) 遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成。 轉(zhuǎn)錄過程：（DNA RNA） 解旋→堿基互補(bǔ)配對→連接合成RNA鏈→釋放 轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)（場所、模板、原料、條件、堿基配對、產(chǎn)物、遺傳信息流動等） 翻譯的過程：DNA 蛋白質(zhì)） 翻譯的特點(diǎn)（場所、模板、原料、條件、堿基配對、產(chǎn)物、遺傳信息流動等） 七、作業(yè)設(shè)計(jì) 中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達(dá)的過程。請回答下列問題。 C類 （1）b、c、d所表示的四個(gè)過程依次分別是 、 和 。 （2）需要tRNA和核糖體同時(shí)參與的過程是 （用圖中的字母回答）。 B類 （3）a過程發(fā)生在真核細(xì)胞分裂的 期。 （4）在真核細(xì)胞中，a和b兩個(gè)過程發(fā)生的主要場所是 。 （5）能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是 ；后者所攜帶的分子是 。 A類（6）RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達(dá)的途徑有（用類似本題圖中的形式表述）： ① ；② 。 （7）已知一段mRNA含有30個(gè)堿基，其中A和G有12個(gè)，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有C和T的個(gè)數(shù)是 。 附答案：（1）轉(zhuǎn)錄 翻譯 逆轉(zhuǎn)錄 （2）c （3）間（S） （4）細(xì)胞核 （5）tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA） 氨基酸 （6）如下圖： （7）30