2019-2020年高一生物《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教學(xué)設(shè)計(jì).doc

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2019-2020年高一生物《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教材分析： 從教材來講，基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成是針對(duì)遺傳信息的表達(dá)進(jìn)行講解。該節(jié)教學(xué)是第4章內(nèi)容比較重要的核心部分，也是學(xué)生理解模塊2《遺傳和變異》的理論基礎(chǔ)，因?yàn)樗鼑@“中心法則”這個(gè)生物界的規(guī)律進(jìn)行具體介紹的。所以，作為教師，對(duì)該節(jié)教學(xué)內(nèi)容在整個(gè)教材的地位要有清楚的認(rèn)識(shí)。備課過程中，根據(jù)自己的理解能力，首先對(duì)教材進(jìn)行了深入的細(xì)讀，弄明白教學(xué)整體內(nèi)容，然后把握住教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)來設(shè)計(jì)2節(jié)課時(shí)的教學(xué)安排。其次，對(duì)文字教案的準(zhǔn)備，參考相關(guān)教參，作到盡量的細(xì)致、具體，并且在上課前已經(jīng)熟悉每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，做到“胸有成竹”。第三，借助幻燈片對(duì)教學(xué)內(nèi)容再次進(jìn)行梳理，準(zhǔn)備好教學(xué)課件。針對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)，利用多媒體動(dòng)畫技術(shù)來克服僅憑傳統(tǒng)知識(shí)講述的弊處，有效降低了學(xué)生理解上的難度，增強(qiáng)了知識(shí)的趣味性。但是，筆者在本節(jié)教學(xué)中，涉及概念的內(nèi)容較多，因此幻燈片制作過程時(shí)有大片大片的文字型說明出現(xiàn)，經(jīng)過反思，認(rèn)為盡可能減少這樣的畫面，可以改善成文本逐條呈現(xiàn)，增加學(xué)生閱讀理解的過程，或者利用多媒體引用更多直觀的圖片、音像資料，提綱性的文字說明來增強(qiáng)效果。另外，應(yīng)該適當(dāng)做板書，增強(qiáng)學(xué)生認(rèn) 二、目標(biāo)及解析 （1）說明基因與遺傳信息的關(guān)系。 （2）概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程。 (3) 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的技能. （4）通過DNA和RNA的對(duì)照掌握類比方法。 （5）利用課本插圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的讀圖能力；提高分類、類比歸納的方法。 三、教學(xué)問題診斷 1.教學(xué)重點(diǎn) （1）了解基因控制蛋白質(zhì)合成的中間物質(zhì)──RNA的基本單位、化學(xué)組成和種類，以及它與DNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的異同； （2）理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程； （3）比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同； （4）認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子； （5）計(jì)算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 2.教學(xué)重難點(diǎn) （1）理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程 （2）認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子； （3）計(jì)算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以圖解方法解決。 解決方法： 我認(rèn)為以2節(jié)課時(shí)來完成該節(jié)教學(xué)內(nèi)容是比較合理的，在整個(gè)教學(xué)程序中，對(duì)于各部分的銜接比較自然。經(jīng)過反思，認(rèn)為存在以下不足：一、應(yīng)該加強(qiáng)提問的質(zhì)量，引發(fā)學(xué)生的興趣、好奇心，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，思維的活躍性；二、適當(dāng)增強(qiáng)學(xué)生的主體性，注意幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，提高學(xué)生思辨的能力，不要“一言堂”，注意增加課堂活躍氣氛；三、應(yīng)該一定適當(dāng)時(shí)間于學(xué)生消化、理解、記憶教學(xué)的知識(shí)，切忌“滿堂灌”，增強(qiáng)教學(xué)效果；四、對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行課堂反饋，及時(shí)捕捉學(xué)生的“變化”，教師應(yīng)該注意觀察學(xué)生，他們對(duì)內(nèi)容教學(xué)到底掌握了多少？能力是否提高？已經(jīng)掌握該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)生占全班同學(xué)比例多少？不斷調(diào)節(jié)教學(xué)進(jìn)度。通過DNA和RNA的對(duì)照掌握類比方法。利用課本插圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的讀圖能力；提高分類、類比歸納的方法。 四、教學(xué)過程 （一）教學(xué)設(shè)計(jì)思路： 在教學(xué)中，教師可以通過多媒體動(dòng)畫，也可以通過比喻等手法使抽象問題具體化。比喻是教學(xué)語言中的重要修辭方法，貼切形象的比喻可以降低對(duì)感知事物的理解難度。 1、 引子:利用“問題探討”引導(dǎo)學(xué)生討論：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要解決什么問題？學(xué)生可能會(huì)想到，需要使恐龍DNA上的基因表達(dá)出來，表現(xiàn)恐龍的特性?？磥硪鉀Q這個(gè)問題，我們還需要研究“基因的表達(dá)”。從而引出課題。 2、 提出問題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？ 3、 分析推理1：DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來呢？推測有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。 4、 分析推理2:RNA如何解讀DNA的遺傳信息？ 5、分析推理3：mRNA的信息如何用于合成蛋白質(zhì)？在具體實(shí)施過程中，首先通過一個(gè)破譯電碼的小游戲，引申到遺傳信息的破譯上來。在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，又降低了學(xué)生理解基因的表達(dá)的難度。在具體學(xué)習(xí)到翻譯這一過程的時(shí)候，同樣，教師把遺傳密碼的翻譯過程比喻為破譯莫爾斯電碼的過程，化抽象為形象。 6、 總結(jié)：基因的表達(dá)是在細(xì)胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖體和線粒體等眾多的細(xì)胞器一道，合作完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，肽鏈就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。 7、 問題探討：大家現(xiàn)在再來探討恐龍能否復(fù)活的問題。首先，恐龍的基因是如何表達(dá)的？基因表達(dá)需要什么條件？通過探討，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)保護(hù)生物多樣性的重要意義。 （二）過程： 片段1：導(dǎo)入 師：當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到基因的本質(zhì)后，能不能利用這一認(rèn)識(shí)，分析現(xiàn)實(shí)生活中一些具體的問題呢？例如，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不像電影《侏羅紀(jì)公園》中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？ 生：討論、爭論，看圖，形成新的問題 （提出探究的問題，引起懸念，明確探究的目標(biāo)） 師：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問題？ 生：需要使恐龍DNA上的基因表達(dá)出來，表現(xiàn)恐龍的特性。 師：看來要解決這個(gè)問題，我們還需要研究“基因的表達(dá)”。引導(dǎo)學(xué)生看本章的章圖。詢問學(xué)生看懂了什么，又產(chǎn)生了哪些問題。 師：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？導(dǎo)入新課。 片段2學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)錄過程 師：DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來？ 推測有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。 師：如何解讀DNA信息？ 生：看圖分析比較核糖和脫氧核糖的區(qū)別，通過圖形和CAI課件的演示，認(rèn)識(shí)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程。 師：DNA是如何轉(zhuǎn)錄的，特點(diǎn)是什么？轉(zhuǎn)錄的單位是什么？轉(zhuǎn)錄與復(fù)制有何異同？ （通過問題的步步深入，學(xué)生推理分析，形成結(jié)論） 生：學(xué)生閱讀教材找到答案。 （結(jié)合圖解、講CAI課件，認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)錄的過程） 師：轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？RNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？ 片段3：學(xué)習(xí)翻譯過程 師：美國人莫爾斯是電報(bào)的發(fā)明人。他創(chuàng)造了莫爾斯電碼。同學(xué)們有沒有把莫爾斯電碼破譯出來？這段電碼代表的信息是什么？ 生：where are genes located?中文意思是：基因位于哪里？ （破譯電碼的小游戲，以謎語的形式出現(xiàn)，涉及到生物知識(shí)和英語知識(shí)，這樣很好地激發(fā)了學(xué)生探索的欲望。學(xué)生通過努力，得到正確答案，獲得很大的成就感。） 師：基因位于哪里？ 生：DNA。 師：基因位于DNA上，是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。一個(gè)DNA含有多個(gè)基因。比如：在果蠅的一個(gè)DNA上，存在多個(gè)基因。每一個(gè)基因都決定一種生物性狀。比如白眼基因決定果蠅的眼睛顏色是白色的。 師：基因與基因結(jié)構(gòu)上的不同體現(xiàn)在哪里？ 生：堿基排列順序不同。 師：不同的堿基排列順序決定生物不同的性狀。所以，基因上的堿基排列順序就代表著遺傳信息。 我們可以看到預(yù)習(xí)作業(yè)上畫有一個(gè)基因片段，這個(gè)基因決定著什么樣的生物性狀呢？這就是我們這節(jié)課所要探究的主要內(nèi)容。 （從破譯電碼的小游戲，自然地引申到基因控制生物的性狀上來。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性被調(diào)動(dòng)起來了。） 師：翻譯是以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 合成蛋白質(zhì)的場所是哪里？ 生：細(xì)胞質(zhì)中的核糖體 師：信使RNA結(jié)合在糖體上面后，就要翻譯成蛋白質(zhì)了。你們知道AUGCAA能翻譯成怎樣的蛋白質(zhì)嗎？ 生：不知道。 （翻譯成什么呢？到底怎樣翻譯呢？學(xué)生充滿了迷惑。） 師：那你們知道。。。/。--。/-。--翻譯成什么嗎？ 生：SPY。 師：這串莫爾斯電碼有幾個(gè)三個(gè)密碼？ 生：三個(gè)。 （以莫爾斯電碼做類比，生動(dòng)有趣，同時(shí)降低理解難度） 師：同理，這mRNA上的堿基也差不多，信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基，叫做密碼子。 師：請問，老師黑板上畫了幾個(gè)密碼子？ 生：2個(gè)（也有可能答4個(gè)，老師就說明密碼子的不重疊性和不間斷性） 師：這三個(gè)密碼翻譯成什么？和破譯莫爾斯電碼一樣，我們需要一張密碼表。書本的15頁。讓我們都來做一回SPY，把它翻譯出來吧。 （由于有破譯莫爾斯電碼作鋪墊，學(xué)生非常容易就理解了翻譯的過程。學(xué)生查閱密碼表，熟悉翻譯過程。） 片段4：完成預(yù)習(xí)作業(yè)中的實(shí)踐活動(dòng)：破譯遺傳信息。 師：通過上面的探索過程，相信大家已經(jīng)學(xué)會(huì)怎樣破譯基因所含的遺傳信息了?，F(xiàn)在請同學(xué)們完成預(yù)習(xí)作業(yè)中的第二部分：破譯遺傳信息。 （學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。） 生：根據(jù)“基因→mRNA→蛋白質(zhì)”這條主線。這段遺傳信息所決定的氨基酸序列是： 甲硫氨酸-谷氨酰氨-酪氨酸-甘氨酸-谷氨酰氨-亮氨酸-亮氨酸 （這樣處理保證整節(jié)課的完整性，因?yàn)樵谡n的開始，提出了問題：“這個(gè)基因決定著什么樣的生物性狀呢？這就是我們這節(jié)課所要探究的主要內(nèi)容?！彼裕谡n臨近結(jié)束時(shí)，讓學(xué)生完成實(shí)踐，學(xué)生獲得成就感。而且，通過實(shí)踐，使學(xué)生回顧了這節(jié)課新知識(shí)的主線條：基因→mRNA→蛋白質(zhì)；從知識(shí)回顧中還獲得了新知識(shí)，那就是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的：多種密碼子可以決定同一種氨基酸及終止子的意義等。） 1、RNA的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成 學(xué)生思考：基因（DNA）在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的，在細(xì)胞核的基因如何控制在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？ 學(xué)生討論：有幾種可能性？并回答 教師活動(dòng)：展示幾種可能性，引導(dǎo)學(xué)生分析哪種可能性更大？找出相關(guān)證據(jù) 學(xué)生活動(dòng)：討論后回答，在DNA和蛋白質(zhì)之間，有可能存在一種中間介質(zhì)，說明依據(jù)（DNA是高分子化合物；DNA作為遺傳物質(zhì)必須保證數(shù)量的恒定） 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生再說出其他證據(jù)。并指導(dǎo)學(xué)生在課本----想象空間中尋找 學(xué)生活動(dòng)：閱讀并回答，體會(huì)第二種可能性較大 教師活動(dòng)：誰來充當(dāng)這個(gè)中間介質(zhì)？并指出科學(xué)家發(fā)現(xiàn)RNA普遍存在于各種細(xì)胞中，猜測，蛋白質(zhì)的合成與RNA有關(guān)系。引導(dǎo)同學(xué)們像科學(xué)家一樣猜想: 蛋白質(zhì)的合成與RNA有關(guān)系.并找出證據(jù) 學(xué)生活動(dòng)：設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)來證明蛋白質(zhì)的合成與RNA有關(guān) 2、DNA與RNA的區(qū)別 教師活動(dòng)：指出1955年科學(xué)家拿洋蔥和變形蟲做到實(shí)驗(yàn)與同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論相同 教師提出問題：RNA從哪里來？提示引導(dǎo)場所可能是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。并引導(dǎo)追蹤一種物質(zhì)的來源和去向，如何實(shí)驗(yàn)？進(jìn)一步引導(dǎo)，要標(biāo)記RNA應(yīng)該標(biāo)記哪種元素呢？指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，學(xué)習(xí)RNA 相關(guān)知識(shí)，并比較DNA和RNA的區(qū)別。 學(xué)生活動(dòng)：指出自己對(duì)RNA知道哪些知識(shí)？填寫表格比較DNA和RNA 教師活動(dòng)：展示三種RNA 展示并講解變形蟲實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生分析重組變形蟲的細(xì)胞中帶標(biāo)記的RNA會(huì)出現(xiàn)在哪里？ 學(xué)生活動(dòng)：分析試驗(yàn)結(jié)論，并思考2個(gè)問題 教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生思考DNA與RNA有什么關(guān)系？ 3、轉(zhuǎn)錄過程所需的模板原料和遵循的原則 學(xué)生活動(dòng)：閱讀課本，理解轉(zhuǎn)錄概念 教師活動(dòng)：分析轉(zhuǎn)錄概念。展示轉(zhuǎn)錄的動(dòng)態(tài)過程。引導(dǎo)學(xué)生分析轉(zhuǎn)錄過程分幾步？ 學(xué)生活動(dòng)：觀察轉(zhuǎn)錄過程，回答轉(zhuǎn)錄過程分為幾步？怎么完成的？ 教師活動(dòng)：游離的核苷酸是不是隨意可以與DNA上的結(jié)合？引出堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，引導(dǎo)學(xué)生分析ＲＮＡ與其模板鏈?zhǔn)裁搓P(guān)系？與另一條ＤＮＡ鏈?zhǔn)裁搓P(guān)系？可以討論也可以查閱課本 學(xué)生活動(dòng)：　回答，并指出配對(duì)與ＤＮＡ配對(duì)的區(qū)別 教師活動(dòng)：展示圖片，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)ＲＮＡ與其模板鏈?zhǔn)裁搓P(guān)系及與另一條ＤＮＡ鏈?zhǔn)裁搓P(guān)系。進(jìn)一步提問：轉(zhuǎn)錄與ＤＮＡ復(fù)制有區(qū)別 學(xué)生活動(dòng)：討論并填寫表格 教師活動(dòng)：重新展示轉(zhuǎn)錄過程，強(qiáng)調(diào)通過復(fù)制ＤＮＡ把遺傳信息傳遞給ＲＮＡ，RNA由核孔出來，把遺傳信息帶到細(xì)胞質(zhì)，留下伏筆 小結(jié)：同學(xué)小結(jié) 五、配餐作業(yè) ⒈在遺傳信息的翻譯過程中，翻譯者是 A．基因 B．信使RNA C．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA D．遺傳密碼 2、轉(zhuǎn)錄、翻譯的模板分別是 A．tRNA、DNA的一條鏈 B．rRNA、mRNA C．DNA的一條鏈、mRNA D． DNA的一條鏈、tRNA 3、下列對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的描述，正確的是 （ ） A．每種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸 B．每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能轉(zhuǎn)運(yùn)它 C．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能識(shí)別信使RNA上的密碼子 D．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi) 4、DNA解旋發(fā)生在 （ ） A．復(fù)制與轉(zhuǎn)錄中 B．只在轉(zhuǎn)錄中 C．只在翻譯中 D．只在復(fù)制中 5． 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的功能是（ ） A．決定mRNA的排列順序 B．完全取代DNA C．合成特定的氨基酸 D．運(yùn)輸氨基酸，識(shí)別mRNA上的遺傳密碼 6、信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項(xiàng)決定的（ ） A．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中的核苷酸的排列序列 B．蛋白質(zhì)分子中的氨基酸的排列序列 C．核糖體RNA中核苷酸的排列序列 D．DNA分子中的脫氧核苷酸的排列序列 7、如圖為真核細(xì)胞基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的第一階段。 ⑴該階段叫做________，可以在_____ _____（結(jié)構(gòu)）中發(fā)生和完成。 ⑵圖中2和5的核苷酸名稱分別為___ ____和___ ___。 ⑶若由a鏈形成e鏈時(shí)，a鏈的堿基比例為A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4， 則e鏈中堿基的比例是_________________________。 ⑷“遺傳密碼子”位于_________上。 8、填表： DNA雙鏈 C A G mRNA A tRNA G A G 氨基酸 丙氨酸 附：半光氨酸（UGC）、絲氨酸（UCC）、蘇氨酸（ACC）、精氨酸（AGG）