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

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2019-2020年高一生物 遺傳信息的表達RNA和蛋白質的合成教案 新人教版 本節(jié)課是必修二《遺傳與進化》中第三章《遺傳的分子基礎》的第四節(jié)。本節(jié)的核心內容是從分子水平上闡明遺傳物質在生物體內是如何起作用的，即遺傳信息的轉錄和翻譯的過程。第一課時用于學習DNA控制蛋白質合成的一般過程，重點認識轉錄的過程和原理、翻譯的基本過程，從而形成對DNA控制蛋白質合成過程的初步認識。本節(jié)主干知識是遺傳信息的轉錄和翻譯的過程，側枝內容是DNA與RNA結構的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種RNA的作用，比較復制、轉錄、翻譯的異同。教學重、難點是遺傳信息的轉錄和翻譯過程。 二、學情分析：學生已經具有了DNA雙螺旋結構、有絲分裂、減數(shù)分裂、的基本知識，在此基礎上，本課時將要從分子水平來探討生命的本質，屬于肉眼看不到的抽象知識。高中學生的認識體系基本形成，認識結構迅速發(fā)展，認知能力不斷完善。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)的自我評價和自我控制能力也有了相應的發(fā)展。 由于本課時內容具有較高的抽象性，學生學習會感到困難，因此在教學中，我除了引導學生自主、探索、合作學習以外，還通過啟發(fā)式教學，設置大量的問題情境，來激發(fā)學生的學習興趣和進一步培養(yǎng)他們分析、歸納、概括能力。 三、教學目標 1．知識目標：概述遺傳信息的轉錄和翻譯的過程。 2．能力目標： （1）通過DNA和RNA的對照、遺傳信息的復制、轉錄、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？”的探究，培養(yǎng)學生的探究精神和創(chuàng)造性思維。 （3）利用課本插圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學生的讀圖能力，提高分析、類比歸納的學習方法。 3．情感態(tài)度與價值觀：體驗基因表達過程的和諧美，基因表達原理的邏輯美、簡約美。 四、教學重點、難點：基因如何控制蛋白質的合成過程 五、教學過程： 教學步驟 教師的主導和學生的主體活動 教學意圖 導入 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？ ——是因為子代獲得了親代復制的一份DNA的緣故。（復習） 問題2：為什么遺傳物質相同，他們的性狀就相似呢？這說明DNA與生物性狀有什么關系呢？ （學生回答：基因能控制蛋白質的合成） 引出DNA作為遺傳物質的兩大功能 1．遺傳信息的傳遞：以自身為模板，進行半保留復制，保持遺傳信息的穩(wěn)定性。 2．遺傳信息的表達：根據DNA中貯存的遺傳信息決定蛋白質的結構。 引出課題——第四節(jié) 遺傳信息的表達——RNA和蛋白質的合成。 一是與前一節(jié)內容聯(lián)系起來，成為前一節(jié)內容的延續(xù)和深入，又能為進入下一教學內容作鋪墊，進一步激發(fā)學生求知欲望。 『探究活動』遺傳信息的傳遞途徑 新課講解 師：（課件展示真核細胞亞顯微結構圖） 問題3：控制生物性狀的基因在哪里？蛋白質的合成場所在在哪里？ 引導探究：細胞核內的DNA如何控制細胞質內核糖體上蛋白質的合成呢？（提示：DNA是大分子物質，不能透過細胞核膜到細胞質中)如何才能解決它們二者間的這種時空差異問題? :8 )4:4$^ （稍加停頓）同學們都知道“運籌帷幄，決勝千里之外”這個成語.我們知道在古代，像諸葛亮在帶兵行軍打仗的時候，是不是也要親自在前線沖鋒陷陣呢？當然不是。那么前線的指揮官是如何準確無誤的獲取和執(zhí)行他的命令的呢? Mz{
>vb (學生思考：應該知道是傳令兵的作用) *Js<VR 教師總結：對，就是他。在大帳中，諸葛亮把自己的軍令傳達給傳令兵，傳令兵獲得信息后離開軍帳，到達前線把軍令傳達給前線指揮官，最終就可以在前線準確無誤的執(zhí)行諸葛亮的戰(zhàn)術了。在整個過程中，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和蛋白質的合成之間是不是也存在這樣的一個“傳令兵”呢?如果有，它是什么呢? |On6?5((e (學生思考討論) !6}Cs3. 教師講解：的確，在DNA控制蛋白質的合成過程中，的確存在這樣一種物質，它就是mRNA。在蛋白質的合成過程中，首先在細胞核中DNA把遺傳信息傳遞給mRNA，然后mRNA從核孔出來進入到細胞質與核糖體結合，在核糖體上再控制蛋白質的合成。這個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習一下在細胞中進行的這個過程： 1、引導學生鞏固舊知識，并引出探究內容。 2、打比方形象有趣，可激發(fā)學生的興趣。 『探究活動』轉錄的過程 問題4：DNA是如何將遺傳信息傳給mRNA的呢？ 在教學中將這個問題解剖成以下小問題： ① RNA與DNA在化學組成和分子結構上有何不同 ② 從圖中比較結果能否回答“為什么RNA適于作DNA的信使呢？” ③除了mRNA，RNA還有什么類型？ ④DNA轉錄形成mRNA的過程如何？ ⑤mRNA是如何從細胞核進入細胞質的？ ⑥轉錄形成的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“核苷酸的結構圖”及“RNA和DNA的化學組成上的區(qū)別”， 引導學生看圖觀察分析比較RNA和DNA的結構，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，從圖中比較結果能否回答“為什么RNA適于作DNA的信使？”（引導學生回答） 老師總結：RNA是另一類核酸，它的分子結構與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的關系中，也遵循“堿基互補配對原則”，但由于RNA中沒有T只有U，所以當RNA與DNA有關系時，U與A配對③RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中； 對于問題③，直接展示三種RNA結構圖，簡單說明RNA的種類及功能（mRNA、tRNA、 rRNA） 對于問題④DNA轉錄形成mRNA的過程如何？這是本節(jié)課的一個重點，需要學生進行較為深入的思考和分析才能解決。 先播放一次完整的轉錄過程的flase動畫，引導學生認真觀察每個過程的變化特點。 提問：mRNA在哪里產生？（生回答：細胞核） 再展示教材P66圖3—13“RNA的形成過程示意圖”分析轉錄過程。 提問：（1）DNA以幾條鏈為模板進行轉錄嗎？（與DNA復制不同） 出示“轉錄”的概念—在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成RNA的過程；通過轉錄合成的RNA是稱為信使RNA(mRNA)。 （2）DNA轉錄出mRNA經過幾個步驟？（四個） DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？ 引導學生回憶轉錄的flase動畫及觀察圖解并講述圖解中轉錄的每一個步驟 （同時板書）。 師生共同分析歸納轉錄過程： 解旋→堿基互補配對→連接合成RNA鏈→釋放 利用動畫課件逐步演示轉錄過程并講解，加深學生對轉錄過程直觀的理解。 師生歸納轉錄的特點（場所、模板、原料、條件、堿基配對、產物、遺傳信息流動等）（課件逐一顯示）。 用不斷提升的問題引導學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)學生類比歸納的學習方法。 利用課本插圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學生的讀圖能力。 通過展示轉錄的動畫過程，讓學生直觀地了解此過程并以表格形式歸納特點。 『探究活動』翻譯的基本過程 mRNA在細胞核內合成后，經過核孔到細胞質，接下來如何翻譯形成蛋白質呢？ 閱讀課本，思考問題 ①翻譯過程除了mRNA外，還需要哪些結構和物質的參與？ ②翻譯過程中決定氨基酸種類和順序的是哪種物質？ ③翻譯的大致過程如何？ 通過閱讀課本，先對翻譯過程有個大概的了解，然后通過與轉錄進行比較，歸納出翻譯的特點（場所、模板、原料、條件、堿基配對、產物、遺傳信息流動等）（課件逐一顯示）。 讓學生以表格形式歸納，形成自己的知識框架。 設懸結課 組成生物體蛋白質的氨基酸有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?關于這個問題我們將在下節(jié)課開始來討論。 激發(fā)學生課后學習的主動性。 六、板書設計：第四節(jié) 遺傳信息的表達——RNA和蛋白質的合成。 轉錄過程：（DNA RNA） 解旋→堿基互補配對→連接合成RNA鏈→釋放 轉錄的特點（場所、模板、原料、條件、堿基配對、產物、遺傳信息流動等） 翻譯的過程：DNA 蛋白質） 翻譯的特點（場所、模板、原料、條件、堿基配對、產物、遺傳信息流動等） 七、作業(yè)設計 中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質傳遞與表達的過程。請回答下列問題。 C類 （1）b、c、d所表示的四個過程依次分別是 、 和 。 （2）需要tRNA和核糖體同時參與的過程是 （用圖中的字母回答）。 B類 （3）a過程發(fā)生在真核細胞分裂的 期。 （4）在真核細胞中，a和b兩個過程發(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個堿基，其中A和G有12個，轉錄該段mRNA的DNA分子中應有C和T的個數(shù)是 。 附答案：（1）轉錄 翻譯 逆轉錄 （2）c （3）間（S） （4）細胞核 （5）tRNA（轉運RNA） 氨基酸 （6）如下圖： （7）30