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1、学习必备欢迎下载遗传信息的转录和翻译基因指导蛋白质的生物合成一、教材分析与教法选择基因指导蛋白质的生物合成 这节内容是人教版普通高中课程标准实验教科书生物 2，必修模块 _遗传与进化中第四章基因的表达的第一节的内容。 本节内容是对前面所学遗传学知识基因的本质的延伸，同时是本章的重点与难点，还是学习后面知识如：基因对性状的控制、基因突变与基因工程等的基础。本节教材的知识体系是：围绕一个核心概念一个基因是一段DNA 分子，它决定机体蛋白质的氨基酸序列， 贯穿一条知识主线即：基因通过转录将遗传信息转移到信使RNA 上，再通过翻译反映到蛋白质的氨基酸序列。 而转录和翻译都包括四个知识点，其中对转录特点
2、的分析与细胞分化的联系是我对教材的再处理。从这个概念图中，我们不难看出转录与翻译这条主线是重点内容，且翻译同时是难点。因此我选择教法是对于重点和难点我采用演示法、交流合作法、 质疑修正法及实践法来指导学生达成目标，而对于这下面的另6 个知识点，则采用有谈话法、讲述法及讨论合作法。知识体系概念图：围 绕一个核心根据这个知识体系的概念图及明确的核心概念，我制定教学的知基因（储存遗传信息）蛋白质（氨基酸序列）决定通过转录转移到mRNA 翻译通过反应到（回忆）DNA与RNA的区 别 与联系包括（讲述）RNA的种 类 及命 名 方式（演示）转录过程。得出转录结果（ 共 同推理）碱基 与 氨基 酸 的对
3、应 关系（学生讨论）遗传密码及反密码（学生图文结合） 尝试翻译过程包括（分析）转 录 的特 点 与细 胞 分化 的 关系转运RNA的结构与功能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学习必备欢迎下载识目标是阐述基因的转录与翻译；能力目标是培养独立思考、 小组交流、质疑修正、 数学推理及模型构建的能力，而情感态度与价值观一定要润物细无声的渗透， 我制定为从遗传密码的通用性的分析认同生命的平等性以及保护生物多样性的责任感。二、学情分析及学法指导1、学生分析。我们贵州省是刚进入课改的地区，在知识上，他们在初中学过了 DNA 是遗
4、传物质，这为他们在理解一个基因是一段DNA分子，它决定了机体蛋白质的氨基酸序列奠定了基础。况且他们刚刚学过了脱氧核酸与核糖核酸区分的知识，知道核酸是遗传信息携带者，蛋白质是生命活动体现者。 所以，对于学习这样一个课题并不是一件难事。而且学生经过了一段时间的新课程理念下的训练，他们各方面学习能力都比较难强， 同时他们认同生物学学习的一般方法，认同科学与技术相结合的科学研究发展规律。2、学法指导：针对学生情况，对学生进行独立思考能力训练时，设计教学情景要注意联系现实生活，能迅速启发思维，化难为简，弥补基础的问题。对讨论交流合作的训练，要精心设置问题串，使学生跳一跳能够得着，能通过质疑修正完成， 从
5、而有效落实教学目标。 此外，通过演示法与实践法指导学生通过体验感悟知识，从而高效突破重难点。三、教学目标1、知识目标：通过观察动画、讨论学习以及实践应用，能够简要概述遗传信息的转录和翻译； 通过分析转录的特点， 认同细胞的分化是基因选择性表达的过程。2、技能目标：通过模型模仿遗传信息的翻译过程的实践，尝试用模型学习的方法，树立建模的观点；通过运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，学会数学推理方法。3、情感态度与价值观：从遗传密码的通用性特点分析，进而认同生物的遗传物质的统一性及生物之间的平等性；从再现引入问题的解决，进而培养学生保护生物多样性的责任心和使命感。四、教学设计思路本节内容是本章
6、的开篇， 是学生在获得了 DNA 是主要遗传物质，DNA 具有双螺旋结构， 以及基因是有效地DNA 片段的基础上， 进一步研究基因是如何起作用的这样一个知识新热点。从教材的分析看，本节内容是本章学习的基础，同时是本章学习的重点和难点。 本节计划 1 课时完成。本节内容关于遗传信息的转录需要细有 DNA 与 RNA 的区别与联系， RNA 的种类及功能做铺垫，而翻译过程需要遗传密码的知识做铺垫，从学生的认知看，DNA 与RNA 的区别是学过的，只要以问题串的形式复习即可。RNA 的种类这部分知识可利用书本插图做讲授式教学，因为这知识是属于事实性的，这样处理便于学生快速了解相关知识并迅速进入主干知
7、识的学习。遗传密码的组成这部分知识是理解翻译的基础，可通过与现实生活中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学习必备欢迎下载文章翻译的联系来引入， 通过碱基与氨基酸之间的数学关系的推理理解密码表的知识， 再通过引出的问题串引导学生对密码子知识的学习、讨论、来获得。这样设计既能体现面向全体学生，尝到探究性学习，同时又能让学生获得数学与生物学联系的认同。此外，根据密码子的通用性，随风潜入夜的贯穿生物遗传物质的统一性以及生物的平等性，渗透情感态度与价值观的教育。而对于主干知识遗传信息的转录与翻译这两个部分，都是比较抽象的。尤其
8、是翻译，是本节内容的难点。因此，要让学生通过做和练的过程中获得感性，真正理解。在做好了知识铺垫的基础上， 学生对转录已模糊有了一定的方向，能大致知道粗线条的转录， 我准备再利用教科书插图与多媒体动画的形式结合， 使学生获得转录的知识， 这个设计符合学生的认知规律，同时体现倡导探究性学习以及面向全体学生的理念。而翻译，可通过教师引出的问题串先引导学生阅读、识图，有一个大致的轮廓，再通过小组模型模拟的方式，既可通过操作深入了解，还可对转移RNA 的反密码子有深刻印象。此设计不仅体现了倡导探究性学习以及面向全体学生， 体现了与现实生活联系， 同时体现了模型构建的学习方式在生物学中的应用。五、教学重点
9、、难点1、教学重点：遗传信息的转录与翻译。细胞的分化是基因选择性表达的结果2、教学难点：遗传信息的翻译。认同生物的物质统一性及平等性。细胞的分化是基因选择性表达的结果。六、教学手段：问题引导质疑修正法、多媒体课件演示法，模型模拟实践法，小组讨论法、谈话法以及讲授式教学相结合。七、教学过程设计教学环节教学内容教师行为学生行为设计意图评价方式引入通过学生感兴趣的实例多媒体展示电影侏罗纪公园中的形形色色的恐龙，提出问题：这是一部科幻片，讲述的是科学家利用恐龙的 DNA 分子使灭绝于中生代的恐龙复活后的故事，同学们，已灭绝的生物的 DNA 分子真的能使灭绝的生物复活吗？（学生讨论表达观点学生先回顾，再
10、讨论，可能出现两种观点，一种是能，因为从已知的知识知道DNA 是遗传物质，携带恐龙的全部遗传信息；另一种持怀疑态度， 因为 DNA1、通过学生感兴趣的实例结合问题引入，创设学术矛盾，从肯定学生的观点的来源，到引入新授课，意在激发学习兴趣，同时无声的培肯定学生的两个观点来自于已有知识的方式以精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页学习必备欢迎下载结合问题引入后）教师评价：同学们的考虑都是有根据的，思维是科学的。但要真正解决这个问题，我们需要了解遗传信息是如何表达的，那么今天这节课的内容就可以帮助我们解决以上问题。仅仅是遗传信
11、息的携带者，而蛋白质才是生命活动的体现者。基因存在，就一定能反映到蛋白质的分子结构吗？为什么现在没有先例证明灭绝生物的复活？养了科学思维的情感态度与价值观。2、自然生成本节课知识主线DNA 如何控制蛋白质的合成？及善于联系前沿的方式。进一步激发学生求知欲新授课遗传信息的转录引入：遗传信息的表达包括转录和翻译两个过程。首先我们来学习转隶。请同学们思考一下想象空间的问题，同时结合我们学习过的核酸的知识，想一想，再回答下列问题： DNA 不能进入细胞质，那么，它的信息是怎么传递到细胞质中的呢？展示一个研究实验： 1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA 酶分解细胞中的RNA，蛋白质
12、合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取出来的 RNA， 则又可重新合成一定数量的蛋白质。 这说明了什么？很好，所以，要想解决这样一个问题，我们先要了解 RNA。（引入下一环节）学生思考后回答：DNA 相当于司令，它不能到细胞质中去，因为不利于全局指挥，且太危险，不易保持它的稳定性。它是通过一种中间物质RNA 来传递的。引导思考，拓展思维，激发兴趣。提供依据，引导思考，锻炼从事实找证据的科学思想。及时鼓励学生思考回答问题。知识预热：DN回忆我们学习过的知识，思考： DNA 与 RNA 有什么区别？试从分子组成、分子结构以及存在部位上比较。脱氧核苷酸与核糖学生思考回答：DNA 有脱氧核苷酸脱水缩合
13、而成，是双螺旋结构，存在于细知识预热以教师问题串的呈现作引，渗透探究性学习，以小组合作学及时对学生的回答进行精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页学习必备欢迎下载A 与RNA 核苷酸的区别与联系？教师呈现比较表格，学生完成区别基本单位五碳糖碱基DNA 脱氧核苷酸脱氧核糖ATCG RNA 核糖核苷酸核糖AUCG 联系碱基能互补配对胞核内， RNA 由核糖核苷酸脱水缩合而成，主要在细胞质内。脱氧核苷酸与核糖核苷酸的区别是组成的五碳糖不同，以及碱基不太一样。习、表述答案方式渗透面向全体学生的理念。评价，激励学生学习RNA 的种
14、类DNA 是双螺旋结构，RNA是单链的结构，那么，它是什么样的呢？多媒体展示三种 RNA 示意图，讲述 RNA 的种类是根据功能来分类的。由此可见，遗传信息是由信使RNA完成的。学生接受式学习，获得 RNA种类的知识并认同信使 RNA具有传递遗传信息的作用。这部分内容属于铺垫，且是事实性的内容，没有讨论的价值，因此，设计为教师讲述，可节约时间。转录提出问题：请观察教师动画演示的转录过程，小组在结合插图，讨论回答：什么是转录？转录的模板？转录的原料？转录的场所？转录的条件？（播放 1 遍）教师板书同学的回答：转录：在细胞核中，以DNA 的一条链为模板， 合成 RNA 的过程。（教师强调，三种 R
15、NA 都是这学生分组学习讨论，请一个小组回答，其他小组补充，评价。转录这个重点知识的突破，采取先课件演示，获得感性认知的基础上，再组织小组合作学习，结合课本图文结合，回答教师的问题串，最后实践一个转录过程来突破重点。这样小组互评，教师参与评价，落实三维目标精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页学习必备欢迎下载样合成的，但只有信使RNA 能指导蛋白质的合成。）模板： DNA 的一条链原料：游离的核糖核苷酸场所：细胞核条件：酶（解旋酶、 RNA聚合酶）、 ATP 拓展：在学习转录的过程中你有什么新的疑问吗？（如果学生没有，那
16、么教师就问：一个细胞核中的DNA 是全部转录还是部分转录？联系一下肝细胞与神经细胞在形态和功能上的不同，你能得出什么结论？）学 生 可 能 会 提出 教 师 预 设 的问题，就一起解决。如果学生提不 出 就 由 教 师提出，一同认同细 胞 分 化 的 实质 是 基 因 选 择性表达的结果，既信使 RNA 不同。处理第一符合认知规律，第二体现教师导与学生学的主客体关系，体现面向全体学生及倡导探究性学习的理念。拓展的设计意图先设计导言让学生自己去发现遗传信息转录与细胞分化的关系，从而将两个知识联系起来，促进学生对细胞是一个整体的认识预设学生不能提出问题时，由教师抛出问题，引起思考，引导学生将两个知
17、识联系新授课遗传密码现在，信息已经转录到RNA 上了，可是蛋白质在哪里合成？那么它是怎么到细胞质进一步指导蛋白质合成的呢？讲述：把信使 RNA 上的信息反映到蛋白质的氨基酸序列上的过程叫做翻译。设想：我们如果要把一篇英文翻译成中文，你需要什么工具？是的，英汉词典。同样，把信使RNA 上的核苷酸序列变学生顺着教师得思路，思考，计算，得出结论：假如 2 个，最多能编码 16种，还是不够。如果 3 个，就有了 64 种组合，这样就够了，但是又多了。首先以英文翻译为例，引发学生对遗传密码存在的认同，此举体现了与现实生活联系，能激发兴趣及化抽象为具体。碱基与氨基酸的数量关系，通过引导学生进行数学推理教师
18、通过表扬学生的质疑精神及推理能力。促进情感态度与价精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学习必备欢迎下载成蛋白质的氨基酸序列也需要这样一种对应关系。碱基与氨基酸之间的对应关系式怎样的呢？我们来研究这个问题。讲述： RNA 只有四种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有 20 种。这 4中碱基如何决定 20 种氨基酸呢？如果 1 个碱基决定一种，那么， 4 种碱基只能决定 4 种，那么假如2 个决定一种，最多能编码多少种？一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的 20 中氨基酸呢？的确如此，科学家把毎决定一
19、个氨基酸的三个碱基称为密码子。 P65页是科学家破译的密码子表。分析此表，回答：有多少种密码子？有多少能编码蛋白质的密码子？为什么64种密码子只能编码20种氨基酸？对，这种一个氨基酸有多个密码子的现象叫做密码的简并。科学家发现所有生物的遗传密码是一样的，你对此有何想法？同时说明了生物具有共同的祖先，生物之间的具有平等性，因此，我们要尊重每一个平等的生命。学生分析回答：64种密码子，能编码的是 61 种，3 种终止密码不编码，因为有些氨 基 酸 有 多 个密码子。生物在遗传物质上具有统一性。获得，其中的疑问：三个决定又多了？又正好作为学习遗传密码的导，一箭双雕。此举顺便渗透了学科联系的情感态度与
20、价值观。密码子表的学习通过教师提出的问题串激发学生学习、交流的欲望，体现探究性学习及面向全体学生。最后一个问题：遗传密码的通用性说明了什么？恰是为渗透情感态度与价值观认同生命的平等性而设。值观的达成。翻译译员也找到了，那么它是怎么翻译的呢？在哪里进行，搬运氨基酸的工人又是谁呢？学 生 回 答 ： 模板：信使 RNA，原料：游离的氨基酸，场所：核1 通过问题串先引导学生小组学习、交流，获得翻译的初及时评价学生动手精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页学习必备欢迎下载1、 教师提示转运 RNA 的结构与功能。2、 请同学们阅
21、读理解蛋白质的合成示意图，小组讨论回答：翻译的模板、原料、场所、条件。3、请用桌上的模型， 尝试将一段信使 RNA 翻译成蛋白质。（注意起译和终止）。4、 请一个小组演示翻译过程及展示翻译出的蛋白质。5、一条信使 RNA 只能翻译一条肽链还是多条？可以同时翻译，还是逐一翻译？教师补充转录的多个位点进行及快速性，补充蛋白质合成的加工过程。糖体；条件：酶、ATP、 转运 RNA 学 生 动 手 模 拟翻译。表述翻译的过程和结果步印象。体现倡导探究性学习及面向全体学生，同时对图文分析能力、归纳总结能力进行培养。2 通过模型尝试深刻理解翻译过程，从而突破难点。这个过程中学生体会到模型构建这种学习方法。
22、能力、表述能力，促进学生学习的积极性再现与拓展：多媒体展示：再现：你现在认为利用已灭绝的生物的 DNA 能使它复活吗？那么我们该为此做些什么？拓展：如果，DNA 上有碱基 36 对，那么，它指导合成的多肽最多有多少个氨基酸构成？教师讲述：这个问题留给各小组下课后，利用课余时间完成，我们下节课进行交流。回答再现：从DNA 到蛋白质的分子结构，是一个及其复杂的过程，首先是是否全部表达的问题，还需其他细胞组分的参与，因此，至少，在未来的很多年间是不可能实现的。设计再现一是为了课堂有始有终，体现生物学知识对决策的影响，二是进一步加强保护生物多样性的情感态度与价值观的教育及激发社会责任意识。问题留给课下，激发深层次的思考，进一步体现面向全体学生，同时注重知识的连续性，为新知识作铺垫评价学生的社会责任感和使命感。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学习必备欢迎下载作业：教科书 67 页练习学生课后完成检测学习效果作业评价精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页