沪科版生命科学高二上61《遗传信息》教学设计.docx

沪科版生命科学高二上61《遗传信息》教学设计.docx

《沪科版生命科学高二上61《遗传信息》教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沪科版生命科学高二上61《遗传信息》教学设计.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

沪科版生命科学高二上61《遗传信息》教学设计

《遗传信息的表达-RNA和蛋白质的合成》的教学设计

一、设计思想

《高中生物课程标准》提倡要让学生从过去教师讲什么就听什么，教师让做什么就做什么的被动学习者，变为知道自己需要什么、想了解什么的主动参与的学习者，同时它倡导探究性学习，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力等，因此，在本节课中，我将利用自制的ppt，采用授导型教学方式，模拟探究转录和翻译过程，让学生直观的理解蛋白质合成的过程。

同时联系旧知，培养学生的分析、推理、比较、归纳的能力。

二、教材分析

本节课是浙教版《生物必修二》第三章第四节，主要内容是蛋白质的合成和遗传信息的表达等内容。

这节课安排在学生学习了遗传物质，DNA的分子结构，遗传信息的传递之后，显得顺理成章。

它对使学生形成有关遗传物质的概念，从而构建以生物体、细胞、染色体、DNA、基因、蛋白质和性状等为主的概念体系具有重要意义。

同时，还为后面生物的变异，遗传病的学习打下了坚实的基础。

三、学情分析

学生已经学习了遗传物质，DNA的结构和遗传信息的传递，对遗传信息有了一定的理解和认识，也具备了一定的相关解决问题的能力和分析归纳能力。

但是本节课内容较为抽象难懂，学生仍需在教师的引导下，通过问题的解决及教师的讲解来完成对新知的学习，使学生能形成较完整的知识网络。

四、教学目标

（一）知识目标：

1.能简述染色体、DNA与遗传信息之间的关系；

2.能说出DNA与RNA的异同，能简单阐述RNA的种类及功能

3.能概述转录和翻译的过程；

4.能说出中心法则的内容

（二）能力目标:

1.通过遗传信息控制蛋白质的合成学习培养学生分析综合能力。

2.通过知识点的比较归纳培养学生对比归纳，分析信息，处理信息的能力。

3.通过问题的思考分析培养学生分析问题，解决问题的能力

（三）情感目标:

1.体验遗传信息表达过程的和谐美，表达原理的逻辑美、简约美，

五、重点、难点与突破

（一）教学重点

1．遗传信息、蛋白质与性状的关系。

2．遗传信息控制蛋白质合成的过程和原理。

3.中心法则。

　方案：

（1）学生阅读、讨论、思考结合教师引导、讲解、图示进行教学。

（2）用视频显示真转录和翻译过程。

通过比较归纳让学生理解转录和翻译。

（二）教学难点

基因控制蛋白质合成的过程和原理。

突破策略：

用多媒体课件显示出此动态过程，通过列表对比理解复制、转录和翻译的不同，从而突破本节的难点内容。

六、教学方法

　本节课采用直观教学法和启发式教学法，通过教师讲述、启发，及多媒体的运用，让学生在思考、讨论、对比中学习新知，发挥学生的抽象和逻辑思维能力，从而完成教学。

七、课前准备

1.相关多媒体课件以辅助学生的分析讨论。

2.学生课前完成预习。

八、教学设计

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

一、创设情境引入课题

同学们，在日常生活当中，我们们常常能看到子女与父母在性状上长得很相似的现象，这是为什么呢？

对，这是因为他们具有相同的遗传物质。

那么，为什么遗传物质相同，他们的性状就相似呢？

这说明DNA与生物性状有什么关系呢？

对，这说明了DNA中的遗传信息能控制子代性状的表达。

从而使其在性状上与亲代相似。

很好，那么DNA到底是如何控制生物性状的表达的呢？

学生回忆回答

学生回答。

引导学生复习巩固DNA的复制。

为学习新知做好准备.

二、引导探究新知

1，DNA的功能。

2，RNA

那么，科学家经过多年研究发现，生物体性状的表达是通过蛋白质的结构和功能来体现的。

因此，我们就可以知道，DNA是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的。

由此，可以总结出DNA它具有的两个功能，第一个是通过半保留复制来保持遗传信息的稳定性，另一个是DNA中的遗传信息控制蛋白质的合成，决定蛋白质的结构，从而控制生物的性状。

DNA中的遗传信息（控制）→蛋白质合成（决定）→生物性状

好，请同学们思考一下，带有遗传信息的DNA主要储存于细胞的什么部位？

对，是在细胞核中，那蛋白质呢？

它是在什么部位合成的？

很好，蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的。

那么，在细胞核中的遗传信息会不会直接跑到细胞质中指导蛋白质的合成？

对，那么，从这里我们可以这样推测出什么结论？

请同学们讨论回答。

对，我们可以推测在遗传信息和蛋白质之间，必定有一种中间物质充当他们之间信使，让蛋白质根据信使从DNA传递过来的信息来合成啊，那么，这个信使是什么呢？

对，是RNA。

好，那么我们一起来复习一下RNA的有关知识，请同学们填写下面这张表。

将DNA和RNA进行比较。

比较项目

DNA

RNA

基本单位

脱氧核苷酸

核糖核苷酸

五碳糖

脱氧核糖

核糖

碱基

ATCG

AUCG

结构

双链结构

多为单链结构

磷酸

磷酸

磷酸

主要存在部位

细胞核

细胞质

很好。

看来大家充分复习过了。

那么，我们知道，DNA的碱基A\T\C\G是按照碱基互补配对原则排列的。

A和T，C和G配对，那么RNA呢,RNA中没有T，只有U，如果要配对的话，他该和谁配对？

很好，U会和T配对。

因此，RNA也要遵循碱基互补配对原则。

这一点对我们以后的学习很重要。

大家要记住。

好，我们说，RNA在遗传信息的表达中起了信使的作用，我们就把这种RNA称为信使RNA,它的功能是行使传达DNA上的遗传信息，那么，除了信使RNA呢，还有两种RNA，分别是转运RNA和核糖体RNA。

转运RNA——tRNA担负的是运输的任务。

它能把氨基酸运送到核糖体，让它按照mRNA指令连接起来，形成蛋白质。

而核糖体RNA——rRNA则是核糖体的一种重要成分。

具体的我们后面再说。

回答问题

讨论回答。

学生回忆旧知填写表格。

学生思考回答

通过提问,使学生巩固旧知的同时，快速参与到课堂活动中

提高学生讨论问题，分析问题能力。

通过复习巩固旧知为新知的建构做铺垫

锻炼学生逻辑思维能力。

3，转录翻译

好。

接下来我们就来具体学习蛋白质的合成过程。

通常，我们把蛋白质的合成划分为两个过程。

转录和翻译。

转录，就是指遗传信息又DNA传递到RNA上的过程。

首先，这是一条DNA双链，两条链是呈螺旋形的，那么为了让同学们看清楚转录的过程，我们就把它平行化了。

好，A和T配对，C和G配对。

而DNA双链外围有很多核糖核苷酸分子。

这时候，RNA聚合酶过来了，它与DNA分子的某一启动部位相结合，大喊：

要开始转录啦。

于是，DNA片段的双螺旋解开了，然后游离的核糖核苷酸以其中的一条链为模板，按照碱基配对原则，相互连起来形成了RNA，那么这个A是和对，和T配对，下一个A也是，同理，就是TCAATAG,那么，大家注意，在配对的同时，RNA聚合酶也跟着在移动，等到RNA完成时，就脱落下来，此时，mRNA就合成了，母链DNA上所携带的遗传信息就准确无误的反映到RNA的结构上了。

我们再来完整地看一遍动画演示。

在细胞核中的mRNA形成后，DNA双链恢复双螺旋结构，mRNA单链便通过核孔，进入了细胞质，然后与核糖体结合。

蛋白质的合成就开始了，我们把这个过程称为翻译。

转录得到的RNA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？

mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程——翻译。

我们来看，这条就是我刚才合成的mRNA，那么，我们把mRNA上相邻的三个核苷酸称为一个密码子，，也就是一个遗传密码。

一个密码子能决定一种氨基酸。

游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线----核糖体”上？

这是转运RNA,它的形状呈三叶草型，末端有三个核苷酸，这三个核苷酸能决定这个转运RNA携带的氨基酸的种类。

那么这些转运RNA原来是游离的，那么在mRNA与核糖体结合后，这里我们可以看到，核糖体是呈悬滴状的，由大小两个亚基组成。

那么，核糖体读出mRNA上的遗传密码，让与遗传密码互补配对的转运RNA将相应的氨基酸运过来，看，与密码子UUA配对的是不是AAU啊，因此，携带核苷酸AAU的转运RNA就将亮氨酸运送过来了。

那么，这里UUA是密码子，AAU呢，我们就叫做反密码子，因为它是与密码子UUA互补配对的。

好，氨基酸转运过来后tRNA就离开去转运下一个亮氨酸了。

然后核糖体移到下一个密码子GAU，因此异亮氨酸被转运过来，然后转运过来的氨基酸呢缩合形成肽链，同理，下一个是天门冬酰氨，好，就这样一直到核糖体到达mRNA上某个带有终止信息的密码子我们叫终止密码子时，肽链合成宣告完成。

核糖体就脱离了mRNA。

当然，为了提高工作效率，一个mRNA上往往有多个核糖体在同时工作。

翻译过程结束。

我们在来看一下整个连贯的过程。

好，接下来。

请同学们根据转录和翻译过程来完成下面这张表格。

复制

转录

翻译

场所

模板

原料

碱基互补

酶

产物

学生听老师讲解。

学生认真听老师讲

学生认真观看

学生总结复制转录翻译过程并填

锻炼学生视图能力，抽象思维能力。

提高学生抽象思维能力。

巩固学生新知，对转录有更直观的认识。

提高学生分析，对比，归纳能力。

巩固学生新知

4，中心法则

很好，现在我们可以知道。

遗传信息的传递方向是怎样的啊？

（教师根据学生回答引导得出）对，DNA先翻译将遗传信息传递给RNA，然后RNA进行翻译控制蛋白质的合成，从而控制生物体的性状的表达。

所以我们说，蛋白质是生物体性状的体现者。

那么同时呢，DNA还可以进行自我复制。

好，这就是遗传信息的传递。

那么著名的生物学家克里克呢，和我们得出了相同的结论，我们把这个结论称为中心法则。

但是，这个法则并不完善，克里克之后的科学家发现，又一种RNA病毒，叫劳式肉瘤病毒，这种RNA呢，在逆转录酶的催化作用下，可以反向合成单链的DNA。

这样，中心法则就得到了修改，称为现在这样。

学生回答

巩固新知

5，遗传密码

很好，那么前面我们知道，三个核苷酸决定一个氨基酸，人体一共有四种核糖核苷酸，那么，同学计算一下，一共有多少中组合？

对，有43=64种组合，但是，我们人体内只有几种氨基酸？

20种，那这是什么原因呢？

为什么64中密码子控制的氨基酸只有20种？

这说明了什么问题？

好。

科学家呢测出了每一种遗传密码所决定的氨基酸。

我们来看一下。

在这张图中，你可以发现什么？

对，我们可以发现，UUA,UUC决定的氨基酸都是苯丙氨酸，UUA,UUG，CUU,CUA,CUG,CUC决定的都是亮氨酸，可见，一种氨基酸可以有多个遗传密码。

当然，在所有的密码子当中，还有几种特殊的密码子，那就是终止密码子和起始密码子。

终止密码子是翻译中止的信号，是不编码氨基酸的。

而起始密码子AUG,GUG则是翻译过程的第一个氨基酸的密码。

是编码氨基酸的。

同学们要把这几个特殊的密码记住。

回答问题。

读图分析

提高学生读图，分析信息，归纳信息的能力。

6，基因

好。

那么我们知道，遗传信息是贮存在DNA中的，但是并不是DNA的所有片段都有遗传物质。

只有个别的DNA片段才具有遗传效应，那么，我们把这个带有完整遗传信息的DNA片段叫做基因。

我们来看一下基因的概念。

基因，是具有遗传效应的DNA片断，是决定生物性状的基本单位。

在染色体上呈直线排列。

好，我们看一下，这是果蝇的染色体，这里是决定黄身的基因，这里是白眼，可见，基因是一段核苷酸序列，在DNA中呈直线排列。

那么，要注意的是，我们知道，DNA是双链结构。

那么是不是两条链上都有基因啊？

对，只有一条链带有遗传信息。

好，基因遗传信息的基本单位，因此，遗传信息的表达过程，即基因形成RNA以及mRNA被翻译为蛋白质的过程也叫做基因的表达。

好同学们思考一下，当某DNA碱基发生改变，是否一定会导致生物性状发生改变？

我们知道。

要生物形状发生改变，就是要合成的蛋白质结构发生改变。

那么，有没有碱基改变了，合成的蛋白质却不变的情况呢？

很好。

有两种情况是吧。

1、该碱基位于DNA无效片段上；2、该碱基改变后形成的密码子与原来的密码子决定同一种氨基酸。

回答问题。

巩固新知，运用新知。

三、小结

好，我们的新课上到这里，让我们一起总结一下。

教师提问，学生回答，教师总结归纳。

决定氨基酸的密码子有61种,

所以tRNA有61种。

总结新知

巩固新知。

九、板书设计

第四节，遗传信息的表达

一，DNA的功能

二，转录和翻译

1，RNA

2,转录翻译

三，中心法则

四，遗传密码

五，基因

十、教学评价

本节课内容多，比较抽象复杂，学生难以理解。

因此，为了让学生对转录和翻译有更直观的认识，采用了边介绍，边总结，并结合多媒体的方法展现知识内容。

同时，采用对比归纳的方法加强学生对知识点的记忆和理解。

但是，由于本节课知识点较多，时间较紧凑，同时由于内容较复杂，学生动手能力和自主探索能力没有很好的完全得到发挥。

尚需加强。

十、参考文献

1，《普通高中课程标准实验教科书·必修2·遗传与进化》．浙江：

浙江科学技术出版社，2005

2，《浙江省普通高中新课程实验·生物学科教学指导意见》．杭州：

浙江教育出版社，2007

3，《生物课程教学论》.北京：

高等教育出版社，2003