視頻標(biāo)簽:基因指導(dǎo),蛋白質(zhì)的合成
所屬欄目:高中生物優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題:福建省高中生物優(yōu)質(zhì)課比賽教學(xué)視頻_基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(蔡)
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福建省高中生物優(yōu)質(zhì)課比賽教學(xué)視頻_基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(蔡明富)
《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》一節(jié)的教學(xué)設(shè)計
一、設(shè)計思路
本節(jié)課的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都是微觀的、分子水平的,教學(xué)中無法用肉眼看到,比較抽象和較難理解。所以,我在教學(xué)過程中,一方面通過現(xiàn)代教育技術(shù)輔助教學(xué),把抽象的生物概念和微觀的生命過程變得形象化、具體化,能更好地吸引學(xué)生的注意力和有利于學(xué)習(xí);另一策略是在教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)一系列的教學(xué)情境,讓學(xué)生在情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,在思考問題、解決問題的同時又發(fā)現(xiàn)新的問題,如此不斷地進(jìn)行從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
如利用電影片段創(chuàng)設(shè)情境、利用精美的圖片創(chuàng)設(shè)自然的生物情境、生命現(xiàn)象情境,充分調(diào)動各層次學(xué)生的積極性,引導(dǎo)學(xué)生愉快地、自主地通過觀察、思考、討論、分析、歸納、總結(jié)等活動,進(jìn)行自主、合作、探究性學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中不斷感受生物世界的精彩、生命活動的精妙,形成熱愛生命、尊重生命、珍愛生命的生命觀念;通過創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)分析情境、討論判斷情境、抽象思維等情境,訓(xùn)練學(xué)生的理性思維能力;通過創(chuàng)設(shè)模擬科學(xué)家的探究性實(shí)驗(yàn)情境,提高學(xué)生的探究精神和科學(xué)探究能力,同時感受科學(xué)家通過質(zhì)疑、探究、創(chuàng)新、實(shí)踐等科學(xué)方法和科學(xué)精神,感悟科學(xué)家偉大的社會責(zé)任感。在整節(jié)課的學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生不斷得到收獲和肯定,感受成功和滿足,從而熱愛學(xué)習(xí)、學(xué)會學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)能力,并發(fā)展了學(xué)科的核心素養(yǎng),達(dá)到較好的教學(xué)效果。
二、教材內(nèi)容分析
本節(jié)課是新課程人教版高中生物,必修2“遺傳和進(jìn)化”的第4章“基因的表達(dá)”的第1節(jié)課。本節(jié)的主要內(nèi)容是基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。第1章“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”,學(xué)生已經(jīng)初步了解基因控制生物的性狀,但是基因是如何控制生物的性狀?第3章“基因的本質(zhì)”,學(xué)生學(xué)習(xí)了基因的定義,但是基因中的遺傳效應(yīng)是怎樣表達(dá)的。學(xué)生都希望盡快得到答案。所有答案都將在基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成這一節(jié)找到。同時本節(jié)課也為第2節(jié)“基因?qū)π誀畹目刂?rdquo;,第5章“基因突變和其他變異”打下基礎(chǔ)。因此,本節(jié)課的學(xué)習(xí)和掌握情況,將影響必修2“遺傳和進(jìn)化”的整體學(xué)習(xí)效果。
三、學(xué)生學(xué)情分析
新課程改革以來,各個學(xué)段的學(xué)校都注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,特別是自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力。所以,高一學(xué)生已經(jīng)具備一定的自主合作探究性學(xué)習(xí)能力。因此,本節(jié)課采用的教學(xué)策略是“創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生自主合作探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)核心素養(yǎng)”。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.通過對比掌握DNA、RNA的異同,建立生命的物質(zhì)觀;
2.能概述DNA轉(zhuǎn)錄、翻譯過程,比較DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同,感受生命活動過程的精妙和復(fù)雜,形成珍愛生命、尊重生命的生命觀念;
3.在探究轉(zhuǎn)錄與翻譯的過程中,感受基因表達(dá)信息傳遞的高效、準(zhǔn)確,體會生物的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念;
4.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系,訓(xùn)練理性思維的能力;
4.在自主學(xué)習(xí)中發(fā)展學(xué)生的觀察識圖能力,分析歸納和推理判斷的能力;
5.通過基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程訓(xùn)練抽象思維能力;
6.通過探索實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的探究精神和科學(xué)探究能力;
7.在學(xué)習(xí)中感受科學(xué)家通過質(zhì)疑、探究、創(chuàng)新、實(shí)踐等科學(xué)方法和科學(xué)精神,感悟科學(xué)家的社會責(zé)任感;
8.認(rèn)同人類對基因表達(dá)的探索仍未終結(jié),生命科學(xué)研究還大有可為的社會責(zé)任感;
五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
(一)教學(xué)重點(diǎn)
遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程,包括發(fā)生的場所、模板、原料、產(chǎn)物。
(二)教學(xué)難點(diǎn)
1.基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的動態(tài)過程;
2.轉(zhuǎn)錄和翻譯過程遺傳信息如何傳遞;
3.密碼子的概念和特性;
4.基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計算題。
六、教學(xué)方法
1.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,倡導(dǎo)自主、合作、探究性學(xué)習(xí)策略
2.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)策略
七、教學(xué)過程
學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)式教學(xué)設(shè)計
| 知識點(diǎn) | 教師創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行組織和引導(dǎo) | 學(xué)生活動 | 過程性評價 | 教學(xué)設(shè)計意圖 |
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問題探討 引入新課 |
播放《侏羅紀(jì)公園》電影片段,引導(dǎo)、組織學(xué)生思考、討論以下問題: 1.現(xiàn)在科學(xué)家能不能,利用滅絕生物的DNA,使生物復(fù)活呢? 2.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? 欣賞一組美麗多彩的生物圖片,體會精彩的生命 提問: 3.那生命為什么如此多姿多彩?(老師引導(dǎo)) 生物多樣性是通過什么來體現(xiàn)的?——蛋白質(zhì)是生命的主要體現(xiàn)者。 問題情境1: 觀察成龍和房祖名臉上的明顯特征?(鼻子大) 引出問題: 4.兒子為什么具有與父親相似的性狀? 5.性狀是怎么體現(xiàn)的? 6.基因是如何控制性狀的? 總結(jié)基因控制性狀 指導(dǎo)合成↘ ↓體現(xiàn) 蛋白質(zhì) 引出課題: 第4章 基因的表達(dá) 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 |
觀看《侏羅紀(jì)公園》電影的某些片段激發(fā)興趣,思考討論: 1.學(xué)生激烈討論 2.需要使恐龍DNA上的基因的遺傳效應(yīng)表達(dá)出來,表現(xiàn)恐龍的特性。 學(xué)生回答: 3.蛋白質(zhì) 4.基因 5.蛋白質(zhì) 6.基因控制性狀 指導(dǎo)合成↘ ↓體現(xiàn) 蛋白質(zhì) |
認(rèn)識基因的本質(zhì),分析、討論現(xiàn)實(shí)生活中一些具體的問題?(評價) |
1.激起興趣引入新課, 2.引導(dǎo)學(xué)生思考DNA在生物體內(nèi)有哪些作用?如何發(fā)揮作用的? 3.引入基因表達(dá)的含義 4.感悟生命的復(fù)雜、珍貴,感受生物世界的絢麗多彩,形成尊重生命、珍愛生命的生命觀念。 |
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一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 |
『探究問題』基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢? 問題情境2: 課件展示:真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖圖,提問引發(fā)思考(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?) (新問題與舊知識的矛盾) 1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段;DNA主要存在于細(xì)胞核中,而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中進(jìn)行的。那么,DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細(xì)胞質(zhì)中去的呢? |
[自主學(xué)習(xí)]
基因_____蛋白質(zhì)_____來____性狀。蛋白質(zhì)是生命活動的主要__________者 性狀的形成離不開________的作用,
[自主學(xué)習(xí)]
1.基因是有_____的____片段; DNA 主要存在于_______中,而蛋白質(zhì)的合成是在______中進(jìn)行的 2.細(xì)胞核中的DNA如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成? 以_____為媒介 |
提問:舊知識 復(fù)習(xí)回憶已有知識,為學(xué)習(xí)新知識打下基礎(chǔ) |
4.創(chuàng)設(shè)問題情境,促進(jìn)學(xué)生自主思考,回憶舊知識,引起知識沖突,激發(fā)學(xué)生的理性思維。 |
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問題情境3: 課件展示:DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)示意圖: 2.介紹科學(xué)家早期的猜測 有人假設(shè):認(rèn)為DNA結(jié)構(gòu)中,在不同的堿基對之間形成形狀不同的“窟窿”,不同的氨基酸插在這些窟窿中,就能連成特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)。 |
分析科學(xué)家的猜測 |
從科學(xué)家的猜測中得到啟發(fā),思考新問題 |
感受科學(xué)家在科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中,獲取信息,大膽假設(shè),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的探究過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究的意識。 |
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問題情境4: “DNA存在于細(xì)胞核的染色體中,而絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都在細(xì)胞質(zhì)中,另一類核酸RNA倒是主要存在于細(xì)胞質(zhì)中。RNA和DNA的成分很相似”。 3.克里克提出:遺傳信息僅僅體現(xiàn)在DNA的堿基序列上,還需要一種連接物(RNA)將堿基序列和氨基酸聯(lián)系起來。這個“連接物假說”,很快就被實(shí)驗(yàn)證實(shí)了。 探究情境: 4.探究RNA與變形蟲蛋白質(zhì)的合成是否有關(guān)?(材料略) 實(shí)驗(yàn)思路: 提出假設(shè): 對照組: 實(shí)驗(yàn)組: 自變量: 因變量: 結(jié)果: 結(jié)論: 教師總結(jié)、補(bǔ)充、評價: |
學(xué)生分組(兩人) 討論進(jìn)行探究學(xué)習(xí):設(shè)計探究實(shí)驗(yàn),寫實(shí)驗(yàn)思路等 |
小組回答、交流 | 創(chuàng)設(shè)探究性問題情境,學(xué)生通過合作,嘗試進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和科學(xué)探究的能力。 | |
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問題情境5: “1955年(Brachet)用洋蔥根尖和變形蟲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果加入RNA酶分解細(xì)胞中的RNA,蛋白質(zhì)合成就停止,而如果去除RNA酶,再加進(jìn)RNA,則又可重新合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。” 5.該實(shí)驗(yàn)我們能得到什么樣的結(jié)論? 問題情境6: “1955年拉斯特(Laster Gold)變形蟲進(jìn)行換核實(shí)驗(yàn)” 6.該實(shí)驗(yàn)我們能得到什么樣的結(jié)論? 教師總結(jié)、補(bǔ)充、評價: |
學(xué)生自主思考回答:RNA與蛋白質(zhì)合成有關(guān) 學(xué)生自主思考回答:RNA是在細(xì)胞核合成,然后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 |
提問評價 |
通過分析實(shí)驗(yàn),總結(jié)結(jié)論,訓(xùn)練分析歸納的能力 |
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問題情境7: 7.為什么RNA適于作DNA的信使? 組織學(xué)生閱讀教材,思考RNA的特點(diǎn),以及與DNA的比較。 教師總結(jié)、補(bǔ)充、評價: RNA有三種: 1. 信使RNA,也叫mRNA; 2. 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,也叫tRNA; 3. 核糖體RNA,也叫rRNA。 |
閱讀思考、小組討論,分析歸納RNA的特點(diǎn): 7.RNA是另外一種核酸,也是由4種核苷酸組成,也可以儲存遺傳信息;RNA是單鏈,能通過核孔轉(zhuǎn)移; 能與DNA堿基互補(bǔ)配對傳遞遺傳信息。 |
提問評價 | 通過閱讀教材、回憶就舊知識,討論歸納RNA作為遺傳信息信使的特點(diǎn)。訓(xùn)練學(xué)生分析、比較、歸納的能力。 | |
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問題情境8: 8.DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的? 引導(dǎo)思考:DNA如何把遺傳信息傳遞給子代DNA? 播放轉(zhuǎn)錄過程的動畫,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察每個過程的變化特點(diǎn)。 轉(zhuǎn)錄和翻譯過程比較抽象,在觀看動畫后,讓學(xué)生閱讀課本,再結(jié)合動畫過程,讓學(xué)生對該過程有感性的認(rèn)識,然后要求學(xué)生總結(jié)轉(zhuǎn)錄的概念、過程、條件等。 教師總結(jié)、補(bǔ)充、評價: ①DNA雙螺旋解開,DNA雙鏈的堿基得以暴露,其中一條鏈提供準(zhǔn)確模板; ②游離的核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈的堿基碰撞,當(dāng)核苷酸的堿基與DNA的堿基互補(bǔ)時,兩者以氫鍵結(jié)合。 ③新結(jié)合的核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上; ④合成的mRNA從DNA鏈上釋放,而后,DNA雙鏈恢復(fù)。 |
學(xué)生回答: 8.通過DNA半保留復(fù)制的堿基互補(bǔ)過程 學(xué)生觀看動畫,結(jié)合課件中的問題思考,閱讀教材、并得出答案。 場所: 模板: 原料: 產(chǎn)物: _______ 能量:_________ 酶:___________ 學(xué)生完成課堂鞏固作業(yè): 8.寫出一段DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物: 回答轉(zhuǎn)錄過程的堿基互補(bǔ)配對的種類: 遺傳信息傳遞: |
提問評價 學(xué)生思考,小組討論,小組派一位同學(xué)到黑板上書寫回答問題。 自主、合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)合作意識,和自我評價、小組評價等評價手段。 學(xué)生獨(dú)立完成,當(dāng)堂鞏固知識 |
通過觀察、思考、歸納獲得新知識。 根據(jù)動畫及觀察轉(zhuǎn)錄的圖解,歸納總結(jié)轉(zhuǎn)錄的步驟 (同時板書)。 1.明確轉(zhuǎn)錄的概念,認(rèn)識和理解轉(zhuǎn)錄的過程。 2.訓(xùn)練觀察、識圖、閱讀能力 |
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二、遺傳信息的翻譯 |
問題情境9: 9.RNA如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的呢?遺傳信息傳遞到RNA之后如何繼續(xù)傳遞到蛋白質(zhì)? 教師啟發(fā): 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)中氨基酸的序列呢? 小組討論: 9.一個氨基酸的編碼至少需要多少個堿基才能夠決定20種不同的氨基酸? 〖提示〗 如果一個、或兩個堿基編碼一個氨基酸,最多能編碼多少種氨基酸? |
學(xué)生思考、討論 9.如果一個、或兩個堿基編碼一個氨基酸,最多能編碼4、或16種氨基酸。所以至少需要3個堿基。 |
學(xué)生分組討論,請小組同學(xué)代表談?wù)動懻摵头治龅倪^程,即為什么要3個堿基決定一種氨基酸。 | 通過學(xué)生談討論和分析過程,能發(fā)現(xiàn)知識的形成過程,訓(xùn)練學(xué)生的邏輯推理能力。 |
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問題10: 10. mRNA如何將信息 翻譯成蛋白質(zhì)?翻譯的概念? 教師介紹: 展示tRNA示意圖 (1)比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。 (2)根據(jù)圖解結(jié)合課件動畫演示:總結(jié)翻譯的過程。 1.氨基酸進(jìn)入核糖體; 2.核糖體移動; 3.翻譯的位點(diǎn); 4.肽鏈形成; 5.翻譯與轉(zhuǎn)錄過程的比較 鞏固練習(xí) 完成該題,意在檢測轉(zhuǎn)錄和翻譯過程,以及密碼子、反密碼子等概念。 |
觀看動畫、思考 通過觀察,了解tRNA的特點(diǎn)。 看圖思考、總結(jié)翻譯過程: 翻譯的過程: 場所: 模板: 原料: 產(chǎn)物: 條件: 堿基互補(bǔ)配對: 遺傳信息傳遞: 課堂鞏固: ![]() |
通過觀察、討論、閱讀,培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納、構(gòu)建知識的能力。 |
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| 課堂小結(jié) |
問題11: (1) 轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處?這對保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義? (2)轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列,與作為模板的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基序列有什么異同? (3)根據(jù)板書提綱進(jìn)行課堂小結(jié):比較轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 |
課堂小結(jié)讓學(xué)生來說: (1)轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制都是以DNA為摸板并嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行的,堿基互補(bǔ)配對原則能保證遺傳信息準(zhǔn)確無誤的傳遞下去。 (2)轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列是以模板DNA單鏈的堿基序列互補(bǔ)配對的,與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同。 (3)列表比較轉(zhuǎn)錄和翻譯 |
讓學(xué)生來作小結(jié),既能鞏固知識,又能訓(xùn)練學(xué)生的表達(dá)能力。 | |
| 課堂練習(xí) |
練習(xí)鞏固: 1. 某基因中含有1200個堿基,則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個數(shù)是 ( ) A.198個 B.199個 C.200個 D.201個 師生一起分析討論: DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個數(shù)的關(guān)系? DNA的堿基數(shù):m RNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)= 6:3:1 |
學(xué)生獨(dú)立完成 師生討論 |
學(xué)生自我評價和相互評價 | 通過練習(xí)鞏固知識和啟發(fā)思考 |
| 課外思維拓展 |
布置課外思考,拓展和延伸知識: 科學(xué)家如何通過實(shí)驗(yàn)證明: (1)三個堿基決定一個氨基酸! (2)如何破譯氨基酸的密碼子! |
學(xué)生課外查閱資料、思考、討論,增加學(xué)習(xí)的形式和空間。 | 布置課外思考題,創(chuàng)設(shè)課外學(xué)習(xí)的環(huán)境,拓展了學(xué)習(xí)的空間和時間。能提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的能力。 | |
| 板書設(shè)計 |
第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 場所:主要在細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)(核糖體) 產(chǎn)物:RNA 多肽鏈 模板:DNA分子一條鏈 mRNA 原料:核糖核苷酸 氨基酸 酶: RNA聚合酶 酶和tRNA 能量:ATP ATP |
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視頻來源:優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.www.fsyixinda.com
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