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“基因指导蛋白质合成”的教学设计
宁夏六盘山高级中学 乔 莉
一、教材分析
1、地位作用
“基因指导蛋白质合成”是普通高中课程标准实验教科书生物必修二“遗传与进化”第四章第一节内容。本节课的内容是在学习了《基因和染色体的关系》及《基因的本质》的基础上所进行的,主要研究基因如何起作用的问题,是本章的重点、难点之一。该内容在高考中占重要的位置,其中DNA分子的结构和复制功能、基因的表达功能是历来统考、高考必考的内容。学好本节课程即可以使学生巩固前面的知识,也为学好基因突变做好铺垫。
2、主要内容
基因是生命活动的控制者,蛋白质是生命活动的重要体现者,本节内容将生命活动中的两大物质紧密联系起来。基因是如何表达为性状的?这是本章学习要解决的中心问题。蛋白质是生命活动的体现者,也可以说是执行者,基因对性状的控制,是通过控制蛋白质的合成来实现的。因此,本节集中讲述的基因指导蛋白质合成的内容,可以说是本章的重点。课程标准中与本节教学相对应的要求是:概述遗传信息的转录和翻译。“概述”是理解水平的要求,即要求学生能够把握知识的内在逻辑联系,能够与已有的知识建立联系,进行解释、推断、区分和扩展等。因此,本节教学不应局限于对转录和翻译过程的单纯描述,而应当让学生理解转录和翻译的物质结构基础以及二者之间的内在逻辑联系。要达到理解层次的目标,需要引导学生运用已有知识和观点思考和讨论相关的问题,比如“为什么RNA适于作DNA的信使呢?”需要运用有关DNA和RNA结构的知识,以及结构与功能相适应的观点进行分析;“为什么是三个碱基编码一个氨基酸呢?”需要学生运用数学知识和方法进行分析。
高二学生已经具有了思维能力和总结、推理能力,本人所教班学生总体素质较好,思维比较活跃,在上课过程中,如能给予适当的引导,将所学的知识进行归类、变通,让学生通过对题目的归纳、整理,亲历思考、总结的过程,使已学知识升华,是符合学生的认知水平的。
三、教学目标及重、难点
(一) 教学目标
知识目标:
概述遗传信息的转录和翻译。
能力目标:
1.运用已有的知识和经验提出假说。
2.运用数学方法,分析碱基与氨基酸之间的对应关系。
3.运用证据和逻辑分析实验现象,得出实验结论。
情感目标:
1.体验基因表达过程的和谐美,基因表达原理的逻辑美、简约美。
2.在学习生命活动过程中,认同保护物种的意义。
(二)教学重点和难点
1.教学重点:
(1)了解基因控制蛋白质合成的中间物质—RNA的基本单位、化学组成和种类,以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同;
(2)理解基因表达的转录和翻译的概念及过程;
(3)比较转录和翻译的异同;
(4)认知和区分相关概念:遗传信息、遗传密码、密码子与反密码子;
(5)计算问题:基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。
2. 教学难点:
理解基因表达的转录和翻译的概念和过程;
四、教学设计思路
在教学中,通过多媒体展示、挂图分析以及比喻等手法使抽象问题具体化。
引子:
问题探讨
引导学生讨论:我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的DNA使恐龙复活呢?如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要解决什么问题?学生可能会想到,需要使恐龙DNA上的基因表达出来,表现恐龙的特性。看来要解决这个问题,我们还需要研究“基因的表达”。引导学生看第4章的张图。请学生阅读章图中的文字和图解,询问学生看懂了什么,又有那些新发现。引出本节课的课题《基因指导蛋白质的合成》。
提出问题:基因是如何指导蛋白质的合成?
分析推理1
问题情境
DNA在细胞核中,而蛋白质合成是在细胞质中进行的,两者如何联系起来呢?引导学生利用学过的知识猜测细胞核中的DNA指导细胞质中的蛋白质合成的可能性,再给出科学家的猜想,RNA作为中间介质。让学生设计简单实验来验证这种猜测,通过实验验证,蛋白质的合成与RNA有关。
分析推理2:
:
问题情境
学生思考,整个过程中涉及到细胞核和细胞质两个场所,那么RNA从何而来?引出同位素标记法及RNA的有关知识。学生看书总结RNA的知识,比较与DNA的区别。利用拉斯特的著名实验探讨RNA从何而来,培养学生分析问题、解决问题、得出实验结论的能力,同时培养严谨的科学态度。思考DNA与RNA有着怎样的关系?
解决问题的途径:
1.比较RNA与DNA结构的不同;
2.比较三种RNA的功能;
3.解读DNA遗传信息的过程(即从DNA到mRNA的过程)。
引出转录的学习。 小结:RNA在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,称为遗传信息的转录。
分析推理3:
问题情境
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
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