《基因表达》

全国中小学全国中小学 教学中的互联网搜索教学中的互联网搜索 优秀教学案例评选优秀教学案例评选 教案设计教案设计 全国中小学全国中小学 教学中的互联网搜索教学中的互联网搜索 优秀教学案例评选教案设计优秀教学案例评选教案设计 山山东东省省济济北中学高三生物北中学高三生物组组 赵赵玉珍玉珍 基因的表达 教学设计 基因的表达基因的表达 教案设计教案设计 一 教案背景一 教案背景 1 面向学生 高中 2 教材版本 中图版 3 学科 生物 4 课时 2 课时 5 学生课前准备 1 上网搜集生物性状的多样性 生物的性状受什么控制及控制方式 2 上网搜集染色体 DNA 和基因三者之间的关系以及基因的本质 3 上网搜索基因控制蛋白质合成的过程视频 4 初读课文 了解基因的转录 翻译 密码子 反密码子等基本概念 二 教学目标二 教学目标 知识与技能目标 知识与技能目标 1 说出染色体 DNA 和基因三者之间的关系以及基因的本质 2 理解基因控制蛋白质合成的过程和原理 3 理解蛋白质与生物性状表现之间的关系 过程能力与方法目标 过程能力与方法目标 1 利用遗传密码表培养学生观察 分析和归纳能力 2 结合三联体遗传密码的发现培养学生的逻辑推理能力 态度与价值观目标 态度与价值观目标 通过对遗传信息传递与表达的有序性 准确性和独特性的理解 提升学生关爱生命 敬畏生命 珍 惜生命的情感 三 教材分析三 教材分析 基因的表达 编排在基因的遗传遗规律 遗传物质的发现 基因本质之后 有利于学生对基因本质 有更深刻的理解 从分子水平上理解基因是如何控制生物性状的 1 教学重点 染色体 DNA 和基因三者之间的关系和基因的本质 2 教学难点 基因控制蛋白质合成的过程和原理 教学突破 教学突破 通过 百度词典 和 百度图片 的搜索 学生较易理解基因的本质 基因与 DNA 和染 色体之间的关系 深刻理解基因表达的过程 组织学生探究模拟基因表达过程 激发学生热爱科学 勇 于探究 从而引导他们自己去发现 自己去感悟总结 教学准备 教学准备 利用 百度搜索 搜集资料 制作多媒体课件 四 教学方法四 教学方法 多媒体辅助教学法 讲授法 分组模拟探究法 五 教学过程五 教学过程 第一课时第一课时 一 一 图片导入图片导入 百度图片 多媒体展示蓝色妖姬 荧光水母 金米 e 1 e 1 di 2 p 40230504 dp 1 w 05009900 dr 1 did 6 did3 二 基因 二 基因 DNA 染色体之间的关系 染色体之间的关系 教师 看到这些优美的图片 我们可以想象出自然界生物的性状千姿百态 而且我们人类也可以对 生物的性状加以改造 从而满足人类的需求 那么要想改造生物性状 关键要改造什么 学生活动 阅读课本 明确生物性状控制着是谁 本质是什么 它分布在哪里 主要载体是什么结构 百度百科 基因 DNA 染色体之间的关系 百度视频 基因 DNA 染色体三者之间的关系 投影 将基因 染色体 DNA 核苷酸按逻辑大小关系排列 明确三者之间的关系 明确 基因的本质 讲述 现代遗传学研究表明 基因是控制生物性状的基本单位 基因是具有遗传效应的 DNA 片段 就是说 基因在 DNA 上 但必须具有遗传效应 指具有复制 转录 翻译 重组突变及调控等功能 有的 DNA 片段属间隔区段 不能控制蛋白质的合成 没有控制性状的作用 这样的 DNA 片段就不是基 因 DNA 主要在染色体上 所以染色体是基因的载体 基因在染色体上呈直线排列 银幕显示课本图 6 7 果蝇某一条染色体上的几个基因 三 基因与性状的关系三 基因与性状的关系 百度图片 白化病 镰刀型红细胞贫血症 d 0 picformat 0 mode 1 di 2 p 50040513 dp 1 w 05009900 dr 1 did 10 AA D6 A2 mood 0 picformat 0 mode 1 di 2 p 50040513 dp 1 w 05009900 dr 1 did 43 教师 上述两种性状表现的原因是什么 生物的性状是通过什么来体现的 那么 基因怎样控制生物 的性状呢 讲述 基因控制生物的性状是通过控制蛋白质的合成来实现的 这一过程称为基因的表达 基因主要分布在细胞核 而蛋白质的合成场所核糖体分布在细胞质 说明基因控制蛋白质的合成需要 中间某一媒介化合物来完成 讲述 基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代 还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋 白质的分子结构上来 从而使后代表现出与亲代相似的性状 遗传学上把这一过程叫做基因的表达 学生活动 预习课本 明确基因的表达的两个阶段 讲述 在细胞核中以 DNA 为摸板形成 RNA 的过程称为转录 投影 DNA 与 RNA 在组成上的比较 学生回顾总结 RNA 与 DNA 的区别有两点 嘧啶碱有一个不同 RNA 是尿嘧啶 DNA 则为胸腺嘧啶 五碳糖不同 RNA 是核糖 DNA 是脱氧核糖 这样一来组成 RNA 的基本单位就是核糖核苷酸 DNA 则为脱氧核苷酸 DNA 是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链构成的双螺旋结构 而 RNA 是由核糖核苷酸长链构成 的单链结构 百度文库 DNA 平面结构和空间结构和 RNA 结构 0513 dp 1 did 85 0513 dp 1 did 2 经过转录过程 DNA 模板链上脱氧核苷酸排列顺序转变 RNA 上核糖核苷酸排列顺序 这样 DNA 中的遗传信息就传递给 mRNA 了 四 合作探究 课下小制作 用红色和蓝色的细铁丝拧成五角形分别代表脱氧核糖和核糖 用 6 种不同颜色的橡皮泥制成 5 种方 形代表含 N 碱基和 1 种圆形代表磷酸 尝试制作不同的 DNA 转录后对应的 RNA 中核糖核苷酸排列顺序 加深对转录的理解 板书设计板书设计 1 基因是有遗传效应的 DNA 片段 l 基因的概念 2 基因的位置 在染色体上呈直线排列 3 基因的化学组成 4 基因的实质 2 转录 1 场所 2 模板 3 原料 4 原则 3 DNA 和 RNA 的比较 T U 脱氧核糖 核糖 五 课堂小结五 课堂小结 本节课我们通过学习课本 结合百度图片 视频 明确了 DNA 染色体 基因三者之间的关系 对基因控制性状的方式有了初步的了解 区分了 DNA 与 RNA 两种核酸的不同及在蛋白质的合成过程扮 演的角色 那么基因是怎样通过 RNA 分子来间接控制的蛋白质的合成 我们下一节课将进一步分析 六 作业布置六 作业布置 1 尝试区分 绘制基因 DNA 染色体的关系图 2 上网搜集观看 基因的表达 的视频 第二课时第二课时 教学要点 1 基因控制蛋白质的合成 转录和翻译 识记 2 基因控制性状的原理 识记 教学过程 回忆转录过程 百度视频 基因转录 动动手 完成基因表达转录的过程 已知 DNA 的碱基对顺序写出对应的 mRNA 以链 2 为模板进行转录 1 链 1 ATGATAGGGAAA 链 2 TACTATCCCTTT TACTATCCCTTT 2 链 1 ATGGCCGGCAGC 链 2 TACCGGCCGTCG TACCGGCCGTCG 联系电报密码用四个阿拉伯字母的排列顺序代表一个汉字的意义以及电话号码的位数与电话 拥有数量的关系 讲述 组成蛋白质的氨基酸约20 种 如果 DNA 的一个碱基决定一个氨基酸 则四种碱基 只能决定四种氨基酸 如果两个碱基决定一个氨基酸 最多也只能决定16 种氨基酸 如果 由三个碱基决定一个氨基酸 这样的碱基组合可以达到64 种 这对于决定20 种氨基酸来说 已经绰绰有余了 一一 密密码码子子与与反反密密码码子子 百度图片 密码子 e 1 di 0 p 40230504 dp 1 did 4 明确决定某种氨基酸密码子的查找 总结密码子与氨基酸的对应特点 3 个终止密码不决 定氨基酸 讲述 mRNA 在细胞核中合成之后 从核孔进入到细胞质中 与核糖体结合起来 核糖体是细 胞内利用氨基酸合成蛋白质的场所 启发 mRNA 上密码子决定的 氨基酸是如何 从细胞质 被运送到核糖体中 的呢 讲述 显然需要有运载工具 这个运载工具还能识别mRNA 上的密码子 经科学研究表 明 这种工具也是一种RNA 叫做转运 RNA 简写为 tRNA 启发 tRNA 具有怎样的结构才能担负起携带运输特定氨基酸的 历史使命 呢 讲述 科学研究表明 tRNA 一端是携带氨基酸的部位 另一端有三个碱基 称为反密码子 百度词典 反密码子 tRNA 与密码子一样种类很多 但是 每一种转运RNA 只能识别并转运一种氨基酸 由此看来 我们可以把 tRNA 比作翻译过程中的 译员 译员 必须 认识 两种文字 一方 面它能够认识 mRNA 上的密码子文字 另一方面它还要能够认识氨基酸文字 二 翻译二 翻译 教师 阅读课本 总结翻译过程所需场所 模板 原料 遵循的原则 学生活动 百度视频 翻译 三 合作探究 制作 20 张不同种类的氨基酸卡片 20 张相应密码子卡片 20 张含有反密码子的 tRNA 卡片 分 3 个 兴趣小组每组 10 位同学 模拟翻译过程 加深理解翻译过程 如何严格遵循碱基互补配对来准确将碱 基序列转变成氨基酸序列 四 拓展练习 一 基因的结构 基本单位 化学成分 二 遗传信息的转录 特点 场所 模板 的一条链 产物 过程 解旋 解开 碱基得以暴露 配对 细胞中游离的 与转录用的 DNA 的一条链上的碱基互补配对 连接 在 的作用下 依次连接 形成一个 mRNA 分子 脱离 合成的 从 DNA 链上释放 DNA 恢复 三 遗传信息的翻译 特点 场所 模板 五 板书设计五 板书设计 基因的表达基因的表达 转录转录 翻译翻译 DNAmRNA蛋白质蛋白质 一 基因表达的过程 一 基因表达的过程 1 转录转录 场所 细胞核 模板 只能以 DNA 的一条链为模板 原则 碱基互补配对原则 A U T A G C C G 原料 核糖核苷酸 2 翻译翻译 场所 细胞质 模板 信使 RNA 为模板 原则 碱基互补配对原则 A U T A G C C G 原料 氨基酸 六 课堂小结 由上述过程可以看出 基因的表达过程本质上是基因 mRNA 核糖体 tRNA 协同作用的结果 DNA 分子上的基因 其脱氧核苷酸的排列顺序决定了 mRNA 中核糖核苷酸的排列顺序 mRNA 中核糖核苷酸的 排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序 氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性 从 而使生物体表现出各种遗传性状 布置作业 七 教学反思七 教学反思 遗传与进化 这一模块主要阐述生物体内在细胞水平和分子水平的一些规律性科学知识 抽象难 度很大 基因的表达 是描述基因控制蛋白质的分子合成过程 其中转录和翻译的过程是在细胞内进 行的 不能给学生进行实物演示 如处理不好则枯燥无味 学生既没有兴趣也不易做到真正的理解 如 果仅仅依据课本在有限的时间和空间内很难让学生真正理解 是很难达到理想效果的 如果能有更多的 机会利用网络资源 会提高学生的学习兴趣 掌握学习的更多途径 帮助学生更加准确透彻的理解知识 对日后的成长成才更有利 在教学中 我运用了多种教学方法和手段 如观看视频基因表达的过程 通 过分组活动探究的方式让学生自己进行讨论 分析过程并和活动有机结合 充分调动学生主动学习的