高中生物-基因指导蛋白质的合成教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE2PAGE第一节基因指导蛋白质的合成教学设计一高一生物组：教学目标1、知识目标（1）概述遗传信息的转录和翻译。（2）能够熟练运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。2、能力目标培养和发展学生的观察识图能力，动手操作能力、分析归纳和推理判断的能力。让学生能利用文字、图表、图解等形式，阐述转录和翻译的概念、原理和过程。3、情感目标培养学生用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。二、教学重难点重点：转录和翻译的概念和过程。难点：遗传信息的翻译过程。三、课时安排

1课时四、教学过程内容教师组织和引导学生

活动教学

意图

导入

一、遗传信息的转录

二、遗传信息的翻译

三、总结

由《侏罗纪公园》的图片、视频导入，提问：恐龙为什么会复活？进一步引导：基因可以指导蛋白质的合成。

思考：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？

教师指出：在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质──RNA充当信使。探究一：

RNA为什么可以充当媒介的呢？

RNA适于做DNA的信使的原因：1.RNA也是由核苷酸连接而成，也能携带遗传信息。2.RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。两种核酸（DNA和RNA）在化学元素、基本单位、化学组成、结构和分布等方面的区别

（1）、细胞中的两种核酸的比较

DNARNA组成元素基本单位碱基结构分布

分子大小另外，教师补充：RNA的在细胞中有三种：

mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）。

探究二DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？小组活动：根据提供的材料，模拟DNA模板链决定RNA碱基序列过程。备注：1、红色的五边形代表的是脱氧核糖，绿色的五边形代表核糖；2、每个小组根据手中材料构建一个DNA模板链；3、然后根据模板链模拟合成信使RNA的序列回答以下问题：1、概述转录的过程？2、转录的单位是什么？3、DNA的两条链都能转录吗？4、DNA链完全解开吗？5、在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？利用动画：显示DNA复制和转录过程。完成了第一个环节：转录，DNA上的遗传信息传递给了信使RNA，这个信使RNA刚才我们说了，能够穿过细胞核的核孔到达细胞质中指导蛋白质的合成，是不是这样啊？但是又遇到新的问题，你看即使它能出来，它所携带的遗传信息仍然是碱基的排列顺序，如果把它的碱基排列顺序转变成蛋白质中氨基酸的排列顺序，这又是一个问题，哎，通常我们把两种语言之间的转换叫做翻译。那我们也把这个过程叫做翻译，那我们看一下，这个翻译过程是如何进行的？既然是翻译，那么看一下，在学案当中，我们给了大家一个表，大家还记不记得？探究三、mRNA上的碱基序列如何指导蛋白质合成的呢？思考：mRNA的4种碱基如何决定20种氨基酸？

提出：mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸。

小结：64种密码：61个编码控制20种氨基酸合成，另外3个（UAG、UAA、UGA）不编码任何氨基酸，而是合成蛋白质的终止信号又称终止密码。继续设疑：是谁把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”——核糖体上的？————引出tRNA

课件显示：tRNA的结构示意图，特别注意反密码子的种类和读取的方向（61种，从携带氨基酸的那一端开始读取）

再多媒体展示：翻译的演示动画,了解翻译的过程，同时思考以下问题：A.翻译的场所在哪里？B.翻译的起始位点是哪里？C.一个核糖体有几个tRNA的位点?D.肽链是如何形成的？E.如何在短时间内由一条mRNA合成许多条相同的蛋白质？教师结合演示动画，重点分部讲述翻译的过程，并总结翻译的实质：将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质中的氨基酸序列。

（3）小结：

场所：

模板：

原料：

合成：

总结：基因的表达过程可概括为：转录翻译DNA(基因)mRNA蛋白质学生讨论，回答。

学生思考：有中间物质传递信息。

学生阅读课文，思考问题，并填写表。

学生带着问题阅读课文，小组讨论。让学生起来比较DNA复制和转录的异同

学生思考，回答。学生思考，小组讨论，以小组发言。让学生们通过莫尔斯电码让学生联想到mRNA的碱基排列顺序和蛋白质之间也存在着这么一种密码表

假设学生是人力资源部经理，怎么来选择“搬运工”，符合什么条件

学生思考，回答。

学生跟随教师讲解，理解翻译的过程。设计新情景，引入新内容的学习。

通过阅读课文，进一步提高学生自学能力。

教师导学，进一步掌握知识要点。

并利用教材中的图解，引导学生通过观察、思考、归纳获得知识。

教师导学，帮助学生掌握知识要点。

利用图解，引导学生通过观察、思考、归纳获得知识。

学情分析学生是学习的主体，每当我们向自己的学生教授知识的时候，自然要考虑到我们的教学对象在学习本课时的原有基础、现有困难及学习心理特征，从而有针对性地确定学习的重点、难点及教法学法。我的教学对象是普通高中一年级的学生，学生在学习《基因的本质》后，已经对基因产生了浓厚的兴趣，进一步探知有关基因的其他问题的欲望强烈。但根据以往的经验，学生往往会陷入学习时明白，学完了就糊涂的困惑中。同时本节教学内容还有课时紧，任务重的矛盾。《基因指导蛋白质的合成》效果分析由于本节内容抽象、复杂,、插图多,

涉及的物质种类（如密码子、反密码子等）也比较多，课前学生们也做了大量的预习。通过预习案来看，学生们的掌握情况还算不错。在课堂上利用多媒体课件可以形象、生动地反映基因表达的过程，这是纸质教材难以做到的。但是在分析课本上的图示时所用时间较少，有的学生对个别小细节方面还存在认识上的不足，如翻译过程中，碱基互补配对原则上时，学生们不能及时将A-U,U—A进行转化，还停留在A-T，T-A阶段。在小组合作探究转录过程中，不少小组的学生都能积极参与到模型制作过程中，但也有个别学生只是被动的参与，并没有将课前预习的内容用到学习中来。整体上来说学生们参与度很高，对这部分知识学习比单纯的说教，效果要好了很多，使学生印象深刻，教学活动能够顺利推进。在最后打金蛋环节，学生们积极性不是很足，主要是对所学知识点不能学以致用。所设计的4个题目中，就是第4题难度稍微大一些，需要进行绘图进行分析，第2题在设计时添加了一个小陷阱，起来抢答的学生不假思索就掉了进去。其他两个题目难度不大，但是通过检查来看，学生在认知水平上存在着不小的问题。以后的教学中应对学生可能出现的难点，易错点进行深入分析，帮助他们度过这些知识难关。教材分析：1、本节内容在教材中的地位，作用和特点本次内容是人教版高中生物必修二遗传与进化，第四章基因的表达，第一节基因指导蛋白质的合成。必修二的第二章和第三章的内容，聚焦在了基因在哪里，基因是什么的问题，要学习基因有什么作用即基因的表达问题是顺理成章的事。这是本章要讨论的问题，也是遗传学的基本问题，对于学生理解生物的遗传具有重要意义，也是学习后续章节不可缺少的基础知识。本节内容集中讲诉了基因指导蛋白质合成的内容，即基因的转录和翻译，是本章的重点，内容较多较深，需要2课时，其中本节课的内容主要是将转录和翻译过程处理完，需要1课时。本节教材的特点之一是插图多而且复杂。插图包括结构示意图、化学组成区别图、密码子表、转录过程流程图、翻译过程流程图等。能否处理好教材中的插图，是本节教学成败的关键因素之一。教学目标课程标准中与本次教学相对应的要求是：概述遗传信息的转录。“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，本次教学不应局限于对转录过程的单纯描述，而应当让学生理解转录的物质结构基础以及内在逻辑联系。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“。又如”RNA从何而来?转录是怎么发生的呢?”，需要学生根据老师的提示，通过对遗产信息本质和遗传的稳定性的理解，结合DNA复制的有关知识，提出RNA由来的假说。然后通过认真观察教材图解和教师提供的动画视频很好的掌握转录的过程，实现教学目标。测评练习【预习案】知识点一：基因的表达1、下列叙述正确的是A、DNA是蛋白质合成的直接模板B、每种氨基酸仅由一中密码子编码C、DNA复制就是基因表达的过程D、DNA是主要的遗传物质知识点二：遗传信息的翻译2、根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是DNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸苏氨酸A、TGUB、UGAC、ACUD、UCU知识点三：遗传信息传递与DNA的复制与转录3、有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是A、两种过程都可在细胞核中发生B、两种过程都有酶参与反应C、两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料D、两种过程都以DNA为模板【诊断案】1、对比RNA和DNA化学成分，RNA特有的是：（）A.核糖和尿嘧啶B.脱氧核糖和尿嘧啶C.核糖和胸腺嘧啶D.脱氧核糖和腺嘌呤2、DNA分子的解旋发生在哪一过程中：（）A.复制B.转录C.翻译D.复制和转录3．在下列的转录简式中有核苷酸（）DNA:--A--T--G--C--，RNA：—U--A--C--G--A．4种B．5种C．6种D．8种4．DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质，穿过()磷脂双分子层？A．6层B0层C．2层D．4层5．已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是（）A．12B．24C．18D306、下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右上图为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：

（1）结构Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别：、。

（2）完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的。它们是。

（3）从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有。

（4）根据右上表格判断：【Ⅲ】（填名称）。携带的氨基酸是。若蛋白质在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第阶段。设计意图：通过预习案，检查学生们的预习情况，对本节的重难点大体上有个整体的认识，在上课时可以针对性的听讲；诊断案主要的目的是检测一下学生们对本节知识点的掌握情况。教学反思《基因指导蛋白质的合成》的核心内容是从分子水平上阐明遗传物质的在生物体内是如何起作用的，即转录和翻译的过程。

我引导学生重点学习的内容是DNA、mRNA、tRNA三者之间的关系，给出DNA的一条链（作为模板链）的碱基排列顺序，让学生动手模拟转录的过程即确定好mRNA的碱基排列顺序及一系列tRNA的碱基排列顺序，并找出三者之间的关系，然后通过练习加以强化。

由于内容抽象，通过课件演示、学生动手操作、flash动画模拟转轮、翻译过程能更好的帮助学生理解知识。

我认为在本节课堂教学中，以下方面我觉得做的是比较成功的：

1、有效导入的反思

导入，开头的可以称为“引言”、“导言”，中间的可以称为“过渡”，一般在结尾不用。在本节课的教学中，我采用播放《侏罗纪公园》电影片段的方，可以极大地提高学生们学习的兴趣；结合学案上的问题串，设置问题情景，引入课题；关于转录的教学，采用问题衔接上下内容；等等。

但是从具体的使用情况来看，导入能够成功的激发学生学习的兴趣，但也有个别学生还沉浸在刚才的视频中，不能积极调整心态，进入课堂学习；再就是视频中的知识过于申奥，学生们在接受起来有一定的难度，能提炼出基因控制生物的性状；也有部分学生通过视频对遗传学知识产生了浓厚的兴趣，立志成为一名遗传学家。

2、设置有效的问题串

通过这一节的教学，我发现问题的设置十分重要，对于如何提问题，大概会碰到以下几种情况，或者太难，学生难以直接回答，造成冷场的现象，如直接问“转录的过程是什么？”或者是问题太简单，呈低龄化特点，如大多为判断形式的问题，学生只要回答“是或不是”，没有提供足够思考空间。如“利用恐龙的DNA分子，真的能使恐龙复活吗？”“基因在哪里？”它能够把这个“滴答答”这样的电码转变成一句话，为什么？它对应了什么，它对应了这个表，这个表是不是就是密码表啊？好，这样就给我们一个启发，我们能不能在mRNA的碱基和蛋白质的氨基酸之间，也建立这么一个密码表，是不是就可以把这个信息翻译过来了？4种碱基AGCU如何决定20种氨基酸呢？按照这个推理来，假设一个碱基对应一个氨基酸，有多少种？那么，如果是两个碱基对应一个氨基酸，有多少种？

因此，对每个问题都要仔细考虑，是否是有效问题，指向性是否具体，问题是否简要，是否更能有效激发学生的讨论和参与学习。对于一些比较难理解的知识可以通过设置多个问题一步步启发学生思考，从而降低难度梯度，这样既可以让学生有兴趣参与，也可以让学生解决问题，体验获得知识的喜悦。

除此之外，在这节课的教学中，让学生体验知识。动手制作环节、小组合作探究环节等过程十分重要，有了对知识的体验