基因的表达一轮复习教学案

基因的表达一轮复习教学案一、教学目标1.知识目标概述遗传信息的转录和翻译过程。理解基因与性状的关系。掌握中心法则的内容及应用。2.能力目标通过对转录和翻译过程的学习，培养学生的逻辑思维和空间想象能力。能够运用所学知识分析解决基因表达相关的实际问题，提升学生的知识迁移能力。3.情感目标体会基因表达过程的精确性，认同基因表达与生物性状的密切联系，树立辩证唯物主义世界观。二、教学重难点1.教学重点遗传信息转录和翻译的过程。中心法则的内容。2.教学难点遗传信息的翻译过程。基因表达与生物性状的关系。三、教学方法讲授法、讨论法、多媒体演示法、模型构建法四、教学过程（一）导入（5分钟）通过展示一些因基因突变导致生物性状改变的实例图片，如白化病患者、镰刀型细胞贫血症患者的照片，引发学生思考基因是如何控制生物性状的，从而引出本节课的主题基因的表达。提问：从这些实例中，大家能初步感受到基因和生物性状之间有什么联系吗？（二）知识梳理与讲解1.遗传信息的转录（15分钟）RNA的结构和种类利用多媒体展示RNA的化学组成（磷酸、核糖、含氮碱基）和单链结构示意图，与DNA的结构进行对比讲解。介绍RNA的三种类型：mRNA、tRNA、rRNA的结构特点和功能。mRNA作为翻译的模板，携带遗传信息；tRNA呈三叶草结构，一端携带氨基酸，另一端有反密码子，能识别密码子；rRNA是核糖体的组成成分。转录的概念、场所、模板、原料、条件和产物概念：以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。场所：主要在细胞核。模板：DNA的一条链。原料：4种核糖核苷酸。条件：需要RNA聚合酶等。产物：mRNA、tRNA、rRNA。转录的过程利用动画演示转录的动态过程，将过程分为以下几个阶段详细讲解：解旋：RNA聚合酶与DNA模板结合，DNA双螺旋解开，以单链DNA为模板转录。配对：核糖核苷酸与DNA模板上的碱基互补配对（AU、TA、GC、CG）。连接：在RNA聚合酶的作用下，依次连接形成RNA单链。释放：合成的RNA从DNA模板上释放，DNA双螺旋恢复。结合教材中的转录过程图解，让学生再次回顾转录的具体步骤，同时引导学生思考转录过程中遗传信息传递的方向（从DNA到RNA）。2.遗传信息的翻译（20分钟）翻译的概念、场所、模板、原料、条件和产物概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。场所：核糖体。模板：mRNA。原料：20种氨基酸。条件：需要tRNA、酶、ATP等。产物：多肽链，经过加工形成具有特定空间结构和功能的蛋白质。密码子与反密码子密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。通过展示密码子表，讲解密码子的种类（64种），其中有61种编码氨基酸，3种为终止密码子。反密码子：tRNA上与mRNA密码子互补配对的3个碱基。翻译的过程以动画形式展示翻译过程，将其分为以下几个步骤进行讲解：起始：mRNA与核糖体结合，携带甲硫氨酸的tRNA通过与起始密码子互补配对进入核糖体的P位。延伸：携带氨基酸的tRNA按照碱基互补配对原则进入A位，在核糖体中发生脱水缩合反应，形成肽键，将P位上的氨基酸转移到A位的tRNA上，核糖体沿mRNA移动一个密码子的位置，原来P位的tRNA离开核糖体，A位上的tRNA带着肽链进入P位，继续下一轮延伸。终止：当核糖体移动到mRNA的终止密码子时，没有对应的tRNA与之结合，翻译停止，合成的多肽链从核糖体上释放。结合教材中的翻译过程图解，让学生小组讨论翻译过程中涉及到的数量关系，如mRNA上的碱基数、密码子数、氨基酸数以及tRNA数之间的比例关系（通常为3:1:1）。通过这样的讨论，加深学生对翻译过程的理解。3.中心法则（10分钟）内容展示中心法则的图解：DNA→DNA（复制）、DNA→RNA（转录）、RNA→蛋白质（翻译）。讲解中心法则后续补充的内容：RNA→RNA（RNA的自我复制）、RNA→DNA（逆转录）。并举例说明这些过程发生的生物类型，如RNA病毒（烟草花叶病毒等）会发生RNA的自我复制，逆转录病毒（艾滋病病毒等）会发生逆转录过程。应用通过一些具体的题目，如已知一段RNA序列，推测其可能的来源（是通过转录还是RNA复制产生的），或者已知某生物的遗传信息传递过程，判断该生物的类型，让学生学会运用中心法则的知识解决实际问题。4.基因、蛋白质与性状的关系（15分钟）基因对性状的间接控制举例：豌豆的圆粒和皱粒、人的白化病等。讲解这些性状是如何通过基因控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状的。以豌豆圆粒和皱粒为例，基因通过控制淀粉分支酶的合成，影响淀粉的合成，从而决定种子的形状。引导学生总结基因间接控制性状的途径：基因→酶的合成→代谢过程→生物性状。基因对性状的直接控制举例：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等。说明基因是如何直接控制蛋白质的结构，从而控制生物性状的。如镰刀型细胞贫血症，基因发生突变，导致血红蛋白的结构异常，进而影响红细胞的形态和功能。总结基因直接控制性状的途径：基因→蛋白质的结构→生物性状。基因与性状的数量关系强调基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，有些性状可能由多个基因共同控制，如人的身高；一个基因也可能影响多个性状，如基因1突变后可能导致生物的多种性状发生改变。通过一些实例让学生分析基因与性状之间复杂的数量关系，培养学生的综合分析能力。（三）课堂小结（5分钟）引导学生回顾本节课所学的主要内容，包括遗传信息的转录和翻译过程、中心法则的内容以及基因与性状的关系。利用板书进行总结归纳，突出重点知识，帮助学生构建知识体系。（四）课堂练习（10分钟）1.布置一些与本节课知识点相关的练习题，涵盖选择题、填空题、简答题等多种题型，例如：下列关于RNA的叙述，错误的是（）A.RNA中都不存在碱基互补配对现象B.信使RNA上分布有遗传密码C.少数RNA可以起催化作用D.催化rRNA合成的酶是RNA聚合酶已知一段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.18D.30请简要描述转录和翻译的过程，并比较两者的异同点。2.让学生在规定时间内完成练习，教师巡视指导，及时发现学生存在的问题并进行个别辅导。3.练习结束后，对学生的练习情况进行点评，针对学生普遍存在的错误和疑问进行详细讲解，强化学生对知识点的理解和掌握。（五）课后作业1.书面作业：布置适量的课后练习题，进一步巩固本节课所学知识，如完成教材上的相关习题、配套练习册上的题目等。2.拓展作业：让学生查阅资料，了解基因治疗的原理和应用实例，撰写一篇关于基因治疗的小短文，下节课进行交流分享。通过拓展作业，培养学生的自主学习能力和信息收集整理能力，拓宽学生的知识面。五、教学反思通过本节课的教学，学生对基因的表达这一重要知识点有了较为系统的复习和深入的理解。在教学过程中，采用多种教学方法相结合，如多媒体演示、模型构建、小组讨论等，有助于激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。然而，在教学过程中也发现了一些问题，例如部分学生在理解遗传信息的翻译过程时仍存在困难，对于一些抽象的概念和复杂的过程