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視頻標簽：基因到蛋白質
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：蘇教版高中生物必修二4.3第一節從基因到蛋白質-青海省優課
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基因控制蛋白質的合成 第一節 從基因到蛋白質
一、設計思想
本設計試圖利用學生已有的知識，以問題為主線，貫穿翻譯的整個教學過程，啟發學生逐步深入思考。通過環環相扣的問題探討，引導學生親歷思考與探究過程，體現學生的主動性，對轉錄和翻譯的物質結構基礎和兩者之間的內在邏輯聯系達到理解和運用層次的目標。培養他們的自主學習的方式和科學探究精神，促進他們科學素養的形成。
高中生物教材中蘊含的情感態度價值觀內容十分豐富，要把生物課程蘊涵的核心價值體系教育資源充分開發出來，把生物課程已有的社會主義核心價值體系的育人功能充分地發揮出來，使學生在課堂學習過程中受到教育。因此，根據依據生物學科核心素養、課程標準、教學內容和學生的實際情況，充分考慮育人要求，設計了教學活動。 二、教材分析
本節課選自人民教育出版社出版的全日制普通高級中學教科書《生物（必修2）遺傳與進化》第4章第1節。本節內容是在前3章學習逐步闡明基因的本質的基礎上，進一步闡明了基因在生物體內是如何起作用的，具體學習基因是如何指導蛋白質的合成。它在教材中起著承前啟后的作用，一方面，是在前3章的基礎上完成的，可以加深學生對基因及作用機理的認識；另一方面，又為后面基因對性狀的控制、生物的變異和進化進行了必要的知識鋪墊。 除了要掌握這個主干知識以外，還需掌握的側枝內容是DNA與RNA結構的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種不同種類的RNA以及遺傳密碼的組成。基于以上考慮，把本節分為2課時，第一課時主要完成基因表達概念和DNA與RNA比較及轉錄過程和原理的教學，第二課時學習翻譯的過程和原理。 三、學情分析
高中階段學生的思維水平、學習能力已經發展到了較高階段，大多數學生喜歡自主探究和合作學習。在學習完必修一的基礎上，已經掌握DNA分子的結構、DNA的復制、DNA和RNA的區別，經初步形成了有關DNA、基因、染色體和蛋白質的基本概念，對基因是什么以及基因能夠決定生物體性狀有了一定的科學認識。但是，學生并不知道基因究竟是如何起作用的。學生在學習《基因的本質》后，已經對基因產生了濃厚的興趣，想進一步探知有關基因的其他問題，學習的欲望強烈。但具以往的經驗，學生往往會陷入學習時明白，學完了就糊涂的困惑中。
四、教學目標 1、知識與技能
（1）識記：概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程。 （2）理解：“密碼子”和“反密碼子”的概念。 2、過程與方法
（1）運用數學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系，培養學生分析綜合能力。 （2）通過對“遺傳信息究竟如何表達”的探究，培養學生的探究精神和創造性思維。
3、情感態度與價值觀
（1）體驗基因表達過程的和諧美，基因表達原理的邏輯美、簡約美。 （2）增強生物多樣性保護的環保意識。
（3）了解我國科學家在探索基因表達方面所做的貢獻，增強愛國主義情感. 五、教學重難點
1.教學重點：遺傳信息轉錄和翻譯的過程。 2.教學難點：遺傳信息的翻譯過程。 六、教學方法和手段
1.方法：自主學習、比較法、討論探究 2.學案、板圖演示、多媒體輔助教學。 七、教學流程設計
問題一：基因與蛋白質的關系？
問題二：RNA為什么適合作信使？（自主學習）
問題三：DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的？（合作探究）
問題四：堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的呢？（合作探究）
問題五：氨基酸是怎樣被運送到蛋白質“生產線”上的？（合作探究）
問題六：mRNA上的遺傳信息是如何被解讀的？（合作探究）[來源:學科網ZXXK]
總結：基因指導蛋白質合成的過程（問題式回歸）。[來
源:Z+xx 八、教學過程
教學 內容
師生活動
教學意圖
導入：
（第一課時）
問題1：基因控制生物的性狀，而生命活動的主要承擔者和體現著是什么呢？
介紹必修一和必修二科學家訪談中兩位中國科學家的重大貢
獻，簡單介紹人類基因組計劃，并將鄒承魯研究的蛋白質和楊煥明研究的基因聯系起來。
問題2：基因的在細胞的哪個位置？蛋白質的合成場所是？ 問題3：DNA（基因）能從細胞核出來嗎？那么基因如何控制性狀呢？ 問題4：什么物質可以通過核孔呢？ 教師引導：基因就像一張藍圖，生物體就是根據這張藍圖用蛋白質構建起來的。
問題為導向，激發學生的求知
欲，建立知
識間的聯系。
了解兩位科學家的重要
貢獻，領會其在科學研
究中鍥而不
舍的精神，
增強民族自信心，激發
學生對祖國
的熱愛。 探究1：基因是如何指導蛋白質的合成的？
提出問題：基因是如何指導蛋白質的合成的呢？PPT
分析：DNA位于細胞核中，而合成蛋白質的場所是核糖體，位于細胞質中，DNA是如何起控制作用的呢？兩者如何聯系起來呢？是否應該有一種物質充當媒介，傳遞DNA的遺傳信息呢？
轉錄 翻譯
DNA(基因) mRNA 蛋白質
建構知識網絡，讓知識系統化。
探究2： 為什么RNA適于做DNA的信使？ 1.DNA、RNA的組成、結構 種類 DNA（脫氧核糖核酸） RNA（核糖核酸）
組
成
堿基
[來源:學科網]
磷酸 磷 酸
五碳
糖
組成單位 結構 分布
2.RNA在細胞中起什么作用呢？利用ppt展示不同種類RNA
溫故知新，
引出探究的問題，了解RNA的相關知識，為后續知識準備
探究3：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？
DNA雙螺旋結構之美：生命這么復雜，這么美麗，而生命與生命的連接點竟這么簡潔，這個連接點就是作為高科技的標志的DNA。感嘆結構之美，就如同學習和生活，在前進的道路上有曲折有坎坷，但總體上是在前進，這就要求我們有持之以恒、勇往前進。
請學生閱讀書本相關內容，思考以下問題：
1．何謂轉錄？
2.轉錄的場所、模板、原料、產物、遺傳信息流向分別是？
請學生回答1、2小問，教師作點評 多媒體展示圖4-4轉錄圖解：師生共同學習轉錄的過程，并請學生用自己的話簡單概括這個過程。
播放轉錄動畫過程 教師總結轉錄的實質：DNA通過堿基互補配對原則將遺傳信息轉移給mRNA，mRNA上的堿基排列順序就代表了相應DNA的遺傳信息。 【鞏固練習】1.下面為DNA轉錄過程中的一段示意圖，此段 中共有幾種核苷酸 （） A、4種 B、5種 C、6種 D、8種
2.已知DNA片段的堿基對順序,寫出對應的mRNA的堿基順序 (以鏈2為模板進行轉錄)。
DNA 鏈1： …… ATGATAGGGAAA…… 鏈2：…… TACTATCCCTTT……… mRNA …… ………
情感價值觀教育：樂觀向上的人生態度。
培養學生觀分析問題、實事求是的處理問題的態度。
意圖：理解
轉錄的過程及相關知識點
探究4：mRNA如何將信息翻譯成蛋白質呢？ （第二課時）
提出問題：轉錄得到的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質，那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中的氨基酸的種類、數量和排列順序呢？
請學生閱讀書本相關內容，思考以下問題（板書）：
1.何謂翻譯？ 2.翻譯的場所、過程？
引導學生結合圖4-6閱讀課本：了解翻譯的大致過程，教師結合圖解，重點講述翻譯的過程。
播放翻譯動畫過程，并板圖模擬翻譯過程： 結合翻譯過程，引出密碼子反密碼子的概念：
明確翻譯的過程，突破難點
探究5：堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的呢？
設疑：1.組成蛋白質的氨基酸有多少種？（20）
2.mRNA只有4種堿基，怎樣決定20種氨基酸呢？ 讓學生根據下面提出的問題分組討論mRNA上的堿基與氨基酸之間的對應關系并交流結果。
問題1： 為什么是三個堿基決定一個氨基酸？
密 碼 子：mRNA上三個相鄰的堿基稱為一個密碼子。 問題2： 三個堿基組成的一個密碼子共有多少鐘？
引導學生閱讀教材P65密碼子表，總結規律。
培養學生的假設推理能力及合作精神。
探究6：氨基酸是怎樣被運送到蛋白質“生產線”上的？
介紹tRNA結構的，師生共同得出反密碼子的概念：
反密碼子：每個tRNA上的三個堿基，可以與mRNA上的密碼子互補配對。
比較遺傳密碼和反密碼子。
學生總結:翻譯的條件、產物、遺傳信息流向分別是？
教師總結翻譯的實質：將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質中的氨基酸序列。
【鞏固練習】：
翻譯過程中，mRNA中每3個相鄰堿基決定一個氨基酸，所以經翻譯合成的蛋白質分子中氨基酸數目是mRNA中堿基數目的 ？是雙鏈DNA堿基數目的？
步步引導，幫助理解翻譯的過程，突破難點。
小結：
基因指導蛋白質合成
的過程 播放“轉錄”“翻譯”連續過程的動畫課件，再次強調遺傳信
息的傳遞途徑：
轉錄 翻譯
DNA mRNA 蛋白質 脫氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列
建構基因表達模型。
應用
討論利用DNA能否復活恐龍，從理論上和實際情況兩種可能性討論，認識保護物種的意義。
引導：一種蛋白質的合成需要轉錄和翻譯調控體系，龐大的恐龍復活，需要非常復雜的調控體系，這就要求我們保護生物多樣性。
介紹雜交水稻之父袁隆平，就是利用了基因的表達過程。因為他的成就不僅是中國的驕傲，也是世界的驕傲，他的成就給人類帶來了福音。”解決了世界性的糧食問題。
謹記3位科學家的忠告：“說話老實，做老實人，辦老實事”；“生命是美麗的，探索生命的奧秘一定會使我們的人生更美好，也將使世界更美好”；“韶光易逝，勸君惜取少年時”。
體驗基因表
達過程的和諧美、簡約美；樹立了“珍愛生命”的情感，同時樹立人與自然和諧發展的觀念；增強社會責任感。
拓展
延伸
對比復制、轉錄和翻譯過程：
建構知識網絡，讓知識系統化。
作業
兩節課后分別做36期數理報專項二、三（遺傳信息的轉錄的翻譯）
九、板書設計
第一節 從基因到蛋白質
（第一課時）
一、遺傳信息的轉錄
1．比較RNA與DNA結構的不同 2. RNA的類型和功能 3.轉錄
（1）定義： （2）場所： （3）條件： （4）原則： （5）過程： （6）產物：
（7）遺傳信息流向：
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
