4.1 基因指导蛋白质的合成 教案
4.1 基因指导蛋白质的合成 教案
第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成一、学习目标\教学目标1.概述遗传信息的转录和翻译的过程2.计算DNA碱基数目、RNA碱基数与氨基酸数目之间的对应关系。
3.阐明中心法则的具体内容,认同科学是不断发展的。
4.基于地球上几乎所有的生物都是用一套遗传密码的事实,认同当今生物可能有着共同的起源。
二、教学重难点1.遗传信息的转录和翻译的过程2.中心法则的具体内容。
三、教学方法讲授、演示、视频播放、小组讨论四、教学过程(一)新课导入:情景设置,导入新课观看视频《侏罗纪公园》,科学家用恐龙DNA复活了恐龙。
通过科幻故事,现实生活虽然无法实现,但给学生以猜想:是否可以利用已经灭绝生物的DNA来复活它们,DNA是如何起作用的呢?大胆的想象既切合了本节课的主题,又能激发学生的学习兴趣。
(二)新课讲授美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。
影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”,展现了丰富而新奇的科学幻想:各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗,而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。
小组讨论,问题探讨:从原理上分析,利用已灭绝生物的DNA,真的能够使它们复活吗?提示:一种生物的整套DNA中储存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息,也可以说是构建生物体的蓝图。
但是,从DNA到具有各种性状的生物体,需要通过极其复杂的基因表达及调控过程才能实现。
因此,在可预见的将来,利用DNA来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。
一、遗传信息的转录阅读教材P64 至 P65页,小组讨论,问题探究:①位于细胞核的基因如何控制细胞质核糖体进行蛋白质的合成?②为什么RNA适于作DNA的信使?③如何判定DNA与RNA?提示:(1)根据五碳糖种类来判定:若有核糖,一定为RNA;若有脱氧核糖,一定为DNA。
(2)根据含氮碱基种类来判定:若含T,一定为DNA;若含U,一定为RNA。
(3)根据含氮碱基含量比较来判定:若嘌呤数≠嘧啶数,则肯定不是双链DNA。
4.1 基因指导蛋白质的合成-人教版高中生物必修二教案
3、区分密码子和反密码子?
4、翻译的过程。
5、如何理解翻译的高效性?
教
生生互动
教师解难
练
当堂训练
教
学
反
思
①RNA也是由基本单位——核苷酸组成,由核糖、磷酸、含氮碱基:A、G、C、U共同组成,也能储存遗传信息。
②RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。
③在RNA和DNA的关系中,也遵循“碱基互补配对原则”A-U,G-C。
学
读书自学
阅读课本P64-67,回答
检测提问
1、转录得到的RNA仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么,RNA上的碱基序列如何变出蛋白质呢?
年级
高一年级
科目
生物学
课题
基因指导蛋白质的合成
第1课时
课时安排
1课时
授课时间
教学目标
1、概述遗传信息的转录和翻译过程
2、理解遗传信息与“密码子”的概念
3、运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系
教学重点
遗传信息的转录和翻译过程
教学难点
遗传信息的翻译过程
教学过程
教学内容
导
导入课题
基因是怎样控制遗传性状的呢?
学习目标
1、概述遗传信息的转录和翻译过程
2、理解遗传信息与“密码子”的概念
3、运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系
明确学法
阅读、思考、小组讨论。
学
读书自学
阅读课本P62-63,回答
检测提问
1、为什么RNA适合作DNA的信使呢?
2、DNA的遗传信息怎么传给RNA的?
教
生生互动
4.1《基因指导蛋白质合成》教案-2023-2024学年高一下学期生物人教版(2019)必修2
鼓励学生提出自己的观点和疑问,引导学生深入思考,拓展思维。
技能训练:
设计实践活动或实验,让学生在实践中体验基因表达知识的应用,提高实践能力。
在基因表达新课呈现结束后,对知识点进行梳理和总结。
强调重点和难点,帮助学生形成完整的知识体系。
(四)巩固练习(预计用时:5分钟)
随堂练习:
随堂练习题,让学生在课堂上完成,检查学生对基因表达知识的掌握情况。
10. 基因表达调控的意义:基因表达调控是生物体对内外环境变化的一种适应性反应,有助于生物体在不同的生理状态下保持稳定的蛋白质水平。
11. 基因表达调控的方式:基因表达调控包括转录水平的调控、翻译水平的调控以及翻译后修饰的调控等。
12. 转录因子的作用:转录因子是一类能够与DNA分子上的特定序列结合,从而调控基因转录过程的蛋白质。
④ 密码子和反密码子的概念:密码子是指DNA和RNA上的三个相邻核苷酸组成的序列,用于编码氨基酸。反密码子是指tRNA上的三个相邻核苷酸组成的序列,与密码子互补配对,用于携带氨基酸。
⑤ tRNA的作用:tRNA是转运RNA的简称,它携带氨基酸,并在翻译过程中将氨基酸转移到核糖体上,参与蛋白质的合成。
⑨ 基因表达调控的方式:基因表达调控包括转录水平的调控、翻译水平的调控以及翻译后修饰的调控等。
⑩ 转录因子的作用:转录因子是一类能够与DNA分子上的特定序列结合,从而调控基因转录过程的蛋白质。
⑪ 基因表达与个体发育的关系:基因表达在个体发育过程中起着关键作用,它指导着细胞的分化、组织的形成以及器官的发育。
4.1《基因指导蛋白质合成》教案-2023-2024学年高一下学期生物人教版(2019)必修2
4.1《基因指导蛋白质的合成》教学设计李俊标
《基因指导蛋白质的合成》教学设计一、指导思想如何使学生更好地掌握“转录”和“翻译”的内在本质?如何使他们能真正地理解并应用其中的原理?如何让概念学习的课堂也焕发出勃勃生机?这是许多教师困惑的问题。
对此我进行了一些尝试,通过各种方式让学生亲自演绎遗传信息的转录和翻译的过程,体验基因表达的各个环节,身临其境,可能会使学生更透彻地,更主动地学习好本内容。
在教育部颁布的《基础教育课程改革纲要》的指导下,我力求:“改变课程过于注重知识传授的倾向,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习的过程”。
二、教材分析本节课选自人民教育出版社出版的全日制普通高级中学教科书《生物(必修2)遗传与进化》第4章第1节。
本节内容是在前3章学习逐步阐明基因的本质的基础上,进一步阐明了基因在生物体内是如何起作用的,具体学习基因是如何指导蛋白质的合成。
它在教材中起着承前启后的作用,一方面,是在前3章的基础上完成的,可以加深学生对基因及作用机理的认识;另一方面,又为后面基因对性状的控制、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。
三、学情分析学生在学习《基因的本质》后,已经对基因产生了浓厚的兴趣,想进一步探知有关基因的其他问题,学习的欲望强烈。
但具以往的经验,学生往往会陷入学习时明白,学完了就糊涂的困惑中。
高中阶段学生的思维水平、学习能力已经发展到了较高阶段,大多数学生喜欢自主探究和亲自动手操作。
学生通过报刊、杂志、电影、广播等多种传播媒体的介绍以及初中生物课的学习,已经初步形成了有关DNA、基因、染色体和蛋白质的基本概念,对基因是什么以及基因能够决定生物体性状有了一定的科学认识。
但是,学生并不知道基因究竟是如何起作用的。
教学中可让学生课前预习,然后在课堂上模拟遗传信息的转录和翻译过程,能加深对基因表达的理解和相关知识的巩固,学生的各项能力也得到锻炼。
四、教学目标依据教改精神、新课程标准及本班学生实际情况确立如下教学目标:知识目标:a.概述遗传信息的转录和翻译。
人教必修2教案:4-1 基因指导蛋白质的合成
4-1 基因指导蛋白质的合成1.RNA 的结构2.RNA 与DNA 的比较3.RNA 的种类及其作用 (1)⎩⎪⎨⎪⎧名称:信使RNA (mRNA )作用:DNA 的信使 (2)⎩⎪⎨⎪⎧名称:核糖体RNA (rRNA )作用:组成核糖体(3)⎩⎪⎨⎪⎧名称:转运RNA (tRNA )作用:识别并转运氨基酸二、遗传信息的转录 1.概念2.过程三、遗传信息的翻译 1.密码子(1)概念:mRNA 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2) 种类(共64种)⎩⎪⎨⎪⎧起始密码子:AUG (甲硫氨酸)、GUG (缬氨酸)终止密码子:UAA 、UAG 、UGA 其他密码子2.tRNA :形状像三叶草的叶形,一端是携带氨基酸的部位;另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA 上的密码子互补配对,称为反密码子。
3.翻译 (1)概念(2)过程四、中心法则1.提出者:克里克。
2.图解:3.中心法则的发展(1)相关内容1.判正误(对的画“√”,错的画“×”)(1)遗传信息转录的产物只有mRNA。
(×)(2)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。
(×)(3)一个tRNA分子中只有一个反密码子。
(√)(4)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。
(×)(5)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与。
(√)(6)在蛋白质合成过程中密码子都决定氨基酸。
(×)(7)细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸。
(√)(8)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则。
(×)(9)正常情况下,真核生物细胞内可发生中心法则的每个过程。
(×)2.微思考下图表示一个mRNA分子上结合多个核糖体,同时合成多条多肽链的现象,请回答有关问题:(1)图中每个核糖体是共同合成一条多肽链,还是分别合成一条完整的多肽链?提示每个核糖体分别合成一条完整的多肽链。
高中生物必修二教学设计12:4.1 基因指导蛋白质的合成教案
基因指导蛋白质的合成1 教学内容及分析“基因指导蛋白质合成”是人教版高中生物教材模块2—《遗传与进化》第4章第1节的内容,教材编排是以蛋白质的合成过程为一条主线,包括遗传信息的转录和翻译,还有DNA 与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码等内容。
教材中的内容用探究的问题联系起来,启发学生思考体会,激发学生的学习兴趣。
本部分内容与旧教材相比文字变少了,图象增多了,以彩图的方式形象的体现了转录和翻译的过程。
本节内容是在学生学习了“分子与细胞”、“遗传因子的发现”、“基因与染色体的关系”与“基因的本质”等内容后,进行编排的。
通过本节教学活动的进行,为第四章的学习奠定基础,同时为学生以后学习“基因对性状的控制”、“基因突变”、“从杂交育种到基因工程”等内容打下基础。
2 教学目标2.1 知识目标理解遗传信息的转录和翻译过程。
理解密码子、反密码子、转运RNA、信使RNA等基本概念。
2.2 能力目标通过对“基因如何表达”的探究,培养学生的探究精神和创造性思维。
通过学生课下设计并制作转录和翻译过程的剪纸模型,培养学生的创新意识和实践能力。
2.3 情感态度与价值观通过密码子的推断过程,让学生体验生物学的严谨性和科学性,同时提高分析问题的能力;通过“基因指导蛋白质的合成”过程的学习,让学生体会细胞各部分之间是紧密联系的,形成结构与功能、局部与整体相统一的认识。
通过基因表达过程的学习,体验和谐美、简约美。
3 教学过程课前要求学生准备好转录和翻译过程的剪纸模型;教师准备好基因转录和翻译过程的视频材料,准备好多媒体课件。
3.1 导入教师多媒体出示利用基因工程的方法导入抗虫基因的抗虫棉,出示利用恐龙的DNA使恐龙复活的图片。
教师设疑:抗虫棉性状的出现、恐龙复活的关键是什么?引导学生想到其核心是使相关的基因表达出来。
通过上述实例引入本节内容“基因指导蛋白质的合成”。
教学意图:创造情景,激发兴趣,导出本节课要探究的主要内容,明确目标。
高中生物必修二教学设计19:4.1 基因指导蛋白质的合成教案
基因指导蛋白质的合成第1课时基因的表达一、教学目标1.知识与技能(1)说明基因与遗传信息的关系。
(2)概述遗传信息的转录和翻译的过程。
2.过程与方法(1)通过指导学生设计并制作转录和翻译过程的剪纸的模型,培养学生的创新意识和实践能力。
(2)通过DNA和RNA的对照,掌握类比方法。
(3)通过RNA的碱基决定氨基酸的学习,掌握先逻辑推理再实验验证的方法。
(4)通过学习遗传信息的传递与表达,建立信息意识,学会从信息角度认识事物的方法。
(5)利用课本插图和课件,培养和发展学生的读图能力;培养分析、类比归纳的学习方法。
3.情感态度与价值观(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)认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。
(3)通过介绍科学史实,开阔学生的眼界,对学生进行热爱科学、探求真理的教育。
(4)感悟科学破解遗传密码的过程。
二、教学重点难点重点:遗传信息转录和翻译的过程。
难点:遗传信息的翻译过程。
三、课时安排2课时四、教学过程[情境创设]当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认识,分析现实生活中一些具体的问题呢?例如,在现实生活中,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?引导组织学生阅读章图。
请学生阅读章图中的文字和图解,询问学生看懂了什么,又产生了哪些问题。
学生阅读思考讨论并回答:需要使恐龙DNA上的基因表达出来,表现恐龙的特性。
〖设计意图〗此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用,又是如何发挥作用的。
从而激起学生兴趣并引入新课,即懂得基因表达的含义集中学生注意力,明确学习目标。
师:采用一组美丽多彩的生物图片,把学生引进绚丽多彩的生物世界,提出生命为什么如此多姿多彩?并引导学生回答。
生:蛋白质是生命的体现者,而蛋白质结构是多种多样的。
(引出蛋白质的合成)。
师:谁控制蛋白质的合成?生:基因。
基因指导蛋白质的合成教案
基因指导蛋白质的合成教案一、课程内容概述本节课程将重点介绍基因的结构及其在蛋白质合成中的作用。
学生将学习基因的组成、基因的表达以及转录过程中的重要环节。
通过本节课的学习,学生将能够理解基因与蛋白质合成之间的关系,掌握基因转录的过程和重要概念。
二、教学目标1.理解基因的概念和结构;2.掌握基因转录的过程;3.理解基因与蛋白质合成之间的关系。
三、教学步骤步骤一:引入(10分钟)教师通过一个问题引入课程:“你知道什么是基因吗?基因在生命中起着什么样的作用?”并鼓励学生畅所欲言。
步骤二:基因的定义与组成(15分钟)教师讲解基因的定义和组成:基因是细胞遗传信息的基本单位,是DNA分子的一部分。
基因由多个密码子组成,每个密码子对应一个氨基酸。
教师可以通过图示和实际的DNA模型演示,让学生更好地理解基因的组成和结构。
步骤三:基因的表达(20分钟)教师讲解基因的表达过程:基因通过转录转化为RNA分子,再通过翻译转化为蛋白质。
教师可以使用图表和示意图解释基因转录的过程,强调核糖体的作用以及RNA的种类。
步骤四:转录过程的重要环节(20分钟)教师重点讲解转录过程中的重要环节:启动子、转录因子、RNA聚合酶等。
教师可以使用动画或视频演示,通过实际案例让学生更加深入地了解这些概念的作用。
步骤五:基因与蛋白质合成之间的关系(20分钟)教师引导学生理解基因与蛋白质合成之间的关系,强调基因组对生命活动的影响。
教师可以讲解遗传突变对蛋白质功能的影响,并举例说明。
步骤六:总结与思考(15分钟)教师与学生一起总结本节课的内容,并提出几个思考问题,鼓励学生思考和解答。
例如:“你认为基因和蛋白质合成的关系在生物学中有什么重要意义?”、“遗传突变如何影响蛋白质的结构和功能?”等。
四、教学辅助工具1. PowerPoint演示文稿;2.DNA模型;3.动画或视频资源;4.班级黑板和白板。
五、评估与扩展为了评估学生对基因指导蛋白质合成的掌握程度,可以组织小组讨论,让学生分享他们对基因与蛋白质合成关系的理解。
人教版(2019)生物必修2:4.1 基因指导蛋白质的合成 教案
基因指导蛋白质的合成【教学目标】1.概述遗传信息的转录和翻译2.理解密码子的概念3.能熟练地阅读密码子表4.能够运用教学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系5.理解中心法则【教学重难点】1.教学重点:遗传信息转录和翻译的过程2.教学难点:遗传信息转录和翻译的过程【教学方法】讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳【课时安排】2课时【教学过程】(一)遗传信息的转录思考:(1)DNA主要存在于哪里?DNA主要存在于细胞核(2)蛋白质是在哪里合成的?蛋白质是在细胞质的核糖体上合成的(3)那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中的蛋白质的合成的呢?科学家推测,在DNA和蛋白质之间,还有一种中间物质充当信使,后来发现细胞中确有这样的物质,它就是RNA。
1.关于RNA(1)RNA的全称:核糖核酸(2)RNA的基本单位:核糖核苷酸(3)细胞中的两种核酸的比较即时突破判断下列说法的正误①若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖,则必为DNA。
对②若核酸中存在A、T、C、G四种碱基,其中A≠T、C≠G,则该核酸为单链DNA。
对③若核酸中出现碱基C,则必为RNA。
错(4)RNA的种类和功能信使RNA(mRNA):遗传信息传递的媒介。
转运RNA(tRNA):转运氨基酸的工具。
核糖体RNA(rRNA):与蛋白质构成核糖体。
总结:为什么RNA适合做DNA的信使呢?①RNA是由基本单位-----核苷酸连接而成,跟DNA一样能储存遗传信息。
②RNA一般为单链,比DNA短,能通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。
③RNA与DNA的关系中,也遵循“碱基互补配对原则”。
mRNA是DNA的信使,那么DNA在细胞核里,是通过怎样的过程把遗传信息传递给mRNA的呢?请同学们阅读课本P65的第三自然段和图4-4,完成下列填空。
2.转录(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程(2)场所:细胞核(3)基本条件:①模板:DNA的一条链②原料:四种游离的核糖核苷酸③能量:ATP④酶:解旋酶、RNA聚合酶(4)原则:碱基互补配对原则(A=U,G=C)(5)产物:mRNA(6)遗传信息流动:DNA→mRNA当细胞开始合成某种蛋白质时,编码这个蛋白质的一段DNA在解旋酶的作用下,DNA双链解开,碱基暴露。
高中生物必修二教学设计15:4.1基因指导蛋白质的合成教案
基因指导蛋白质的合成一、教材分析本节课选自高中生物必修二《遗传与进化》中第四章第一节。
在第三章明确了基因、DNA、染色体之间的关系基础上,通过本节内容进一步理解“基因是如何起作用的?”明确基因对性状控制的实质:基因指导蛋白质合成,蛋白质体现性状。
本节是理解《基因对性状的控制》的基础,更能从根本上帮助学生理解遗传与变异的本质。
本节课有两个内容,即转录及翻译的基本过程。
两部分内容都对学生的抽象思维能力有较高的要求。
相对而言,理解掌握遗传信息翻译的过程对学生提出的要求更高。
转录的过程与DNA复制的过程类似,可结合上一章节的内容进行讲解,所以本节课既是一个学习新知识的过程,也是一个复习的旧知识,培养学生分析问题的能力的过程。
与此对比,由mRNA 翻译形成蛋白质的过程则相对困难,因为其中涉及到许多新的物质的结构,譬如核糖体的结构,肽链如何延伸,tRNA的结构,密码子,反密码子以及密码子的简并性等等。
此外,学生还要理解细胞中基因的表达是一个整体的过程。
二、学情分析现阶段学生已经具备一定的抽象思维能力,对DNA分子结构及复制过程基本掌握,对基因、碱基配对等概念已经有一定的知识基础。
但转录和翻译过程十分抽象,密码子及反密码子等概念难以理解,学生容易模糊不清而混淆。
三、教学目标根据本教材的结构和内容分析,结合学生的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:1、知识与技能(1)概述遗传信息的转录。
(2)运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
2、过程与方法(1)通过学习基因概念培养学生抽象思维能力。
(2)通过基因指导蛋白质的合成过程的学习培养学生的分析综合能力。
3、情感态度与价值观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。
四、教学重难点1、教学重点概述遗传信息的转录和翻译的过程。
2、教学难点(1)理解基因表达的翻译过程(2)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;(3)计算问题:DNA的碱基、RNA的碱基和氨基酸的对应关系,以图解方法解决。
高中生物必修二教学设计10:4.1基因指导蛋白质的合成教案
课题基因指导蛋白质的合成授课教师授课时间授课类型教学目标知识目标1、识记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和过程。
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、反密码子。
能力目标1.通过分析转录与翻译的过程,训练学生的逻辑思维能力。
2.通过对“遗传信息究竟如何表达?”的探究,培养学生的探究精神和创造性思维。
情感态度与价值观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.认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束。
教学重点1.理解遗传信息的转录、翻译过程。
2.认知和区分相关概念:遗传信息、遗传密码、反密码子教学难点遗传信息转录及翻译的全过程教学过程教学环节教师活动学生活动教学意图目标展示用多媒体展示本节课的学习目标学生共同阅读提出学习要求讲授新课引入新课逻辑推理:1、生命现象的体现者是蛋白质2、生物的性状由蛋白质维持3、基因可以控制生物的性状推出结论:基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的。
提出问题:分析推理通过推理使学生理解所学知识,便于后期记忆通过问题基因(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。
激发学生学习兴趣。
复习旧知归纳讲解一、DNA与RNA的区别两种核酸(DNA和RNA)在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面的区别与联系(列表对比,学生填写)教师补充:RNA在细胞中有三种:1、mRNA(信使RNA)2、tRNA(专运RNA)3、rRNA(核糖体RNA)当堂记忆巩固知识总结归纳二、基因控制蛋白质合成过程(一)转录:利用动画显示转录过程。
1.定义:转录是在细胞核内进行的,是以DNA双链中的一条为模板,合成mRNA的过程。
高中生物必修2教学设计4:4.1基因指导蛋白质的合成教案
《基因指导蛋白质的合成》的教学设计一,教学目标1,知识目标识记:概述遗传信息的转录和翻译过程.理解:"密码子"和"反密码子"的概念.2,情感态度与价值观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;认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束.3,能力目标(1)分析碱基与氨基酸的对应关系,培养学生分析综合能力.(2)通过对"遗传信息究竟如何表达"的探究,培养学生的探究精神和创造性思维.(3)通过对转录与翻译图解的认识,培养学生的试视图能力二,教学重点和难点1,教学重点:遗传信息转录和翻译的过程.2,教学难点:遗传信息的翻译过程.3.这两个过程中的主要特点三,教学设计思路在教学中,教师可以通过多媒体动画,也可以通过比喻等手法使抽象问题具体化.比喻是教学语言中的重要修辞方法,贴切形象的比喻可以降低对感知事物的理解难度.通过规律的总结,加深学生对转录和翻译的理解和记忆引子:利用"问题探讨"引导学生讨论: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".从而引出课题.提出问题:基因是如何指导蛋白质合成的分析推理1: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推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使,科学家发现此物质就是RNA.分析推理2:RNA如何解读DNA的遗传信息5,分析推理3:mRNA的信息如何用于合成蛋白质在具体实施过程中,首先通过一个破译电码的小游戏,引申到遗传信息的破译上来.在激发学生的学习兴趣的同时,又降低了学生理解基因的表达的难度.在具体学习到翻译这一过程的时候,同样,教师把遗传密码的翻译过程比喻为破译莫尔斯电码的过程,化抽象为形象.总结:基因的表达是在细胞中完成的.DNA分子,RNA分子,氨基酸分子,核糖体和线粒体等众多的细胞器一道,合作完成遗传信息的转录和翻译.在组成蛋白质的肽链合成后,肽链就从核糖体与mRNA的复合物上脱离,经过一系列步骤,被运送到各自的岗位,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子,开始承担细胞生命活动的各项职责.问题探讨:大家现在再来探讨恐龙能否复活的问题.首先,恐龙的基因是如何表达的基因表达需要什么条件通过探讨,引导学生认识保护生物多样性的重要意义.四,教学实施的程序(二)课堂教学片段1:导入师:当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认识,分析现实生活中一些具体的问题呢例如,在现实生活中,我们能不像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的DNA,使恐龙复活呢,如果能复活,那里面有什么玄机呢?生:讨论,争论,看图,形成新的问题师:如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要要解决什么问题生:需要使恐龙DNA上的基因表达出来,表现恐龙的特性.师:看来要解决这个问题,我们还需要研究"基因的表达".引导学生看本章的章图.询问学生看懂了什么,又产生了哪些问题.师:基因是如何指导蛋白质合成的导入新课.片段2学习转录过程师:DNA在细胞核中,而蛋白质合成是在细胞质中进行的,两者如何联系起来推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使,科学家发现此物质就是RNA.而RNA为什么能作为DNA的信使生:观察DNA和RNA的结构特点,得出结论DNA. RNA的比较:师:如何解读DNA信息生:看图分析比较核糖和脱氧核糖的区别,通过图形和CAI课件的演示,认识遗传信息的转录过程.师:DNA是如何转录的,特点是什么转录的单位是什么转录与复制有何异同(通过问题的步步深入,学生推理分析,形成结论)生:学生阅读教材[学生活动]完成下列填空。
4.1基因指导蛋白质的合成(教案)-高中生物人教版(2019)必修二
4.2基因指导蛋白质的合成
教学目标:
1、知识与技能
(1)识记:概述遗传信息的转录和翻译过程。
2、过程与方法
(1)运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系,培养学生分析综合能力。
(2)通过对“遗传信息究竟如何表达?”的探究,培养学生的探究精神和创造性思维。
3、情感态度与价值观
(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。
教学重点
遗传信息转录和翻译的过程
教学难点
遗传信息的翻译过程
设计理念:
利用学生已有的知识,通过设置问题情景,引入课题,并引导学生在探究中学习新知识,以达到充分调动学生学习的主动性,以及对转录和翻译的物质结构基础和两者之间的内在逻辑联系达到理解和运用层次的目标。
比如“为什么RNA 适于作DNA的信使呢?”就需要运用有关DNA和RNA结构的知识,以及结构和功能相适应的观点进行分析。
其次将知识难点分解为多个具有一定难度梯度的小问题,以问题串的形式,把难点分散,难度降低,要求减少,引导学生进行有效的探究,突出主干,解决问题。
最后,借助直观手段,帮助学生理解基因指导蛋白质的合成的具体过程。
教学实施过程。
高一生物教案:4.1《基因指导蛋白质的的合成》1(人教版必修2)
4.1《基因指导蛋白质的的合成》教学设计1一、教学理念利用学生已有的知识,通过设置问题情境,引入课题,并引导学生在探究中学习新知识,充分调动学生学习的积极性。
二、教学策略1、创设问题情境,层层设问。
2、借助多媒体演示有关内容使抽象内容具体化。
三、教材分析本节内容比较抽象,学生难懂。
因此要认真设计教学过程。
四、教学过程引入课题:利用学生熟悉的电影片段↓问题探讨通过电影片段《侏罗纪公园》中,利用恐龙的DNA,使恐龙复活。
激发学生兴趣。
如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要要解决什么问题?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”。
引导学生阅读章图中的文字和图解,询问学生看懂了什么,又产生了哪些问题。
思考1:如何利用恐龙的DNA使恐龙复活?活动1:观看电影片段活动2:引导学生阅读章图中的文字和图解↓提出问题:基因是如何指导蛋白质合成的?↓问题情境1 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?推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使,科学家发现此物质就是RNA。
思考2:DNA的遗传信息是怎样传递给RNA的呢?↓问题那么,RNA如何解读DNA的遗传信息呢?解决问题的途径:情境2 1.比较RNA与DNA结构的不同;2.比较三种RNA的功能;3.动画及图解DNA遗传信息的转录过程(即从DNA到mRNA的过程)。
思考3:转录成的RNA的碱基序列,与作为模板的DNA单链的碱基序列有何关系?与DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同?活动3:阅读教材P63最后一段及图4-4 转录过程活动4:观看多媒体演示遗传信息的转录过程小结: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。
↓问题情境3 mRNA的信息如何用于合成蛋白质的呢?解决问题的途径:1. 碱基与氨基酸的对应关系;2. 密码子和反密码子;3. 翻译蛋白质的过程。
高中生物 4.1基因指导蛋白质的合成教案 新人教版必修2
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、知识结构转录基因指导蛋白质的合成翻译二、教学目标1、概述遗传信息的转录和翻译。
2、运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
三、教学重点、难点及解决方法1、教学重点及解决方法[教学重点]遗传信息转录和翻译的过程。
[解决方法]⑴比较RNA与DNA结构的不同,三种RNA的功能及转录与翻译过程,让学生了解各个知识点间的内在联系。
⑵解读DNA遗传信息的过程。
2、教学难点及解决方法[教学难点]遗传信息的翻译过程。
[解决方法]⑴讲清碱基与氨基酸的对应关系,密码子等概念。
⑵利用多媒体课件展示完整的基因表达过程。
四、课时安排2课时。
五、教学方法启发式。
六、教具准备图片、多媒体课件。
七、学生活动1、讨论、争论、看图,形成新的问题。
2、看图分析DNA、RNA的区别,思考碱基与氨基酸的对应关系。
八、教学过程(一)明确目标(二)重点、难点的学习与目标完成过程。
第1课时当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认识,分析现实生活中一些具体的问题呢?例如,在现实生活中,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?(学生讨论、争论)如果利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要要解决什么问题?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章的章图。
请学生阅读章图中的文字和图解,询问学生看懂了什么,又产生了哪些问题。
提出问题:基因是如何指导蛋白质合成的?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?推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使,科学家发现此物质就是RNA。
分析推理2:问题情境:如何解读DNA信息?解决问题的途径:1、看图比较:核糖与脱氧核糖的结构比较,RNA与DNA的化学组成比较。
2、看图了解:三种RNA的结构及功能。
3、讲述图解、CAI配合:解读DNA信息的过程(即DNA→mRNA)。
高一生物必修4.1.1基因指导蛋白质的合成教案
4.1.1基因指导蛋白质的合成一、学习目标1、能用生物学语言描述遗传信息的转录的过程2、运用数学方法,分析DNA碱基与RNA碱基的对应关系二、学习任务目标1知识回顾:1.核酸的有类,分别是简称()和简称()。
2. 构成核酸的单体叫,根据五碳糖的不同可以将其分为和。
目标2RNA结构、和作用种类1.DNA主要存在于哪里?蛋白质是在哪里合成?两者之间是如何联系起来的?2.总结为什么RNA适于作DNA的信使呢?3.RNA有几种?分别是什么?试查阅资料比较这几种RNA的功能。
4.通过列表的方法比较DNA和RNA的异同点(建议从基本单位、五碳糖、含氮碱基、结构、主要存在部位、相同点这几个方面比较)。
https:///目标3遗传信息的转录(重点、难点)认真阅读课本P63的相关内容和图4-4,,并总结这个过程,完成下列知识点的概括:1.转录的概念:2.转录的场所:3.转录的条件:4.转录时的碱基配对:5.转录的结果:6.遗传信息流动方向:目标4DNA复制和转录的比较:通过绘制表格的方法试比较DNA复制和转录的异同,建议从场所、模板、原料、酶、能量、碱基配对、产物这几个方面进行比较。
【课堂巩固】基础题:1、如下图所示是DNA转录过程中的一个片段,其核苷酸的种类有()……——C-T-C-A——…… A.5 B.6……——G-A-G-U——…… C.8 D.42、细胞内的DNA分子转录的产物不包括()A、mRNAB、ATPC、rRNAD、tRNA拓展题3、一个DNA分子模板链上(T+C)/(A+G)=0.2,则由此连转录出来的信使RNA分子上(U+C)/(A+G)等于()A.0.2B.0.5C.2D.5。
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第1节基因指导蛋白质的合成
一、教学目标
1.概述遗传信息的转录和翻译。
2.运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
二、教学重点和难点
1.教学重点
遗传信息转录和翻译的过程。
2.教学难点
遗传信息的翻译过程。
三、课时安排:
2课时
四、教学过程:
一、遗传信息的转录
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?
在DNA和蛋白质之间,有一种中间物质──RNA充当信使。
思考1:为什么RNA适于作DNA的信使呢?
1
2、RNA的在细胞中有三种(观察图4-3)
mRNA(信使RNA),tRNA(转运RNA),rRNA(核糖体RNA)
(1)信使RNA(mRNA):单链结构,由DNA转录而来,其碱基序列包含遗传信息,因将
DNA中遗传信息转录下来故名。
遗传密码位于mRNA上。
(2)转运RNA(tRNA):三叶草结构,头端特定的三个碱基叫反密码子,尾端连接特定的
氨基酸,在蛋白质合成中运输氨基酸,所以叫做转运RNA。
(3)核糖体RNA(rRNA):与核糖体结合,是核糖体的重要组成部分。
思考2:DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢?
3、转录:图示P63图4-4以DNA为模板转录RNA的图解。
(1)定义:转录是在内进行的,是以DNA双链中的条链为模板,合成的过程。
(2)过程:(分4步)
①DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露。
②游离的随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的
碱基互补时,两者以结合。
③新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
此处用到RNA聚合酶。
④合成的mRNA从上释放。
而后DNA双链恢复。
(3)小结:
记忆节节清:
转录:转录是在细胞核内进行的,是以DNA双链中的一条链为模板,合成mRNA的过程。
过程:
1.DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露。
2.游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合。
3.新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
此处用到RNA聚合酶。
4.合成的mRNA从DNA链上释放。
而后DNA双链恢复。
四、答案和提示
(一)问题探讨
提示:此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用,又是如何发挥作用的。
一种生物的整套DNA分子中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息,也可以说是构建生物体的蓝图。
但是,从DNA到具有各种性状的生物体,需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现,因此,在可预见的将来,利用DNA分子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。
(二)思考与讨论一
1.提示:可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出的规律等角度来分析。
例如,转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律,等等。
碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。
2.转录成的RNA的碱基序列,与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系,与DNA双链间碱基互补配对不同的是,RNA链中与DNA链的A配对的是U,不是T;与DNA另一条链的碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置,RNA链上是U。
(三)思考与讨论二
1.最多能编码16种氨基酸。
2.至少需要3个碱基。
(四)思考与讨论三
1.对应的氨基酸序列是:甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。
2.提示:这是一道开放性较强的题,答案并不惟一,旨在培养学生的分析能力和发散性思维。
通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言,所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的,等等。
3. 提示:此题具有一定的开放性,旨在促进学生积极思考,不必对答案作统一要求。
可以从增强密码容错性的角度来解释,当密码子中有一个碱基改变时,由于密码的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸;也可以从密码子使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
(五)思考与讨论四
1.提示:此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。
可以参照教材中图46的表示方法来绘制。
2.提示:根据mRNA的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。
(六)想像空间
DNA相当于总司令。
在战争中,如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥,就会影响他指挥全局。
DNA被核膜限制在细胞核内,使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行,有利于这两项重要生命活动的高效、准确。
(七)练习
基础题
1.TGCCTAGAA;UGCCUAGAA;3;3;半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。
2.C。
拓展题
1.提示:可以将变化后的密码子分别写出,然后查密码子表,看看变化了的密码子分别对应哪种氨基酸。
这个实例说明密码的简并性在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。
2.提示:因为几个密码子可能编码同一种氨基酸,有些碱基序列并不编码氨基酸,如终止密
码等,所以只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列,而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。
遗传信息的传递就是在这一过程中损失的。
课后反思:
我认为本节课的内容关键是要大家在记住转录和翻译过程,只有理解的框架知识,对后面的密码子,反密码子,密码子表才更好理解,所以我将该内容这样来分:
第1节注重学生对内容的掌握,同时将过程与复制过程进行比较。
第2节注重学生对边角,补充的知识的理解,并且做好对应训练,最后从实质上掌握好本节内容。