遗传密码的破译 教学设计
《第4章 第3节 遗传密码的破译(选学)》教学设计教学反思-2023-2024学年高中生物人教版必
《遗传密码的破译(选学)》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识目标：学生能够理解并描述基因、密码子和终止子等基本概念。
2. 能力目标：学生能够通过实验分析，推断遗传密码的具体含义和作用。
3. 情感目标：培养学生的科学探索精神，提高团队协作和沟通能力。
二、教学重难点1. 教学重点：讲解遗传密码的基本概念和作用，通过实验分析破译遗传密码。
2. 教学难点：如何引导学生正确理解遗传密码的含义及其在生物体内的具体应用。
三、教学准备1. 准备相关的教学PPT和实验器材。
2. 安排学生进行小组实验，要求学生认真观察和分析实验结果。
3. 提前布置阅读相关文献的作业，以便在课堂中进行讨论和交流。
4. 准备一些相关视频和图片，以增加学生对遗传密码的感性认识。
四、教学过程：（一）导入新课1. 介绍密码子的概念。
引用一些关于基因工程、基因治疗、人类基因组计划等的研究实例，引导学生思考密码子的意义和重要性。
2. 引导学生回忆必修三单元的相关内容，对遗传学中的遗传信息和遗传密码有初步的认识。
（二）学习目标1. 了解密码子的概念。
2. 理解并掌握遗传密码的基本内容，包括种类、特征、影响等。
3. 理解并掌握遗传密码与生物多样性的关系。
（三）探究活动1. 学生分组讨论，尝试用自己的话解释密码子的概念和作用。
2. 通过小组合作，探讨不同物种中遗传密码的特点和差异性。
3. 分析遗传密码与生物多样性之间的关系。
（四）精讲点拨1. 详细讲解密码子的概念和作用，结合一些生动的案例，使学生更深入地理解密码子的意义。
2. 讲解遗传密码的基本内容，包括种类、特征、影响等，并引导学生思考遗传密码与生物多样性的关系。
3. 针对探究活动中的问题，进行重点讲解和引导，帮助学生深入理解遗传密码的内涵和意义。
（五）课堂小结1. 回顾本节课的主要内容，包括密码子的概念、遗传密码的基本内容、与生物多样性的关系等。
2. 强调遗传密码在生物科学中的重要性和应用前景。
遗传密码的破译——教学设计
《遗传密码的破译》教学设计方案遗传密码对应规则的发现尼伦伯格和马太的实验：每个试管各加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。
学生阅读教材75页的实验过程和结果，思考并讨论以下几个问题。
（1）实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是什么？（作为模板mRNA直接控制蛋白质（多肽）的合成）（2）为什么要除去细胞提取液中的DNA和mRNA？（原有的mRNA会作为合成蛋白质的模板干扰实验结果；DNA可能作为mRNA合成的模板，而新合成的mRNA也会干扰实验结果。
）（3）如果你是马太或尼伯格，为使实验结果更具说服力，作为本节课的难点，采用学生阅读教材、教师讲解和问题串探究三方面学习相结合，让学生层层递进，逐渐突破难点。
从实验中认识到遗传密码是如何被破译的，提高学生的实验探究能力。
遗传密码的展示密码子表，通过以上学习总结密码子特点：不间断性、不重叠性、简并性、通用性、有起始密码与终止密码课堂小结纵观下遗传密码的破译过程和遗传密码破译的意义。
课外视频：了解下近百年来人类探索生命的历史步伐。
习题巩固（2019，全国Ⅰ卷2）用体外实验的方法可合成多肽链。
已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是（C ）①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸利用今年高考题，提高学生对于知识的重视程度，并检测知识的学习程度。
板书设计第3节遗传密码的破译。
教学设计3：4.3遗传密码的破译
第3节遗传密码的破译教学目标1．说出遗传密码的阅读方式2．说出遗传密码的破译过程，包括伽莫夫的三联体推断，克里克的实验推断，尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验教学重点遗传密码的破译过程，引导学生感受这种思维过程并产生与科学家的思维共鸣教学难点1．克里克的T4噬菌体实验2．尼伦伯格和马太的蛋白质体外合成实验课时安排1课时教学过程1．研究背景什么是莫尔思电码呢？它是由美国画家和电报发明人发明的一套有“点”和“划”构成的系统，通过“点”和“划”间隔的不同顺序来表达不同的英文字母、数字、和标点符号。
请根据莫尔思电码表，将书本中问题探讨中的那段电文译成英文。
学生：where are genes located学生：基因位于DNA上要破译一个未知的密码，一般的思路就是比较编码的信息，即密码和相应的译文。
对遗传密码来说最简单的破译方法就是将DNA顺序或mRNA顺序和多肽相比较。
但和一般的破译密码不同的是，遗传信息的译文——蛋白质的顺序是已知的，未知的都是密码。
2．遗传密码的阅读方式的探索1954年科普作家伽莫夫在理论上尝试了遗传密码的解读，他设想：若一种碱基与一种氨基酸对应的话，那么只可能产生4种氨基酸，而已知的天然氨基酸有20种，因此不可由一种碱基对应一种氨基酸若2个碱基与一种氨基酸对应的话4种碱基共有16种不同的排列组合，也不足以编码20种氨基酸因此他认为3个碱基编码一种氨基酸就可以解决问题。
4个碱基与一种氨基酸对应的话就会产生256种排列组合。
相比较而言。
只有三联体较为符合20种氨基酸伽莫夫是用数学的排列组合的方法在理论上作出推测的，后来的实验证实这一推测是完全正确的。
接下来，人们不禁要问在三联体中的每个碱基只读一次还是重复阅读呢？以重叠阅读和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同？思考P74的问题：当图中的DNA的第3个碱基发生改变的时，如果密码子是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？生：一个如果密码子是重叠的，这一改变又将影响多少个氨基酸？生：三个当图中的DNA的第3个碱基T后插入一个碱基A的话，如果密码子是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？生：将会影响后面所以的氨基酸如果插入两个碱基呢？生：也会影响后面所以的氨基酸如果插入3个碱基呢？生：将会在原氨基酸的序列中多一个氨基酸当图中的DNA的的第3个碱基T后插入一个碱基A的话，如果密码子是非重叠的，这一改变将影响多少个氨基酸？如果插入2个，3个呢？生：如果插入1个碱基，影响3个氨基酸，多肽比原来正常多肽多1个氨基酸生：如果插入2个碱基，影响4个氨基酸，多肽比原来正常多肽多2个氨基酸生：如果插入3个碱基，影响5个氨基酸，多肽比原来正常多肽多3个氨基酸3．遗传密码的验证（克里克实验）1957年，克里克设计了一个实验，有力的证明三联密码的真实性，他用T4噬菌体染色体上的一个基因通过原黄素处理可以使DNA脱落和插入单个碱基，通过这样的方法他们发现加入或减少一个或两个碱基都会引起噬菌体突变，无法产生正常的蛋白质，而加入或减少三个碱基却可以合成正常的蛋白质，为什么会这样呢？结合书本74页有关句子中插入英语字母对语句产生的变化来理解当插入1、2个碱基时，会对后面所以的氨基酸产生影响。
遗传密码的破译 教学设计 说课稿 教案
遗传密码的破译一、教学目标知识与技能：1.说出遗传密码的阅读方式2.说出遗传密码的破译过程，包括伽莫夫的三联体推断，克里克的实验证据，尼伦伯格和马太的蛋白质的体外合成实验。
过程与方法：1.感受和重温科学家的思维历程2.类比的学习方法情感态度与价值观：1.对科学家那种敏锐、大胆、睿智和创新的精神还有那种巧妙的构思表达敬佩2.认同遗传密码的破译对生物学发展的重要意义二、教学重点遗传密码的破译过程，引导学生感受这种思维过程并产生与科学家的思维共鸣三、教学难点1.克里克的T4噬菌体实验。
2.尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验。
四、教具：挂图、投影、多媒体课件五、教学方法讨论法、演示法、实验法六、课时安排：1课时一、遗传密码的阅读方式1954年科普作家伽莫夫指出 3 个碱基编码一个氨基酸。
探究1.3个碱基决定1个氨基酸，在这三个碱基中的每个碱基是只读一次还是重复阅读呢？以重叠方式和非重叠方式阅读DNA序列会有什么不同呢？思考：课本P74的思考与讨论。
二、遗传密码的验证（克里克的实验）1.实验材料： T4噬菌体2.研究方法：增加或减少某个基因的碱基对其所编码的蛋白质的影响3.实验结果：（1）在相关碱基序列中增加或者删除一个碱基，不能（能否）产生正常功能的蛋白质；（2）当增加或者删除两个碱基时，不能（能或不能）产生正常功能的蛋白质；（3）当增加或者删除三个碱基时，能（能或不能）合成具有正常功能的蛋白质。
4.实验结论：①克里克是第一个用实验证明遗传密码中 3个碱基编码一个氨基酸的科学家。
②遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，编码之间没有分隔符。
5.局限：克里克实验无法说明由3个碱基排列成的一个密码子对应的究竟是哪一个氨基酸三、遗传密码对应规则的发现第一个遗传密码的破译者：尼伦伯格和马太1.实验技术：蛋白质的体外合成技术2.实验过程：在每个试管中分别加入一种氨基酸，再加入除去了 DNA和mRNA 的细胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。
高中生物人教版必修二第四章基因的达遗传密码的破译教案
高中生物人教版必修二第四章基因的达遗传密码的破译教案导语：基因的遗传密码是生物学中非常重要的一个概念，对于我们了解基因的表达和遗传规律起到了至关重要的作用。
本文将针对高中生物人教版必修二第四章基因的达遗传密码的破译进行教案设计，以帮助学生更好地掌握相关知识。
一、教学目标：1. 理解基因的概念、结构和功能；2. 理解遗传密码的概念和作用；3. 掌握遗传密码的破译方法及其意义；4. 了解基因的表达调控机制。
二、教学准备：1. 教材：高中生物人教版必修二教材；2. 备课资料：基因和遗传密码的相关知识资料、多媒体教学PPT。
三、教学过程：Step 1：导入新知1. 利用多媒体教学PPT展示基因的概念和结构，引导学生了解基因是DNA分子的一部分，携带着生物遗传信息；2. 引发学生对基因的结构和功能的思考，鼓励他们提出问题和疑惑。
Step 2：讲解基因的概念和结构1. 通过多媒体教学PPT详细介绍基因的概念和结构，并带领学生理解基因携带着生物的遗传信息；2. 强调基因在细胞和个体遗传中的重要性。
Step 3：引入遗传密码的概念1. 利用多媒体教学PPT展示遗传密码的概念和意义，引导学生思考基因如何通过遗传密码来传递信号；2. 与学生进行互动讨论，帮助他们确立对遗传密码的理解。
Step 4：讲解遗传密码的破译方法1. 通过多媒体教学PPT详细介绍遗传密码的破译方法，包括RNA转录和翻译的过程；2. 强调破译遗传密码的重要性和意义，使学生认识到它对认识生命本质和人类医学等领域的意义。
Step 5：讲解基因的表达调控机制1. 通过多媒体教学PPT展示基因的表达调控机制，包括转录因子的作用、编码RNA的不同种类及其功能等；2. 帮助学生理解基因在表达调控过程中的重要性。
Step 6：案例分析与讨论1. 提供相关的基因研究案例，让学生运用所学知识分析和讨论；2. 引导学生思考遗传密码的研究对于人类健康和疾病治疗的意义。
3遗传密码的破译教学设计教案
3-遗传密码的破译-教学设计-教案教案章节一：引言教学目标：1. 了解遗传密码的概念和重要性。
2. 激发学生对遗传密码破译的兴趣。
教学内容：1. 引入遗传密码的概念，解释其在生物学中的重要性。
2. 通过图片、视频等资料，向学生展示遗传密码的神秘性和破译的挑战性。
3. 提出问题，引导学生思考遗传密码破译的意义和价值。
教学活动：1. 向学生展示遗传密码的神秘性和破译的挑战性，引发学生的兴趣。
2. 学生通过小组讨论，探讨遗传密码破译的意义和价值。
教学评估：1. 观察学生对遗传密码概念的理解程度。
2. 评估学生对遗传密码破译的兴趣和参与度。
教案章节二：遗传密码的基本原理教学目标：1. 理解遗传密码的基本原理。
2. 掌握遗传密码的编码方式和规则。
教学内容：1. 介绍遗传密码的基本原理，包括编码方式和规则。
2. 通过示例和图解，解释遗传密码的转录和翻译过程。
3. 引导学生理解遗传密码与氨基酸之间的关系。
教学活动：1. 通过图解和示例，学生跟随教师的讲解，理解遗传密码的转录和翻译过程。
2. 学生进行小组讨论，探讨遗传密码与氨基酸之间的关系。
教学评估：1. 观察学生对遗传密码基本原理的理解程度。
2. 通过小组讨论，评估学生对遗传密码与氨基酸之间关系的理解。
教案章节三：遗传密码的破译方法教学目标：1. 掌握遗传密码的破译方法。
2. 学会使用遗传密码表进行破译。
教学内容：1. 介绍遗传密码的破译方法，包括直接测序法和基因克隆法。
2. 学习使用遗传密码表进行遗传密码的破译。
3. 了解遗传密码破译的应用和意义。
教学活动：1. 学生跟随教师的讲解，学习遗传密码的破译方法。
2. 学生通过练习，使用遗传密码表进行遗传密码的破译。
教学评估：1. 观察学生对遗传密码破译方法的理解程度。
2. 通过练习，评估学生对遗传密码表的使用能力。
教案章节四：遗传密码破译的案例分析教学目标：1. 理解遗传密码破译的实际应用。
2. 分析遗传密码破译的案例，掌握破译的步骤和方法。
《第4章 第3节 遗传密码的破译(选学)》教学设计教学反思
《遗传密码的破译(选学)》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 知识目标：学生能够理解并描述基因、暗码子和终止子等基本观点。
2. 能力目标：学生能够通过实验数据分析，了解遗传暗码破译的过程和意义。
3. 情感目标：通过本课程的学习，培养学生的科学探索精神，增强对生物科学的兴趣。
二、教学重难点1. 教学重点：讲解遗传暗码破译的基本原理和方法。
2. 教学难点：引导学生理解并掌握遗传暗码破译过程中的复杂生物学问题。
三、教学准备1. 准备教学用具：PPT、基因和蛋白质模型、实验器械等。
2. 准备教学材料：相关实验数据、图片和视频等资料。
3. 安排教室活动：组织学生进行小组讨论、实验操作和效果展示等。
四、教学过程：1. 导入新课：教师向学生介绍DNA双螺旋结构模型的发展历史和影响，激发学生对于遗传暗码的兴趣。
同时，引导学生思考基因和暗码的干系，以及什么是遗传暗码等问题。
2. 探索暗码子：通过实验展示或视频播放，让学生了解暗码子的观点和特点，例如简并性、摆动性等。
教师诠释为什么要应用暗码子，它们的作用是什么。
同时，向学生介绍原核生物和真核生物的暗码子有何不同。
3. 解读遗传暗码：利用图片或视频展示DNA和RNA的结构，帮助学生理解遗传信息如何在细胞中传递。
教师介绍翻译过程，并诠释遗传暗码如何与氨基酸序列对应。
引导学生讨论翻译过程中的问题和挑战，例如终止暗码子、暗码子的简并性和摆动性等。
4. 基因工程和基因治疗：教师介绍基因工程和基因治疗的观点和应用，让学生了解遗传暗码在医学领域的重要性。
通过案例分析，让学生了解如何利用遗传暗码进行疾病诊断和治疗。
同时，引导学生思考基因治疗可能面临的伦理和法律问题。
5. 小组讨论：将学生分成小组，让他们讨论遗传暗码在生物科学、医学和农业等领域的应用和影响。
鼓励学生提出自己的见解和问题，增进交流和合作。
6. 总结与作业：教师总结本节课的主要内容，强调遗传暗码的重要性及其在生物科学、医学和农业等领域的应用。
《遗传密码破译》生物教案
《遗传密码破译》生物教案教案主题：《遗传密码破译》生物教案教学目标：1. 了解DNA的分子结构和DNA的重要作用。
2. 理解基因的组成和遗传信息的传递。
3. 掌握遗传密码的破译过程和基本规律。
4. 引导学生思考遗传密码破译在科学发展中的重要性。
教学重点：1. DNA的分子结构和重要作用。
2. 遗传信息的传递和基因的组成。
3. 遗传密码的破译过程和基本规律。
教学准备：1. PPT课件。
2. 生物教材。
3. 实验器材和实验材料。
教学过程：Step 1：引入新课（5分钟）通过引导学生回答问题，激发学生对遗传密码破译的兴趣，概述本节课的主要内容。
问题：1. 你知道遗传密码是什么吗？2. 为什么人们对遗传密码的破译感兴趣？3. 遗传密码的破译对人类有什么意义？Step 2：DNA的分子结构和重要作用（10分钟）通过展示PPT和简要的讲解，介绍DNA的分子结构和重要作用。
内容包括：1. DNA的分子结构：双螺旋结构、碱基对、链方向等。
2. DNA的重要作用：储存和传递遗传信息、控制生物体的生长和发育等。
Step 3：遗传信息的传递和基因的组成（15分钟）讲解基因的组成和遗传信息的传递。
内容包括：1. 基因的组成：DNA序列，包括编码区和非编码区。
2. 遗传信息的传递：DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译。
Step 4：遗传密码的破译过程和基本规律（20分钟）通过讲解和实验演示，介绍遗传密码的破译过程和基本规律。
内容包括：1. 遗传密码的破译过程：RNA转录和蛋白质翻译过程。
2. 三联密码子的破译：通过实验演示，教师可以展示如何使用RNA和氨基酸配对破译三联密码子。
Step 5：讨论和总结（10分钟）组织学生进行讨论，思考遗传密码的破译对科学发展的重要性，以及可能的应用。
问题：1. 遗传密码的破译对科学发展有什么重要意义？2. 遗传密码的破译可能对人类生活有哪些应用？Step 6：课堂小结（5分钟）对本节课的内容进行小结，强调遗传密码的破译对科学发展的重要性，并激发学生对生物学的兴趣。
3遗传密码的破译教学设计教案
3-遗传密码的破译-教学设计-教案第一章：引言1.1 教学目标：让学生了解遗传密码的概念及其在生物学中的重要性。
引导学生掌握遗传密码的基本组成和传递过程。
1.2 教学内容：遗传密码的定义和背景知识。
遗传密码的基本组成和传递过程。
1.3 教学方法：采用讲解和讨论相结合的方式，引导学生了解遗传密码的概念和重要性。
通过示例和图解，帮助学生理解遗传密码的基本组成和传递过程。
第二章：遗传密码的基本组成2.1 教学目标：让学生掌握遗传密码的基本组成单位及其功能。
引导学生了解遗传密码的编码方式和规则。
2.2 教学内容：遗传密码的基本组成单位：核苷酸和氨基酸。
遗传密码的编码方式和规则：三个核苷酸一组，对应一个氨基酸。
2.3 教学方法：通过示例和图解，帮助学生理解遗传密码的基本组成单位及其功能。
引导学生通过小组讨论，探索遗传密码的编码方式和规则。
第三章：遗传密码的传递过程3.1 教学目标：让学生了解遗传密码的传递过程及其在蛋白质合成中的作用。
引导学生掌握遗传密码的解码和翻译机制。
3.2 教学内容：遗传密码的传递过程：DNA转录为mRNA，mRNA翻译为蛋白质。
遗传密码的解码和翻译机制：tRNA和核糖体的作用。
3.3 教学方法：通过图解和实例，帮助学生理解遗传密码的传递过程及其在蛋白质合成中的作用。
引导学生通过小组讨论，探索遗传密码的解码和翻译机制。
第四章：遗传密码的应用4.1 教学目标：让学生了解遗传密码在基因工程和医学领域的应用。
引导学生思考遗传密码的研究对人类社会的意义。
4.2 教学内容：遗传密码在基因工程中的应用：基因克隆、基因编辑等。
遗传密码在医学领域的应用：遗传疾病的诊断和治疗。
4.3 教学方法：通过案例分享和讨论，帮助学生了解遗传密码在基因工程和医学领域的应用。
引导学生思考遗传密码的研究对人类社会的意义和潜在挑战。
第五章：总结与展望5.1 教学目标：让学生回顾和总结遗传密码的基本组成、传递过程和应用。
《遗传密码的破译》生物教案
《遗传密码的破译》生物教案一、教学目标1.让学生了解遗传密码的概念，理解遗传密码的作用和意义。
2.让学生通过观察和分析，掌握遗传密码的破译方法。
3.培养学生的观察能力、思维能力和实验操作能力。
4.引导学生运用生物学知识解决实际问题，培养学生的综合素质。
二、教学内容1.遗传密码的定义和作用2.遗传密码的破译方法3.遗传密码的实际应用三、教学重点1.遗传密码的概念和作用2.遗传密码的破译方法四、教学难点1.遗传密码的破译方法2.遗传密码的实际应用五、教学过程1.导入：通过展示一组密码，让学生猜测其含义，引发学生对遗传密码的兴趣。
2.自主学习：让学生阅读教材，了解遗传密码的定义和作用。
3.课堂讲解：讲解遗传密码的概念，阐述遗传密码在生物遗传中的重要作用。
4.观察与分析：让学生观察某些生物的遗传特征，分析遗传密码的破译方法。
5.实验操作：安排学生进行实验，亲身体验遗传密码的破译过程。
6.课堂讨论：让学生分享自己的实验心得，讨论遗传密码的实际应用。
六、教学评价1.课后作业：检查学生对遗传密码的理解和掌握程度。
2.课堂表现：评价学生在课堂上的参与程度、思维能力和实验操作能力。
3.学生互评：鼓励学生互相评价，提高学生的团队协作能力。
七、教学资源1.教材：遗传密码的相关内容。
2.实验材料：用于实验操作的生物样本。
3.网络资源：关于遗传密码的科普文章和视频。
八、教学建议1.注重理论与实践相结合，让学生在实验中感受遗传密码的破译过程。
2.鼓励学生提问和发表见解，培养学生的思维能力和创新能力。
3.关注学生的个体差异，因材施教，提高教学效果。
九、教学反思本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的反馈情况进行调整教学策略，以提高教学质量。
重难点补充：1.教学过程设计：a.导入：教师：同学们，你们平时有没有遇到过需要解密的信息呢？比如密码、谜语等。
今天，我们要学习的遗传密码，也是一种特殊的“加密信息”，你们想不想知道如何解密呢？b.自主学习：c.课堂讲解：教师：好，大家都阅读完毕了。
高中生物43《遗传密码的破译》教学设计新人教版必修21.doc
精品教案4.3 《遗传密码的破译》的教学设计一、设计思路科学史展现了科学家探索生物新知的过程，不同的科学家在不同时期都对某同一个问题进行反复的研究和验证，资料中涉及的一些知识背景、设计思路、技术手段与学生的认知水平存在一定的距离。
在本节课中，通过还原遗传密码破译的研究场景，让学生亲历科学知识的获得过程，运用问题引导的教学模式，采用个体学习与合作学习相结合、体验探究与自主构建相结合的教学策略理解科学的本质，领悟科学方法。
二、教学分析1．教材分析《遗传密码的破译》是高中生物必修 2 第 4 章《基因的表达》的一节内容，是对本章第一节《基因指导蛋白质的合成》的重要补充，在教材中本来属于选学内容。
该内容是理解基因突变和基因工程的理论基础，同时也蕴涵着丰富的科学史探究素材，包含了“假说 - 演绎”的完整案例，也体现了实验设计的许多科学方法，非常适合学生进行探究性学习活动。
通过探究性学习活动，能使学生经历和体验科学探究的过程，体味科学的本质，激发其学习生物学的兴趣，培养学生的生物科学达素养，是达成三维目标之一“情感态度价值观“的难得载体。
2 ．学情分析（ 1 ）学生对基因指导蛋白质合成的具体过程有了一定的知识准备，对遗传密码的特点、作用有了清楚的认识，为进一步认识和理解遗传密码的发现创造了条件。
（2 ）高二的学生的学习兴趣浓厚、思维较活跃。
通过高中阶段生物课程的学习，具有较强的实验设计、分析能力。
学生对科学探究的一般过程的理解程度，将影响其对于蛋白质体外合成实验的设计。
因此在探究实验设计的过程中应加强引导，细化各步骤的问题，做好知识的铺垫。
3 ．教学重难点（ 1 ）教学重点：通过遗传密码破译的过程，理解科学的本质,体会“假说 - 演绎”的重要作用 , 体验科学探究的方法态度。
（ 2 ）教学难点：遗传密码阅读方式的实验证据，无细胞系统破译遗传密码的实验设计。
三、教学目标1．知识与能力（1 ）遗传密码的破译过程。
3遗传密码的破译教学设计教案
3-遗传密码的破译-教学设计-教案一、教学目标：1. 知识与技能：（1）了解遗传密码的定义、特点和作用；（2）掌握遗传密码的破译方法及其应用。
2. 过程与方法：（1）通过观察、分析实例，培养学生的观察能力和思维能力；（2）学会运用遗传密码表，进行遗传信息的编码与解码。
3. 情感态度价值观：培养学生对生物科学研究的兴趣，激发学生探索生命奥秘的热情。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：（1）遗传密码的定义、特点和作用；（2）遗传密码的破译方法及其应用。
2. 教学难点：（1）遗传密码的破译方法；（2）遗传信息的编码与解码。
三、教学准备：1. 教师准备：（1）熟练掌握遗传密码的相关知识；（2）准备实例和遗传密码表；（3）制作PPT课件。
2. 学生准备：（1）预习遗传密码的相关知识；（2）准备好笔记本和笔。
四、教学过程：1. 导入新课：（1）复习上节课的内容，引导学生回顾遗传信息的概念；（2）提问：遗传信息如何传递给子代？引入本节课的主题——遗传密码的破译。
2. 自主学习：（1）让学生阅读教材，了解遗传密码的定义、特点和作用；（2）学生分享学习心得，教师点评并总结。
3. 课堂讲解：（1）讲解遗传密码的破译方法，如：实验方法、计算机模拟等；（2）通过实例，讲解遗传密码的破译过程；（3）介绍遗传密码在生物科学研究中的应用。
4. 实践操作：（1）让学生运用遗传密码表，进行遗传信息的编码与解码；（2）学生分组讨论，分享解码结果，教师点评并总结。
5. 课堂小结：回顾本节课的主要内容，强调遗传密码的破译方法和应用。
五、课后作业：1. 复习本节课的内容，整理笔记；2. 完成课后练习题，巩固所学知识；3. 预习下一节课的内容。
六、教学评估：1. 课堂提问：通过提问了解学生对遗传密码的定义、特点和作用的掌握情况。
2. 课后作业：检查学生完成课后练习题的情况，巩固所学知识。
3. 小组讨论：观察学生在实践操作环节的参与程度，了解学生对遗传密码的破译方法和应用的掌握情况。
《遗传密码破译》生物教案
遗传密码破译生物教案教学目标•了解遗传密码的概念和意义；•掌握遗传密码的组成和破译过程；•理解遗传密码与蛋白质合成的关系；•培养学生的科学思维和实验技能。
教学准备•投影仪、电脑；•遗传密码的相关知识和图表；•实验器材。
教学过程Step 1：导入新知识（5分钟）老师通过引入信息技术的发展和基因研究的例子，激发学生对遗传密码的兴趣，并提出以下问题：什么是遗传密码？Step 2：概念讲解（10分钟）老师向学生讲解遗传密码的概念，并通过图表和实例说明遗传密码的重要性和研究意义。
同时，引导学生思考遗传密码的组成和如何破译遗传密码。
Step 3：遗传密码的组成（15分钟）老师详细介绍遗传密码的组成，包括三个基本要素：密码子、氨基酸和抗密码子。
通过示意图和实例，帮助学生理解不同密码子对应的氨基酸以及抗密码子的作用。
Step 4：遗传密码的破译（20分钟）老师引导学生思考破译遗传密码的方法和过程，并向学生介绍脉冲法和三联法等破译方法。
通过实例演示和实验视频播放，让学生直观地感受到遗传密码的破译过程。
Step 5：遗传密码与蛋白质合成（15分钟）老师讲解遗传密码与蛋白质合成的关系。
通过图表和实例，向学生展示遗传密码是如何指导蛋白质的合成过程的，从而加深学生对遗传密码的理解。
Step 6：实验设计（10分钟）老师组织学生分组，设计并讨论关于遗传密码破译的实验方案。
鼓励学生通过实验来进一步巩固对遗传密码的理解，并培养学生的科学思维和实验技能。
Step 7：实验操作（30分钟）学生按照实验方案进行实验操作，并记录实验数据。
老师和助教在实验过程中进行指导和解答，确保实验的顺利进行。
Step 8：实验结果分析（15分钟）学生归纳和分析实验数据，总结实验结果，进一步理解和巩固遗传密码的破译过程。
Step 9：实验报告撰写（20分钟）学生根据实验数据和结果撰写实验报告。
要求学生用Markdown文本格式输出实验报告，包括实验目的、实验方法、实验结果、实验分析和结论等部分。
《遗传密码的破译》 学历案
《遗传密码的破译》学历案一、学习目标1、理解遗传密码的概念及其基本特征。
2、了解遗传密码破译的历史进程和关键实验。
3、掌握遗传密码破译的方法和技术。
4、培养科学探究的思维和能力。
二、学习重难点1、重点（1）遗传密码的特点和规律。
（2）遗传密码破译的关键实验和推理过程。
2、难点（1）理解遗传信息如何通过密码子决定蛋白质的氨基酸序列。
（2）从实验数据中推导和验证遗传密码的规则。
三、知识回顾在学习遗传密码的破译之前，让我们先来回顾一下与遗传相关的一些基础知识。
我们知道，细胞中的遗传物质是 DNA，它通过碱基的排列顺序储存着生物体的遗传信息。
DNA 会通过转录过程形成 RNA，其中的信使RNA（mRNA）携带了遗传信息，并通过核糖体指导蛋白质的合成。
在蛋白质合成过程中，mRNA 上的三个相邻碱基组成一个密码子，每个密码子对应一种氨基酸。
但是，这些密码子与氨基酸之间的对应关系是怎样被发现和破译的呢？四、遗传密码破译的历史进程1、伽莫夫的假说早在 20 世纪 50 年代，物理学家伽莫夫就提出了一个假说。
他认为，既然 DNA 中的碱基有 4 种（A、T、G、C），而组成蛋白质的氨基酸有 20 种，那么很可能是由 3 个碱基编码 1 个氨基酸。
这样，4 种碱基组成的三联体就可以产生 64 种组合，足以编码 20 种氨基酸。
2、克里克的实验在伽莫夫假说的基础上，克里克通过实验进一步探索了遗传密码的性质。
他使用了一种叫做噬菌体的病毒进行研究。
克里克发现，如果在一个基因的起始位置插入或删除 1 个或 2 个碱基，那么所得到的蛋白质产物将完全失去功能；但如果插入或删除 3个碱基，所得到的蛋白质产物虽然在功能上可能会有所改变，但仍然具有一定的活性。
这一实验结果支持了遗传密码是由3 个碱基组成的三联体这一观点。
3、尼伦伯格和马太的实验真正破译遗传密码的关键实验是由尼伦伯格和马太完成的。
他们在体外无细胞体系中加入人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸（Poly U），结果发现合成了多聚苯丙氨酸。
《遗传密码的破译》 学历案
《遗传密码的破译》学历案一、学习目标1、了解遗传密码破译的历程和方法。
2、理解遗传密码的特点和规律。
3、掌握遗传信息传递和表达的过程。
二、学习重难点1、重点（1）遗传密码破译的实验证据和思路。
（2）遗传密码的特性，如简并性、通用性等。
2、难点（1）通过实验分析推理遗传密码的组成和规律。
（2）理解遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的传递过程。
三、知识链接1、 DNA 是遗传物质的证明实验。
2、 DNA 的双螺旋结构和碱基互补配对原则。
3、中心法则的提出和内容。
四、学习过程（一）遗传密码的概念引入遗传信息储存在 DNA 分子的碱基序列中，但这些碱基序列如何指导蛋白质的合成呢？这就涉及到遗传密码的问题。
遗传密码是指mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。
（二）遗传密码破译的早期探索在 20 世纪中叶，科学家们就开始思考遗传信息是如何从 DNA 传递到蛋白质的。
他们首先推测，DNA 中的碱基序列通过某种方式转化为mRNA 中的碱基序列，然后 mRNA 上的碱基序列再决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
但具体的密码规则还不清楚。
（三）克里克的实验设想克里克通过实验提出了“三联体密码”的假说。
他认为，三个碱基决定一个氨基酸。
但他的实验并未能确定具体的密码组合。
（四）尼伦伯格和马太的体外蛋白质合成实验尼伦伯格和马太的实验是遗传密码破译的关键一步。
他们在体外无细胞体系中加入人工合成的多聚核苷酸，观察其对蛋白质合成的影响。
例如，当加入多聚尿嘧啶核苷酸（UUU……）时，合成了多聚苯丙氨酸，从而确定了 UUU 是苯丙氨酸的密码子。
通过类似的方法，他们逐步确定了更多氨基酸的密码子。
（五）遗传密码的特点通过大量的实验和研究，发现遗传密码具有以下特点：1、简并性：一种氨基酸可以由多个密码子编码。
2、通用性：地球上几乎所有生物都使用同一套遗传密码。
3、不重叠性：密码子之间没有重叠。
（六）遗传信息的传递和表达遗传信息从 DNA 传递到 RNA 再到蛋白质的过程，包括转录和翻译两个重要步骤。
人教版必修2生物：4.3 遗传密码的破译 教案
《遗传密码的破译》教学设计
一、课标解读
1．知识目标
（1）说出遗传密码的阅读方式。
（2）说出遗传密码的破译过程。
2．能力目标
（1）重温和感受科学家的科学探究历程。
（2）学习类比的方法。
3．情感、态度、价值观
（1）形成对科学家巧妙、创新的科学精神的敬佩感。
（2）认同遗传密码的破译对生物学发展的重要意义。
二、教材分析
1.教材内容及地位
教材中本节内容为选学内容，在新课标中也没有具体的要求，但本节内容是对科学史的介绍，其最重要的教学价值在于：让学生学习其中蕴含的科学研究方法，学习科学家的那种敏感、睿智和创新的精神还有那种巧妙的构思，开拓学生的思维方式，培养学生具有科学家的思维素养。
从这个角度来说“遗传密码”的破译过程又与新课标的要求是非常吻合的，是对学生进行科学史教育的难得好材料。
2.教学重点
遗传密码的破译过程，引导学生感受这种思维过程并产生与科学家的思维共鸣
3.教学难点
（1）克里克的T4噬菌体实验
（2）尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验
三、学生情况分析
我校学生自主学习能力较强，学生总体水平较高。
在学习“基因指导蛋白质的合成”内容时，学生已经对“遗传密码”的概念有较全面的理解，能运用遗传密码解相关的题，会查遗传密码表。
四、教学策略
1．教学方法：讲授法、小组讨论法、提问法、练习法
五、教学过程
《遗传密码的破译》的教学过程。
《遗传密码的破译》 学历案
《遗传密码的破译》学历案一、学习目标1、了解遗传密码破译的历史进程和关键实验。
2、理解遗传密码的特性和编码规则。
3、掌握遗传密码破译对生命科学发展的重要意义。
二、学习重难点1、重点（1）遗传密码破译的关键实验和技术。
（2）遗传密码的基本特性，如简并性、通用性等。
2、难点（1）理解复杂的实验设计和数据解读。
（2）从分子层面深入理解遗传信息的传递和表达机制。
三、知识链接1、 DNA 的结构和功能。
2、中心法则的基本内容。
3、蛋白质的合成过程。
四、学习过程（一）遗传密码破译的背景在 20 世纪中叶，科学家们已经清楚地认识到 DNA 是遗传物质，并且了解了 DNA 通过转录形成 RNA，RNA 再通过翻译形成蛋白质的基本流程。
然而，遗传信息是如何从 DNA 中的碱基序列精确地转化为蛋白质中的氨基酸序列，即遗传密码的具体编码方式，仍然是一个未解之谜。
（二）早期的推测和假设早期的科学家们提出了各种假设来试图解释遗传密码的编码方式。
其中一种较为流行的假设是“三联体密码”假说，即认为三个碱基决定一个氨基酸。
但这仅仅是一个初步的推测，需要实验证据来验证。
（三）关键实验1、人工合成多聚核苷酸实验科学家通过化学方法合成了只含有单一碱基重复序列的多聚核苷酸，如多聚尿嘧啶核苷酸（Poly U）、多聚腺嘌呤核苷酸（Poly A）等。
然后将这些合成的多聚核苷酸作为模板加入无细胞的蛋白质合成体系中，观察所合成的多肽链中的氨基酸组成。
实验结果发现，Poly U 指导合成了多聚苯丙氨酸，这初步证实了三联体密码的存在，并且表明 UUU可能是苯丙氨酸的密码子。
2、核糖体结合技术为了更精确地确定密码子与氨基酸的对应关系，科学家发展了核糖体结合技术。
他们将带有特定放射性标记的氨基酸和相应的 tRNA 与核糖体结合，然后加入人工合成的 mRNA 模板，观察放射性标记的氨基酸是否能够掺入正在合成的多肽链中。
通过这种方法，逐步确定了更多的密码子与氨基酸的对应关系。
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4.3《遗传密码的破译》的教学设计
一、设计思路
科学史展现了科学家探索生物新知的过程，不同的科学家在不同时期都对某同一个问题进行反复的研究和验证，资料中涉及的一些知识背景、设计思路、技术手段与学生的认知水平存在一定的距离。
在本节课中，通过还原遗传密码破译的研究场景，让学生亲历科学知识的获得过程，运用问题引导的教学模式，采用个体学习与合作学习相结合、体验探究与自主构建相结合的教学策略理解科学的本质，领悟科学方法。
二、教学分析
1．教材分析
《遗传密码的破译》是高中生物必修2第4章《基因的表达》的一节内容，是对本章第一节《基因指导蛋白质的合成》的重要补充，在教材中本来属于选学内容。
该内容是理解基因突变和基因工程的理论基础，同时也蕴涵着丰富的科学史探究素材，包含了“假说-演绎”的完整案例，也体现了实验设计的许多科学方法，非常适合学生进行探究性学习活动。
通过探究性学习活动，能使学生经历和体验科学探究的过程，体味科学的本质，激发其学习生物学的兴趣，培养学生的生物科学达素养，是达成三维目标之一“情感态度价值观“的难得载体。
2．学情分析
（1）学生对基因指导蛋白质合成的具体过程有了一定的知识准备，对遗传密码的特点、作用有了清楚的认识，为进一步认识和理解遗传密码的发现创造了条件。
（2）高二的学生的学习兴趣浓厚、思维较活跃。
通过高中阶段生物课程的学习，具有较强的实验设计、分析能力。
学生对科学探究的一般过程的理解程度，将影响其对于蛋白质体外合成实验的设计。
因此在探究实验设计的过程中应加强引导，细化各步骤的问题，做好知识的铺垫。
3．教学重难点
（1）教学重点：通过遗传密码破译的过程，理解科学的本质,体会“假说-演绎”的重要作用, 体验科学探究的方法态度。
（2）教学难点：遗传密码阅读方式的实验证据，无细胞系统破译遗传密码的实验设计。
三、教学目标
1．知识与能力
（1）遗传密码的破译过程。
（2）遗传密码的特点。
2．过程与方法
（1）从数学的角度认识碱基与氨基酸的对应关系训练学生科学推理能力。
（2）通过再现科学史，培养实验设计与科学探究能力。
（3）通过总结遗传密码的特点，提高对比分析、归纳总结能力。
3．情感态度与价值观
（1）通过再现科学史，体验科学探究的方法和态度。
（2）感受科学知识发现过程的艰辛和漫长，理解科学的本质。
（3）培养敢于质疑、勇于创新的精神。
四、教学策略和手段
运用问题引导的教学模式，采用个体学习与合作学习相结合、体验探究与自主构建相结合的教学策略开展教学。
五、教学过程
结论：遗传密码
的阅读方式是
非重叠阅读
环节二
几个碱基编码
一个氨基酸
课后作业分析尼伦伯格
“微型mRNA”的背景资
料，设计实验
小组合作，设
计对照组，提
升认识
结论：用实
证验证了三
联体假说。
环节三
遗传密码的阅
读方式
资料2 镰刀
型细胞贫血
症的病因
环节一
DNA如何指导
蛋白质的合成
复习旧知识：
DNA结构特点及遗
传信息的物质基础
环节四哪几个碱基决定某一种氨基酸？
核苷酸磷酸化酶。
它能在试管中催化合成
RNA，而不需要DNA作为模板。
资料4 1961年，美国两位年轻的生化学家
尼伦伯格和马太利用大肠杆菌的破碎细胞
溶液，建立利用人工合成的RNA在试管合
成多肽链的实验系统，破译了第一个遗传密
码。
实验步骤：20支试管中均加入除去DNA和
mRNA的破碎细胞溶液（也称为无细胞系
统）、人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
（UUU……），并分别加入一种氨基酸。
…
1 2 3 (20)
思考：
1．可能观察到什么现象，得出什么结论？
2．除了添加的氨基酸和多聚尿嘧啶核苷酸
外，无细胞系统为合成多肽链提供了哪些条
件？
3．为什么要除去破碎细胞溶液中存在的
DNA和mRNA？
4．如果是你是尼伦伯格同期的科学家，你
觉得是否要设计对照实验，如何设计？
5．破碎的细胞溶液中有氨基酸吗？如果有，
是否会影响尼伦伯格和马太设计的实验结
果？
6．通过这种方法还破译哪些遗传密码？
识，领悟实验设计
的意图：
通过问题串，明确
这是一个体外合成
多肽（模拟体内翻
译）的过程，可解
决问题1、2：添加
的氨基酸——原
料；多聚尿嘧啶核
苷酸——模板；无
细胞系统为翻译提
供了酶、核糖体、
转运RNA，合成需要
的ATP需另行添加。
◎通过问题3-5，进
一步探索实验设计
的巧妙之处：通过
除去破碎细胞溶液
中存在的DNA和
mRNA保证翻译模
板的唯一性；由于
mRNA不能用常规
办法去除，若有对
照试验，可将
mRNA的影响排
除；通过放射性同
位素标记明确原料
的来源。
通过提示，
让那个学
生了解当
时的知识
背景和已
有的技术
手段；通过
问题串，引
导学生理
解设计意
图。
体会科学
家在探索
前进的过
程中面临
困难时，如
何摸索、如
何解决，提
高实验探
究的能力。
酪氨酸
组氨酸
苯丙氨酸谷氨酸
七、教后反思
1. 立足学生，将教育的效果落实在终身成长。
新课标的理念中，希望通过生物这样一门科学课程，进一步的提高、发展学生生物科学素养，特别是发展学生的科学探究能力，帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系，增强学生对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观。
而这些目标的达成需要一个情感态度价值观的良好载体。
通过这节课的学习，可以让学生更真实的了解科学知识的获得过程，它并不是一帆风顺的，有停滞也有曲折，有时需要不
同国籍、多位科学家的合作交流和相互佐证。
同时其中包含的科学方法和态度也有利于学生在今后更好的分析思考问题。
2. 立足探究，合作讨论共同成长。
探究性学习的目的在于能够使学生掌握科学研究的方法，培养其科学探究能力，如果不亲自参与探究，学生就无法理解科学的本质。
在分组探究性学习的过程中，通过科学史整合出来的资料逐步呈现，使学生的探究方向更为明确，在一定程度上弥补了探究性学习课堂容量小的缺憾，若课堂时间不足，也可作为课后作业继续探索，更有利于教学目标的顺利实现。
探究性学习应该以过程为重，学生经过分析与思考设计实验方案，不管结果怎样，他们都经过了思维的训练，如在探索“遗传密码表的初步破译”实验时，关于如何排除mRNA对实验的影响时，教师的意图是设计空白对照。
学生则有不同看法，有的提出了设计对比实验，如设计对比加入不同量的模板，看产物如何；还有的试图通过基因工程的方法，用逆转录酶让mRNA失效。
即使学生设计的实验不严密或者是错误的，可以先让同伴进行点评，学生之间的对话和争论会使探究的层次更为深入，教师事后再做总结，但一定要对学生的努力给予肯定和鼓励。
这样他们才能保持较高的激情继续下面的探究性学习活动。
在这个过程中学生不仅体会了科学过程的评价与反思，而且经历了科学假设和实验方案的设计，对科学素养的提高起到不可忽视的作用。
第3节遗传密码的破译（选学）
1944年薛定谔提出了遗传密码的设想
1954年伽莫夫用数学的方法，推断3个碱基编码一个氨基酸遗传密码的破译
1957年否定了遗传密码重叠阅读的可能性
1961年克里克实验证明了遗传密码中3个碱基编码一个氨基
酸
1961年尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码
1965年破译了全部的密码。