基因指导蛋白质的合成的教学设计(第2课时)公开课

第一节《基因指导蛋白质的合成》教学设计一、教材分析（一）教材的地位与作用所使用的教材是中图版必修二。

讲述的内容是第三单元第二章第二节“基因的表达”。

本节是从本质上阐述生命现象的理论，是分子遗传学的核心。

本节教材是本册教材的重点之一，有承上启下的作用。

（二）教材前后联系“基因的表达”这部分内容，（1）从物质上看，讨论的是生命特有的两种大分子物质一一蛋口质和核酸在生命现象中的关系。

学习过程需要生物学第一模块《分子与细胞》的知识作为基础，其中密切相关的内容有第二单元“细胞的自我保障”中关于蛋口质的结构和合成,核酸的结构和功能等。

（2）从结构上看，基因表达的过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的，因此，还需要第一模块第一单元“有机体中的细胞”中细胞的结构和功能等内容作为基础。

（3）从功能上看，细胞代谢过程都是性状的体现,都是基因表达的结果,从这一点上说，本节内容有有助于对生命最基本特征的理解,这涉及第一模块第三单元“细胞的新陈代谢”中，关于酶在代谢中的作用及第四单元“细胞的生命周期”中有关细胞增殖、分化等内容。

列外，本节教材与生物学第三模块《稳态和环境》的学习也有密切的联系。

因为生命许多特有的调节活动都是基因一一酶一一性状或基因一一蛋白质一一性状的具体体现。

就本册而言本节有利于从本质上理解染色体变异与生物性状的关系；同时也有利于对第二单元基因的分离规律和自由组合规律的本质作进一步理解。

二、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，同时还有课时紧，任务重的矛盾。

三、教学目标1、概述遗传信息的转录和翻译过程。

2、能运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。

四、 教学重点遗传信息的转录和翻译的过程。

五、 教学难点：遗传信息的翻译过程。

六、 教学方法：合作探究、讨论、对比分析等方法 七、教学用具： 多媒体、表格等 八. 教学过程2・RNA —般为单链，比DNA 短，能通过核孔，从细胞 核转移到细胞质中。

4・1基因指导蛋白质的合成第2课时教案（2）人教版必修2（二）遗传信息的翻译问：转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。

那么，RNA±的碱基序列如何能变成蛋白质屮氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？翻译的概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成貝有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。

思考与讨论二提示：1.最多能编码16种氨基酸。

2.至少需要3个碱基。

教师让学生看密码子表，然后分析密码子的特点：（1）一个密码了决定一个特定的氨慕酸；（2）冇的氨慕酸可能冇一个以上的密码子；（3）起始密码子、终ll：密码子。

思考与讨论三提示：1.对应的氨基酸序列是：甲硫氨酸一谷氨酸一丙氨酸一半胱氨酸一脯氨酸一丝氨酸一赖氨酸一脯氨酸。

2.这是一道开放性较强的题，答案并不惟-，旨在培养学生的分析能力和发散性思维。

通过这一•事实可以想到牛•物都貝有相同的遗传语言，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•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，山于密码的简并性，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吋, 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。

问：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋口质的“牛产线”上的？引导：（1）我们再次比鮫三种RNA的功能。

（2）比较遗传信息、遗传密码和反密码子。

（3）讲述图解、CAI配合：翻译蛋白质的过程。

弄清以下问题：1.氨基酸如何进入核糖体；2.核糖体移动的方向；3.翻译的位点；4.肽链如何形成；5.翻译与转录、复制过程的异同点。

思考与讨论四提示：1・此题旨在检杳对蛋白质合成过程的理解。

可以参照教材屮图4・6的表示方法来绘制。

2.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。

第4章第1节基因指导蛋白质的合成一、知识结构r转录基因指导蛋白质的合成J〔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“基因的表达二引导学生看第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RNAo 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）。

《基因指导蛋白质的合成》课件公开课一、教学内容本节课的教学内容选自高中生物必修一第五章第二节《基因指导蛋白质的合成》。

这部分内容主要包括遗传信息的转录和翻译两个过程，通过学习让学生理解基因控制蛋白质合成的机理，掌握转录和翻译的过程、条件及产物等。

二、教学目标1. 了解遗传信息的转录和翻译过程，理解基因控制蛋白质合成的机理。

2. 能够运用所学的知识解释生活中的生物学现象。

3. 提高学生提取信息、分析问题和解决问题的能力。

三、教学难点与重点1. 教学难点：遗传信息的转录和翻译过程，特别是翻译过程中的tRNA的作用和氨基酸的脱水缩合。

2. 教学重点：基因控制蛋白质合成的机理。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。

2. 学具：学生课本、笔记本、彩笔。

五、教学过程1. 导入：通过一个实例，如“为什么有些人对某些药物过敏”，引发学生对基因控制蛋白质合成的兴趣。

2. 自主学习：让学生阅读课本，了解遗传信息的转录和翻译过程。

3. 课堂讲解：a. 转录过程：讲解DNA模板链的识别、RNA聚合酶的作用、RNA的合成等。

b. 翻译过程：讲解mRNA的编码区、tRNA的识别和携带氨基酸、氨基酸的脱水缩合等。

4. 实例分析：分析一些遗传病如囊性纤维化的发病机制，让学生理解基因突变对蛋白质合成的影响。

5. 随堂练习：设计一些选择题和填空题，检验学生对知识的掌握。

六、板书设计板书设计如下：遗传信息的转录和翻译转录：DNA模板链的识别RNA聚合酶的作用RNA的合成翻译：mRNA的编码区tRNA的识别和携带氨基酸氨基酸的脱水缩合七、作业设计情景：某同学在进行基因工程实验时，将一个抗虫基因插入到植物细胞的DNA中，但实验结果显示插入的基因并没有表达。

请分析可能的原因。

答案：可能的原因有：插入的基因没有转录。

插入的基因转录出的mRNA没有翻译。

插入的基因编码的蛋白质不具有抗虫功能。

2. 题目：请用所学的知识解释镰刀型细胞贫血症的发病机制。

第2课时●教过程［课前准备］教师：1制作PwerPint演示文稿和翻译过程的Flash动画。

2检查生翻译剪贴画材料准备的情况。

生：以八个人为习小组，用各色彩纸按教材图4－6剪出一个核糖体、几种氨基酸和5个三叶形的tRNA，并准备双面胶和50 c×50 c的白纸一张。

［情境创设］教师：从上一节课的习，我们认识到RNA合成之后，通过核孔到达细胞质的核糖体上，直接指导蛋白质的合成。

遗传上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。

但是我们知道，蛋白质是由20种氨基酸组成的，氨基酸上有碱基与RNA的碱基互补配对吗？生：没有。

教师：是什么把RNA和氨基酸联系起的呢？它们有什么对应关系呢？这好比我们把英文翻译成中文时查阅英汉词典，正是借助于英文词与汉字的对应关系，我们才能将一篇英文翻译成汉语。

而信使RNA上的碱基只有四种（A、G、、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？下面请同们用数的方法推测。

［师生互动］（二）遗传信息的翻译教师：组成生物体蛋白质的氨基酸有20种，RNA 有四种核苷酸，四种碱基AGU ，如何决定20种氨基酸？请各习小组把推理过程写出。

生的逻辑推理：（用银幕展示）一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41=4，不行。

两个碱基决定一个氨基酸只能决定14种，42=16，不行。

三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。

教师：同们推理得真好！其实同们所做的也就是破解遗传密码过程的一步。

1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA 的三个碱基决定即三联体密码子。

也就是说RNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基又称作1个密码子。

美国年轻的生物化家尼伦伯格和同用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个字——UUU ，即决定苯丙氨酸的密码子。

1967年家已将20种氨基酸的密码全部破译。

银幕出示密码表并结合思考和讨论三（课本P 65）。

4.1 基因指导蛋白质的合成（第2课时）教学设计一、教学内容及地位分析本节《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物必修二第4章第1节的内容，本节内容包括基因表达的两个基本过程——转录和翻译，本节课是第2课时，分析翻译的过程。

教材在第3章安排了DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制，以及基因与DNA的关系，而本节是在第3章的基础之上继续分析基因与性状的关系。

蛋白质是生命活动的主要承担者，因此本节基因指导蛋白质的合成正体现了基因对性状的控制。

所以本节在遗传学中有极其重要的地位。

二、教学目标知识与能力目标①通过阅读文本、师生互动，能够说明遗传信息翻译的过程；②通过教师讲解、资料分析，能够运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。

学科素养（1）基础知识（遗传信息翻译的过程；碱基与氨基酸的对应关系）；（2）基本技能（运用数学方法，分析资料，得出结论，培养分析推理和归纳的能力）；（3）基本思想（通过遗传信息翻译的过程的学习，能够培养学生的对生命的敬畏及理性思维和科学探究的精神）；（4）基本活动经验（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）。

三、教学重难点主干知识：遗传信息的翻译过程；侧枝知识：mRNA（密码子）、tRNA（反密码子）与氨基酸的关系；四、教学安排第2课时五、学情分析与教学方法的选择由于是异地教学，学生情况完全未知，只能预设学生情况。

当然学生之前已有的前摄知识，可以充分利用，比如第1课时中已学的RNA与DNA的区别、RNA 的种类与作用、转录过程的学习，以及必修一中氨基酸的结构、多肽的形成等知识，都为本节的学习做了良好的铺垫。

同时，本课知识相对抽象，学生理解难度较大。

因此本节课我并未采用严格意义上的“翻转课堂”，而采用了“课前导学法”、“模型构建法”、“问题教学法”的混合教学模式，课前导学目的是调动学生复习知识与新知识独立构建，模型构建则是要解决“翻译过程”这个重难点，问题教学则贯穿整节课，作为纽带层层深入。

《基因指导蛋白质的合成》教学设计一、说教材1、本节内容在教材中的地位和作用本节内容是本章的开篇，是本章学习的基础，也是教学的难点所在，要用2课时。

基因是如何表达控制性状的？这是本章学习要解决的中心问题。

蛋白质是生命活动的体现者，也可以说是执行者，基因对性状的控制，是通过控制蛋白质（包括结构蛋白和功能蛋白）的合成来实现的。

本节集中讲述的基因指导蛋白质合成的内容，可以说是本章的重点。

课程标准中与本节教学相对应的要求是：概述遗传信息的转录和翻译。

“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，本节教学不应局限于对转录和翻译过程的单纯描述，而应当让学生理解转录和翻译的物质结构基础以及二者之间的内在逻辑联系。

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；“为什么是三个碱基编码一个氨基酸呢？”需要学生运用数学知识和方法进行分析。

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、转录过程流程图、翻译过程流程图和一个mRNA分子上的多个核糖体同时合成多条肽链示意图等。

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。

2、教学重点与难点(1) 重点与难点的确定:课程标准中与本节教学相对应的要求是：概述遗传信息的转录和翻译。

“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，本节教学不应局限于对转录和翻译过程的单纯描述，而应当让学生理解转录和翻译的物质结构基础以及二者之间的内在逻辑联系,能掌握基本的概念和过程,能应用基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。

因此,确定以下重点与难点:（2）重点：①了解基因控制蛋白质合成的中间物质──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及过程；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、密码子与反密码子；(3)难点：①理解基因表达的转录和翻译的概念和过程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、教学目标(1)知识目标：①说明基因与遗传信息的关系。

人教版高中生物必修2第四章《4.1基因指导蛋白质的合成》教学设计特别注意（如右图所示）：如图展示的的空间结构；此结构之所以呈现“三叶草”形，是由于其中存在；此物与氨基酸结合的部位是上面的（柄长端或柄短端）此物最下面三个碱基称为，试据图读出，在生物体内“三个碱基”的组合形式有种；②转录过程定义：在中，以为模板，合成的过程，需要注意转录的产物是（只能是mRNA或三种RNA皆可）；意义：将DNA分子蕴含的传递给RNA，特别是mRNA；mRNA转录过程：1、DNA （整个或部分）片段在帮助下打开双链；2、以为模板，利用原料，通过原则，在帮助下逐渐形成mRNA长链；3、mRNA合成完成后，从DNA链上释放，双链DNA ，mRNA从进入细胞质继续完成后续使命；整个转录过程主要发生在，还可以发生在；特别注意：DNA上有若干个基因，且基因具有选择表达性的特点，故不同的细胞或同一细胞在不同生命时期转录的mRNA是（相同或不同或不尽相同）的，tRNA和rRNA是（相同或不同）的。

课堂教学教师活动学生活动环节一：情境导入，激发学生学习兴趣教师活动1播放2016年诺贝尔生理学或医学奖颁奖的视频，调动学生学习的积极性，并提问：细胞的自噬机制是由什么控制的？教师引导：细胞的自噬过程主要靠的是溶酶体内的水解酶，基因要想控制细胞自噬过程，首先需要指导合成相应的酶，也就是蛋白质。

教师继续引导：基因是有遗传效应的DNA片段，DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的。

提问：学生活动1学生回答：基因知道本节课所学内容作业设计1．下列关于RNA的叙述，错误的是( )A．有些RNA具有催化功能B．tRNA上的碱基只有三个C．mRNA与tRNA能发生配对D．RNA也可以作为某些生物的遗传物质答案：B解析：酶的本质是蛋白质或RNA，因此有些生物中的RNA具有催化功能，A正确；tRNA上的碱基远远不止3个，其一端露出3个碱基构成反密码子，B错误；翻译的模板是mRNA，该过程中mRNA与tRNA互补配对，C 正确；RNA病毒的遗传物质是RNA，D正确。

4.1 基因指导蛋白质的合成（第2课时）教学设计授课人：张斌授课地点：江苏赣榆一中一、教学内容及地位分析本节《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物必修二第4章第1节的内容，本节内容包括基因表达的两个基本过程——转录和翻译，本节课是第2课时，分析翻译的过程。

教材在第3章安排了DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制，以及基因与DNA的关系，而本节是在第3章的基础之上继续分析基因与性状的关系。

蛋白质是生命活动的主要承担者，因此本节基因指导蛋白质的合成正体现了基因对性状的控制。

所以本节在遗传学中有极其重要的地位。

二、教学目标知识与能力目标①通过阅读文本、师生互动，能够说明遗传信息翻译的过程；②通过教师讲解、资料分析，能够运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。

学科素养（1）基础知识（遗传信息翻译的过程；碱基与氨基酸的对应关系）；（2）基本技能（运用数学方法，分析资料，得出结论，培养分析推理和归纳的能力）；（3）基本思想（通过遗传信息翻译的过程的学习，能够培养学生的对生命的敬畏及理性思维和科学探究的精神）；（4）基本活动经验（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）。

三、教学重难点主干知识：遗传信息的翻译过程；侧枝知识：mRNA（密码子）、tRNA（反密码子）与氨基酸的关系；四、教学安排第2课时五、学情分析与教学方法的选择由于是异地教学，学生情况完全未知，只能预设学生情况。

当然学生之前已有的前摄知识，可以充分利用，比如第1课时中已学的RNA与DNA的区别、RNA的种类与作用、转录过程的学习，以及必修一中氨基酸的结构、多肽的形成等知识，都为本节的学习做了良好的铺垫。

同时，本课知识相对抽象，学生理解难度较大。

因此本节课我并未采用严格意义上的“翻转课堂”，而采用了“课前导学法”、“模型构建法”、“问题教学法”的混合教学模式，课前导学目的是调动学生复习知识与新知识独立构建，模型构建则是要解决“翻译过程”这个重难点，问题教学则贯穿整节课，作为纽带层层深入。