高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成第2课时教案

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成第2课时教案，共9页。教案主要包含了遗传信息的转录，遗传密码的破译-密码子，遗传信息的翻译等内容，欢迎下载使用。
第1节 基因指导蛋白质的合成 第二课时
海口市第一中学 林海珍
教材分析
基因的表达选自人教版高中生物必修二第四章第一节的内容，旨在学生通过本节课的学习了解遗传信息转录和翻译的过程；本节课承接上节课基因指导蛋白质表达的第一阶段-转录，进一步掌握信使RNA是如何指导蛋白质的合成。同样，本节课内容涉及到分子生物学内容，较为抽象，学生难以理解和记忆，因此，难度不易做过多拓展和加深，重点在于翻译动态过程的突破。本节课对遗传和进化的学习有着承上启下的作用，既加深了学生对前面内容基因及作用机理的认识，又为后续学习基因对性状的控制、生物的变异和进化打下基础。学生在学习过程中有一定难度，教师可采用问题引导法、和模拟时间帮助学生对基因表达过程的理解，加深认识。
教学目标和核心素养
生命观念：说出翻译的基本过程，正确认识基因和蛋白质的关系，理解生命的延续与发展，形成正确进化的观点，树立正确的生命观念。
科学思维：理解翻译过程的场所、原料等条件，并能演绎推理翻译的过程，提高科学思维能力。
科学探究：通过模拟实践、小组合作构建、修正翻译过程的模型，提高小组合作能力，培养实践探究能力。
社会责任：引导学生了解遗传信息的表达过程，形成正确的科学价值观，理解有关原理在人类健康等方面的应用。
教学方法
教师讲授法、学生小组合作探究法
教学重难点
密码子表的特点和使用；遗传信息的翻译过程；
教学过程
教师：前面我们已经学了转录，现在给你们一条DNA模板链，自己试着在纸上写出转录后的mRNA序列。
学生在纸上写出答案，并对照ppt上的答案。
教师：那么，现在这条mRNA序列要怎么变成蛋白质呢？
教师：现在让我们一起来研究基因表达的第二个步骤——遗传信息的翻译
翻译在教材第66页是这么定义的：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叫做翻译。不难看出，转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。
教师：翻译前的遗传信息体现在mRNA的碱基序列中，而我们最终是要合成蛋白质氨基酸的排列顺序是一定，这明显属于不同的语言系统，通过什么来实现转化呢？密码子表，这个时候问题来了，什么是密码子呢？
学生阅读课本P66理解遗传密码子的概念：遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做一个遗传密码子。
学生进一步讨论思考：四种碱基AGCU，如何决定21种氨基酸？请各学习小组把推理过程写出来。
学生的逻辑推理过程：（投影展示）
一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41=4，不行。
二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。
教师对学生的推理过程进行评价和指导
教师：在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。
教师:请同学们自主阅读课本P67 遗传密码子表，看下怎么应用密码子表
学生思考举手发言，教师点评
思考和讨论，学生分组合作交流：
（1）终止密码子有几种？终止密码子编码氨基酸吗？编码氨基酸的密码子有几种？
一般情况下3个终止密码子（UAA、UAG、UGA）不决定氨基酸，特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。
一般情况下决定氨基酸的密码子61种，特殊情况下62种。
（2）真核生物的起始密码子是哪一种？原核生物呢？
真核生物只有1种—AUG，编码甲硫氨酸；
原核生物可以有2种—AUG（编码甲硫氨酸）和 GUG（编码甲硫氨酸，如果该密码子不作为起始密码子时，其编码缬氨酸）。
（3）一种氨基酸只对应一种密码子吗？
色氨酸只对应一种密码子，而绝大多数情况下，一种氨基酸往往对应多种密码子，这一现象称为密码子的简并性。
学生：按照教材p67的通用密码子表，写出对应的氨基酸序列
自主发言，教师点评
教师：mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。有了“生产线”，还要有：“工人”，才能生产产品。那么，游离在细胞质的氨基酸是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？也是说这个“工人”是谁呢？
学生：tRNA。
教师：那么，翻译是怎么进行的呢，接下来一起学习翻译的过程
学生阅读教材P67-68（5 min）
播放视频，思考ppt展示的三个问题：
1．在翻译的过程中是核糖体在移动还是mRNA在移动呢？移动的方向？
2．核糖体内部有几个tRNA的结合位点？
3．tRNA是如何完成它的搬运工作的？
经过学生讨论和自主发言，帮助学生对翻译的过程有初步认识。
小组活动：学生以小组为单位，根据教材68页给出的翻译流程图，利用盒子里的相关材料，在白板上演示一下翻译动态过程，时间为8 min，最后派一个小组为代表上台展示一下整个过程，同学间互评。
设计意图：学生动手模拟翻译的动态过程，可以让学生在做的过程中在直观感受遗传信息的翻译过程，脑海中形成对翻译的直观认识，进一步加深对翻译过程的理解，有助于加强学生对翻译过程的记忆，锻炼学生逻辑思维能力。
在生生互评和师生互评间，进一步补充完善翻译的整个过程。
课堂小结-构建知识导图
PPT展示图片-基因的表达，学生思考后小组讨论，用自己的话总结一下基因的表达整个过程。
教师：上节课我们学习了基因指导蛋白质合成，也就是基因表达的第一阶段-转录，本节课进一步学习了储存在信使RNA的遗传信息翻译成蛋白质的过程，那么你们能够通过看图，试着总结一下基因表达的完整过程吗？
学生自主发言，生生互评，师生互评，补充完善总结。
设计意图：在学习完基因指导蛋白质的合成第一阶段后，回顾结合上节课内容基因指导蛋白质的合成第一阶段-转录，通过图片将基因指导蛋白质的表达的两个阶段-转录和翻译联系在一起，帮助学生对基因是怎么变成蛋白质有整体的了解和认知，并用自己的话总结基因的表达过程，锻炼学生的思维能力和口头表达能力。
板书设计
第一节 基因指导蛋白质的合成
一、遗传信息的转录
二、遗传密码的破译-密码子
三、遗传信息的翻译
1、翻译
2、翻译过程
教学反思
本节课延续基因指导蛋白质也就是基因的表达第一阶段-转录，重点是让学生掌握基因的表达第二阶段-翻译的整个过程，而仅凭文字，学生很难理解基因表达的过程，因此，在进行教学设计的过程可以借助多媒体动画、视频等方式，帮助学生先初步对翻译过程有初步的认知，但实践出真知，在实践的过程学生会暴露出各自在理解翻译整个过程出现的问题，条件允许的情况下，进行翻译的动态模拟过程，便于学生直观理解掌握，加深学生对本节课难点-翻译过程的掌握。另外，在教学的过程中学生往往暴露出来的问题是对于知识的理解大多数停留在只可意味不可言传的程度，在课堂时间允许的条件下可以培养学生看图说话的能力，描述的过程中同样也会暴露出对于知识把握的程度如何，以及师生互评或者是生生互评的过程中可以锻炼到学生的思维能力，以及加强师生之间、同学间的沟通交流。