高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》基因指导蛋白质的合成第2课时教学设计

这是一份高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》基因指导蛋白质的合成第2课时教学设计，共6页。教案主要包含了教学内容及地位分析，教学目标，教学重难点，教学安排，学情分析与教学方法的选择，教学准备，教学过程，正板书等内容，欢迎下载使用。
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。
六、教学准备
导学案、多媒体课件、翻译过程模型
七、教学过程
八、正板书：
§4.1 基因指导蛋白质的合成（第2课时）
九、教学反思：
不足之处：学生动手制作模型，然后再模拟翻译的过程，效果会更好。教学环节
教学组织和引导
学生活动
教学意图
复习旧知识
课前导学案两题答案分析：
1、三种RNA的识别、主要作用分别是？（Q1）
2、有关转录过程的复习：主要场所？模板？原料？酶？配对原则？（Q2）
（板书画转录过程图）→学生标注配对情况？（Q3）
交流题目答案
复习基础知识
导入学习
新知识一、翻译
核孔进入细胞质进行翻译。
遗传信息的翻译的概念辨析（课前导学内容）：场所？模板？原料？产物？（Q4）→定义（板书）
总结：翻译的实质是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。
问：RNA中有四种碱基，蛋白质中的氨基酸有20种。RNA中的碱基如何决定多肽链中的氨基酸排列顺序呢？
问1：如果1个碱基决定一个氨基酸，那么mRNA上的4种碱基能决定 种氨基酸？（Q5）
问2：如果2个碱基决定一个氨基酸，那么mRNA上的4种碱基能决定 种氨基酸？
问3：如果3个碱基决定一个氨基酸，那么mRNA上的4种碱基能决定 种氨基酸？
（此处需要解释吗？）→看情况解析
总结：推测，至少需要3个碱基决定1个氨基酸，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。
过渡：科学家经过一步步的推测和实验，最终破解了蛋白质合成的遗传密码，本章第3节有具体的破译过程。
密码子的定义。（板书）
→书P65页表4-1，密码子表
问：一段mRNA（-AUGGAAGCAUGUUAA-）对应的氨基酸序列为？
密码子表的阅读分析。
起始密码、终止密码→简并性、通用性
问1：地球上几乎所有的生物都共用上述密码子表。这一事实，说明什么？（Q6）
问2：一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称密码的简并性。
（密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？）→教师讲评
过渡：前面转录的时候是根据碱基互补配对的原则传递遗传信息，但是翻译过程也能直接将氨基酸排列在相应位置吗？
氨基酸的“搬运工”是？
tRNA的形态图，介绍tRNA一端可携带一个氨基酸，另一端有3个特别的碱基能与密码子互补配对→反密码子。（回归课本）
tRNA反密码子GUG→mRNA密码子CAC→携带组氨酸
判断：一个tRNA分子只含有三个碱基？（Q7）
一种氨基酸只能由一种tRNA携带？（Q8）
一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸？
（Q9）
总结：氨基酸、密码子、反密码子的关系（板书）
模型各组分代表的含义？（Q10）
小组合作模拟翻译的过程（肽键用短线表示，在纸板上呈现最终结果）
一个小组上台展示翻译过程。
小组展示（不同结果的小组展示台展示）
结合课本P66页图像分析翻译的基本过程：
起始→进位→转移→延伸→终止脱离
①起始：核糖体与mRNA起始密码子端结合。
②进位：mRNA上的密码子决定氨基酸，核糖体有两个位点，第1个和第2个携带相应氨基酸的tRNA进入。
③转移：位于位点1的tRNA上的氨基酸转移至位点2的tRNA上，两个氨基酸脱水缩合，形成肽键。
④延伸：核糖体沿mRNA移动，其他结构不动→第1个tRNA进入细胞质基质→第3个tRNA携带相应氨基酸进入核糖体位点2→步骤③④→②③④，直至读取终止密码。
⑤终止和脱离：终止密码子不决定氨基酸，多肽链从核糖体和mRNA复合物上脱离，翻译过程结束。
Flash分析翻译的基本过程：
（对于该过程还有什么疑问吗？）
学们的操作用了不少时间，实际上，在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在37℃时，细菌细胞内合肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成（展示教材的图），因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
翻译特点：多个核糖体（图）
起始密码在左侧还是右侧？
最早结合上去得核糖体是哪个？（Q11）
最终产生的4条多肽链的氨基酸排列顺序一样吗？（Q12）
交流题目答案
倾听（记录）
思考
思考回答：
1、4
2、16
认同
倾听记录
思考交流答案：-甲硫氨酸-谷氨酸-丙氨酸-半胱氨酸-终止
倾听思考
思考回答：1、生物间的统一性（或生物有共同祖先）；
（2、一定程度上防止由于碱基的改变而导致遗传性状的改变（容错性增强）。
tRNA的结构（记录）
思考回答：
倾听
思考回答：
×、×、√
氨基酸、tRNA、核糖体、mRNA→操作5分钟
由学生完成。
倾听思考
提问
答疑
思考、回答
交流课前导学效果，引导学生自主学习简单知识
数学知识推测密码子
讲授法分析侧枝知识
密码子表的阅读
讲授法分析侧枝知识
掌握原理，为重点知识铺垫
化静为动、动静结合
归纳总结
导学案归纳转录、翻译的比较：场所、模板、原料、时间、产物、特点。（Q13）
一条多肽链中有氨基酸1000个，作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA的DNA分子分别至少需要碱基（D）（Q14）
A、3000个和3000个
B、1000个和2000个
C、2000个和4000个
D、3000个和6000个
规律总结。
细胞通过转录将遗传信息传递给了mRNA，mRNA再通过翻译，将遗传信息转换成了蛋白质中氨基酸的排列顺序，多肽链经过盘曲折叠形成成熟的蛋白质，从而承担生命活动。那蛋白质和生物性状有什么关系呢？基因与生物性状又有什么联系呢？下节课再分析。
回顾、思考、回答
培养归纳能力
课堂检测
学生思考、回答
布置
作业
书本P67页练习，导学案的课后拓展部分。
学生思考，应用知识解决问题。