4.1基因指导蛋白质的合成教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

高中生物学（人教版） 必修 2 遗传与进化 高中生物学（人教版）必修 2 遗传与进化 第 4 章 基因的表达 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 第 2 课时 遗传信息的翻译与中心法则 教材分析： 《基因指导蛋白质的合成》是高中生物必修 2 第 4 章第 1 节的内容。本节承 接上章 DNA 复制、基因本质的学习， 阐述基因如何发挥作用。本节集合了本章的 重难点， 为后续学习内容奠定了重要的基础， 地位相当重要。其主干知识是遗传 信息的转录和翻译过程， 它需要以 DNA 分子结构和 DNA 复制及基因等相关知识点 为基础。 本课时主要由“探讨 mRNA 的碱基与氨基酸的对应关系 ”、“认识密码子和 tRNA” 、“翻译过程”、“ 中心法则 ”四部分构成。在已经学习了第 2 章“基因在 哪里”第 3 章“基因是什么”的基础上，进一步学习“基因是如何起作用的”为接下来 学习“基因表达与性状的关系”、“基因突变及其他变异”作铺垫， 共同形成高中生 物必修模块中的“大概念”：遗传信息控制生物性状，并代代相传。 学情分析： 高中学生已形成一定的生物思维， 具备一定的学科分析能力， 应充分发挥学 生的主体作用。学生在初中已学习了 DNA 和基因的重要概念， 但不清楚基因是如 何起作用的。学生初步了解了 DNA、蛋白质、染色体之间的联系， 但基因、蛋白 质、性状这三个概念没有建立整体认知， 需要帮助学生整合已有的认识形成整体 认知。课堂上以问题为导向， 引导学生积极思考、步步深入。教学过程运用图文、 视频资料， 培养学生提取信息、分析信息并运用信息解决问题的能力。通过问题 引导讨论、制作物理模型、角色扮演等活动使学生生物核心素养得以提升。 学习重点和难点： 1.教学重点 （1）遗传信息的翻译过程。 （2）中心法则的具体内容。 2.教学难点 遗传信息的翻译过程。 开放性学习环境： 本课主要借助智慧黑板来演示 PPT 课件进行教学， 辅以主体知识的板书来搭 建知识框架。课件中包括来源于课本的文字、图片资料与知识概念， 来源于网络 的科普动画视频， 来源于练习资料的习题， 以及参考相关知识点和资料自制的归 纳表格。 课时学习目标确定： 课程标准与本节对应的“内容要求”是：“概述 DNA 分子上的遗传信息通过 RNA 指导蛋白质的合成”。结合教材内容，确定本课时的目标如下。 生命观念： 高中生物学（人教版） 必修 2 遗传与进化 1 学科网（北京）股份有限公司 1.基于地球上几乎所有生物都共用一套遗传密码的事实，阐明生物界统一 性，认同当今生物可能有共同起源，形成生物进化观。 2.阐明中心法则的具体内容， 认同生命是物质、能量、信息统一体的生命观 念。 科学思维： 1.通过理解遗传密码的破译过程，培养学生科学思维。 2.运用数学思维探究出 mRNA 碱基数目与氨基酸数目之间的对应关系 科学探究： 通过课后制作物理模型模拟翻译过程和课堂上角色扮演活动理解遗传信息 的翻译过程。 社会责任： 关注生物科学技术在生产生活中的应用， 能用生物学知识说明抗菌药物可用 于治疗疾病的道理。 教学设计思路： 学习多元评价： 内容：课前检测（课前问卷调查）、课中练测（案例与问题串、课堂行为观 2 学科网（北京）股份有限公司 察）、课后评测（自制物理模型、合作演示基因表达的过程、练习）。 方式：小组互评、教师持续观察评价。 教学实施程序： 学习任务 教师活动 学生活动 设计意图 课时 引入 回顾大单元主题情境： 展示三花猫相关资料情境。 活动 1：展示课前评比的最佳物理模 型。 教师板书： 第1节 基因指导蛋白质的合成 （第 2 课时） 问：在学习本单元之前我们做了一 期的调查问卷， 上节课我们解决了第 一个问题吗？ 这节课我们继续解决问题：三花猫 的色素相关基因转录得到的是 mRNA， 而不是蛋白质（酶）。那么， mRNA 上 的碱基序列如何能变成蛋白质中氨 基酸排列顺序呢？ mRNA 通过核孔进入细胞质中，与 核糖体结合，开始它新的历程—— 翻译。 引入小课题：遗传信息的翻译 翻译的概念：游离在细胞质中的各 种氨基酸， 以 mRNA 为模板合成具有 一定氨基酸序列的蛋白质， 这一过程 叫作翻译。 翻译的实质： mRNA 的碱基序列→蛋白质的氨基 酸序列 碱基(4 种)→氨基酸(21 种)？ 课前评分最高的小 组代表上台展示 mRNA、 核糖体、 tRNA 等自制的 物理模型。 观看 PPT， 思考 问 题。 没有。 讨论，交流。 学生通 过物理模型 的展示 ，有 助于回忆上 节课时的 内 容 ，也容易 引入本课学 习 ，激发学 生的学习兴 趣。 学习任务 1： 探 讨 mRNA 的 碱 基 与 氨 基 酸 的 对 应 关系