1、第四節 遺傳信息的表達 RNA和蛋白質合成 一、教學理念 科學是一個探究的過程，學生在生物學課程中的學習方式也應該體現自然科學的這一特點。探究性學習指學生通過類似于科學家科學探究活動的方式獲取科學知識，并在這個過程中學會科學的方法和技能、科學的思維方式，形成科學觀點和科學精神。本節教學設計打破以往學生一貫接受結論性知識，而對于獲取知識的過程和方法知之甚少的情況，注重知識的形成過程，強調科學結論出現在探究試驗之后，讓學生通過觀察、質疑、表達和交流等探究式活動，培養學生的科學素質，促進學生的全面發展。二、學習任務分析本節的教學內容是生物(必修)·遺傳與進化（浙江科學技術出版社）“第三章動

2、物生命活動的調節”的“第四節遺傳信息的表達RNA和蛋白質合成”（1課時復習課）。課程標準對本節內容的要求是：概述遺傳信息的轉錄和翻譯。根據此要求浙江省教學指導意見提出基本要求：1. 列舉DNA的功能；2.比較DNA與RNA的異同；3.概述遺傳信息的轉錄和翻譯；4.說明遺傳密碼和中心法則，養成事物是普遍聯系的辯證觀點。5.概述基因的概念。發展要求：比較復制、轉錄和翻譯。三、學習者分析及學法設計高三學生已經具有一定的生物知識基礎、一定的觀察思維能力、邏輯推理能力及對實驗現象的分析能力，但對知識的聯系整合及拓展運用有待進一步提高和培養。因此，在教學過程中，教師除了注重啟發引導學生進行自主探究，通過精

3、心設置疑問，激發學生進行探究和學習的興趣，培養學生的分析和理解能力，還注重學生對知識整體的理解和構建知識的網絡結構，以及對知識的拓展提升。根據建構主義學習理論，學習是學生自己進行知識建構的過程，又因為本節內容具有一定的抽象性，因此，在學法指導上采用提供觀察、思考的機會，鼓勵學生觀察，充分調動學生已有的知識經驗，并讓學生用自己的語言進行歸納，從而在原有知識的基礎上發展新知；按照認知發現理論，學習者在一定情境中對學習材料的親身經歷和發現，才是學習者最有價值的東西，因此提供學生熟悉的情景，鼓勵學生大膽探究實驗，讓學生通過自主學習、探究學習、合作學習，達到解決問題、發展思維、提高能力的目的，培養實事求

4、是、勇于探索的獨創精神。四、教學目標知識目標1. 列舉DNA的功能；2.能說出DNA與RNA的異同，能簡單闡述RNA的種類及功能；3.能概述轉錄和翻譯的過程；4.能說出中心法則的內容。能力目標1.通過對實驗結果的分析,培養學生推理能力和分析能力；2.通過對轉錄和翻譯過程的觀看和總結,培養學生的觀察能力和綜合能力；3.通過問題的思考分析培養學生分析問題，解決問題的能力。情感、態度價值觀目標1. 通過實驗推導蛋白質合成過程，讓學生體驗科學發現過程中成功的喜悅，培養學生探究科學的興趣；2.通過分析科學實驗過程，培養學生嚴謹的科學態度。五、教學重點和難點教學重點：遺傳信息的轉錄和翻譯的過程教學難點：遺

5、傳信息的翻譯過程六、教學方法和設計思路結合教材特點和學生實際，本節課主要采用引導探究式教學方法。結合講述法、實驗法、討論法等多種教學方法，運用POWERPOINT多媒體課件加強直觀教學，采用邊講述、邊思考、邊觀察與學生討論相結合的方法。在教師的引導下，從知識的發生過程入手，重視把凝結在教材中的科學活動充分展開，重視概念的產生、知識的形成及思維獲得過程，著重引導學生自己去探索、觀察、思考、分析、歸納、總結，使學生在一系列教學活動中去發現問題、解決問題，培養學生的合作、探索精神，發展學生的思維能力。根據本節課的知識特點，通過學生熟悉的生活情景引入課題，激發學生學習的興趣；通過科學家的科學實驗設計層

6、層問題，提高學生實驗分析能力；通過對遺傳信息的轉錄和翻譯的復習，讓學生對遺傳信息的表達建立一個整體支架，要求學生能夠把握知識的內在邏輯聯系，能夠與已有的知識建立聯系，進行解釋、推理、區分和擴展等；通過金華豬改良方法設計進一步提升和拓展知識。七、教學過程設計教學內容教師的組織和引導學生活動教學意圖設計情境，引入新課【展示】金華兩頭烏豬的圖片。【講述】兩頭烏豬是金華的特產，是我國著名的地方優良豬種；該豬性成熟早，遺傳性穩定，繁殖力強，是經濟雜交的優良母本。其皮薄骨細，肉質鮮美，肉間脂肪含量高，其后腿是腌制火腿的最佳原料。【提問】請大家以兩頭烏豬為例思考，并繪制其遺傳信息的傳遞圖。請同學到黑板上來展

7、示自己結果。【過渡】兩頭烏的優良性狀是怎樣表達出來，它的具體過程是怎樣？科學家是怎樣進行研究的？這節課就與大家一起回憶復習遺傳信息的表達RNA和蛋白質合成。板書： 第四節 遺傳信息的表達RNA和蛋白質合成。思考并繪制以兩頭烏豬為例的遺傳信息傳遞圖。思考回答遺傳物質DNA的兩大功能。通過學生生活中熟悉的例子引入課題，激發學生學習的興趣；激活和檢測學生已有的知識貯備。遺傳信息的轉錄【展示】探究一 1955年拉斯特使用同位素標記法用變形蟲做換核實驗。實驗A：變形蟲放在標記的尿嘧啶核苷酸培養液中培養，結果發現標記的RNA分子首先在細胞核中出現。實驗B：變形蟲培養在未標記的尿嘧啶核苷酸培養液中，變形蟲的

8、細胞核和細胞質中均未發現有標記的RNA。實驗C：將A組變形蟲的細胞核移植到B組變形蟲的細胞質中，將重組的細胞放于未標記的尿嘧啶核苷酸培養液中培養。結果細胞質中發現有標記的RNA。【提問】1、實驗A、B結果說明什么？2、實驗C結果說明什么？3、拉斯特為什么用沒有標記的B組變形蟲為重組細胞提供細胞質，用A組變形蟲直接做實驗行不行呢？【提問】1、實驗中的RNA在細胞核中合成后進入細胞質，在細胞核中DNA是如何指導RNA的合成？需要什么條件？2、合成的RNA與DNA有什么不同學生借助已有的知識貯備進行相互討論、思考實驗，并回答問題。回憶轉錄的概念、過程、條件，RNA的種類，轉錄與復制的關系。通過勤于動

9、手、樂于探究的科學探究活動，培養獲取知識的能力，體驗科學的過程和方法，主動搜集和分析各種信息，善于與人交流和合作，培養一定的創新精神和實踐能力。激活原有的知識，鞏固基礎知識。教學內容教師的組織和引導學生活動教學意圖遺傳信息的翻譯【過渡】細胞核中合成的RNA進入細胞質起什么作用？【展示】探究二 1955年有人曾用洋蔥根尖和變形蟲作為材料進行實驗，如果加入RNA酶分解細胞中的RNA，蛋白質合成就停止，而如果再加進RNA，則又可重新合成一定數量的蛋白質。【提問】1、從實驗二的現象中，你能推出什么結論？2、RNA分子中4種堿基序列是如何決定蛋白質分子中20種氨基酸序列的？即堿基與氨基酸之間的對應關系是

10、怎樣的？【展示】探究三 1960年尼倫伯格和馬太采用了蛋白質的體外合成技術，在每個試管中分別加入一種氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的細胞提取液，以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸。【提問】1、請預測實驗結果；加入的多聚尿嘧啶核苷酸起到了什么作用？與苯丙氨酸對應的密碼子是什么？2、為什么要除去細胞提取液中的DNA和mRNA？3、如果你是尼倫伯格和馬太，你將如何設計對照組的實驗，確保你的重大發現得到同行的認可？【講述】1967年科學家破譯了全部遺傳密碼子表。【展示】密碼子表。【提問】認真觀察密碼子表，請分析密碼子的特點，以及思考反密碼子有幾種。【講述】通過科學家們的實驗研究，我們已經清楚在

11、細胞質中RNA可以控制蛋白質的合成。【提問】這個過程稱什么？是怎樣進行？需要什么條件？【講述】請同學觀看、回憶并復述DNA控制蛋白質合成的整個過程。學生討論、分析、思考，回答問題。思考堿基與氨基酸的對應關系；學會查密碼子表，并了解推算密碼子的數量和種類的方法；通過實驗的分析，感受和認識遺傳信息翻譯的研究歷程。學會查密碼子表，分析密碼子的特點。學生回憶、思考、回答問題。通過問題的步步深入，學生推理分析，形成結論。通過對實驗過程的分析，可以讓學生了解科學家進行科學家進行科學實驗的實驗方法，學習用科學家的思維方式去分析解決問題。培養學生的觀察、分析、總結能力培養學生的總結和語言表達能力。促使學生整體

12、把握因控制蛋白質合成的全過程。教學內容教師的組織和引導學生活動教學意圖中心法則【過渡】剛才我們復習的是金華兩頭烏豬的遺傳信息的傳遞，是否所有的生物的遺傳信息的傳遞都是一樣的？【提問】例如以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息的流向是怎樣？學生舉例分析并回憶總結中心法則。讓學生從細胞水平和分子水平兩個層面，整體認識遺傳信息的流動。知識的拓展和應用【講述】兩頭烏豬有著非常多的優點，但其生長速度慢、飼養成本高，與生長快、瘦肉多、體重大、飼料轉化率高，并且適宜大群飼養的外國“洋”豬種相比，飼養戶大都偏愛后者。因此，上世紀80年代中后期，在一些世界名豬如“大白”“長白”“杜洛克”等大量進入我市后，“兩頭烏”的地位一落千丈。因此此豬種面臨非常危險的境地，我們該怎么辦？【提問】請同學相互討論可以如何改良豬種？學生相互討論分析對知識進行拓展和運用，能進一步加深學生對轉錄和翻譯過程的理解。通過此過程讓學生理解基因是控制生物性狀結構和功能的基本單位，所有的生物共用一套密碼子鞏固練習，強化新知【展示】多媒體展示練習，評價學生的學習結果。（1）編寫有吸引力的鞏固知識題（2）編寫有思維力度的促進能力發展題（3）編寫滲透情感又體現能力培養方面題學生做練習通過對學生練習結果的評價，了解