2024-2025學年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎第二節遺傳信息編碼在DNA分子上教學設計（2）浙科版必修2課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設計思路嗨，親愛的同學們，今天咱們要一起探索一個神奇的世界——遺傳信息的編碼。這節課，咱們要深入浙科版必修2教材第三章第二節，揭開DNA分子上的遺傳信息編碼之謎。咱們得動手動腦，一起感受科學的魅力！????

首先，我會用生動的故事引入，讓大家對DNA有個初步的認識。然后，咱們一起分析DNA分子的結構，看看那些神秘的堿基是如何排列組合，形成遺傳信息的編碼。在這個過程中，我會穿插一些有趣的實驗，讓大家親自動手，感受科學的樂趣。

最后，咱們要總結一下這節課的收獲，鞏固所學知識。我相信，通過這節課的學習，大家會對遺傳信息的編碼有更深入的了解，為今后的學習打下堅實的基礎。讓我們一起，開啟這場奇妙的科學之旅吧！????二、核心素養目標1.科學思維：學生能夠運用模型構建、邏輯推理等方法，理解遺傳信息在DNA分子上的編碼機制。

2.科學探究：學生通過實驗操作，學會觀察、記錄和分析數據，培養提出假設、驗證假設的科學探究能力。

3.科學態度與責任：學生認識到遺傳信息的重要性，樹立尊重科學、追求真理的態度，增強社會責任感。

4.生命觀念：學生能夠從分子層面理解生命的遺傳規律，形成對生命現象的全面認識。三、教學難點與重點1.教學重點：

-確立DNA分子結構：重點講解DNA的雙螺旋結構，包括磷酸骨架、糖和堿基的排列方式，以及堿基互補配對原則。

-遺傳信息的編碼方式：強調DNA上堿基序列如何編碼成遺傳信息，包括基因的起始、終止信號和密碼子與氨基酸的對應關系。

-實驗驗證：通過具體的實驗案例，如DNA測序技術，展示遺傳信息編碼的實驗驗證過程。

2.教學難點：

-理解DNA結構的空間想象：學生可能難以在腦海中形成DNA雙螺旋的三維結構，需要通過模型、動畫等多媒體輔助教學來幫助理解。

-堿基互補配對原則的掌握：學生可能對堿基之間的A-T和C-G配對關系理解不夠深入，需通過具體實例強化記憶。

-遺傳信息編碼的復雜性：學生可能難以理解遺傳信息編碼的多樣性及其對生物體的影響，需要通過實例分析來加深理解。

-實驗原理的掌握：學生可能對DNA測序等實驗原理理解不透徹，需要通過詳細的實驗步驟和原理講解來突破這一難點。四、教學資源準備1.教材：確保每位學生都配備了浙科版必修2教材，以便跟隨課程內容進行學習。

2.輔助材料：準備DNA雙螺旋模型、堿基配對圖表、遺傳信息編碼動畫等多媒體資源，幫助學生直觀理解。

3.實驗器材：準備DNA提取、分離和測序所需的實驗器材，包括離心機、顯微鏡、凝膠電泳設備等，確保實驗順利進行。

4.教室布置：設置分組討論區，提供足夠的實驗操作臺，確保學生能在安全舒適的環境中學習。五、教學流程1.導入新課

-詳細內容：課堂開始，我將以一個生動的視頻動畫展示DNA的發現歷程，引導學生思考DNA在生物遺傳中的重要性。隨后，我會提問：“同學們，你們知道DNA是如何攜帶和傳遞生物的遺傳信息的嗎？”以此引發學生的好奇心，自然過渡到本節課的主題。

2.新課講授

-詳細內容：

1.**DNA結構講解（用時10分鐘）**：我會展示DNA雙螺旋結構模型，并詳細講解磷酸骨架、糖和堿基的排列方式，以及堿基互補配對原則。通過模型操作，讓學生直觀理解DNA的結構。

2.**遺傳信息編碼原理（用時15分鐘）**：接著，我會介紹遺傳信息在DNA上的編碼方式，包括基因的起始、終止信號和密碼子與氨基酸的對應關系。通過實例，如展示不同密碼子編碼的氨基酸，幫助學生理解編碼的多樣性。

3.**實驗原理介紹（用時10分鐘）**：我會簡要介紹DNA測序技術等實驗原理，通過圖片和視頻展示實驗過程，讓學生對實驗方法有初步的認識。

3.實踐活動

-詳細內容：

1.**DNA模型制作（用時15分鐘）**：學生分組合作，根據提供的材料制作DNA雙螺旋模型，加深對DNA結構的理解。

2.**堿基配對游戲（用時10分鐘）**：通過互動游戲，讓學生練習堿基配對，鞏固對A-T和C-G配對原則的記憶。

3.**遺傳信息編碼練習（用時10分鐘）**：提供一系列的DNA序列，讓學生根據密碼子表解碼，找出對應的氨基酸序列，練習遺傳信息編碼的應用。

4.學生小組討論

-3方面內容舉例回答：

1.**DNA結構的功能**：討論DNA結構為何如此穩定，以及這種穩定性對遺傳信息傳遞的重要性。

2.**遺傳信息編碼的復雜性**：分析遺傳信息編碼的多樣性和復雜性，以及這對生物多樣性的影響。

3.**DNA測序技術的應用**：探討DNA測序技術在醫學、農業等領域的應用，以及它如何幫助我們解決遺傳疾病和優化作物品種。

5.總結回顧

-內容：在課程接近尾聲時，我會引導學生回顧本節課的重點內容，包括DNA結構、遺傳信息編碼方式和實驗原理。我會提出幾個問題，如“DNA的穩定性如何保證遺傳信息的準確傳遞？”和“DNA測序技術在現代生物科學中的應用有哪些？”讓學生進行思考。最后，我會簡要總結本節課的收獲，強調學生對遺傳信息編碼機制的理解和掌握。

**用時**：45分鐘六、教學資源拓展1.拓展資源：

-遺傳密碼子表：提供詳細的遺傳密碼子表，包括64種密碼子及其對應的氨基酸和終止信號，幫助學生深入理解遺傳信息的編碼。

-DNA復制過程動畫：展示DNA復制過程的動畫，包括解旋、合成新的DNA鏈、連接和校正等步驟，幫助學生直觀理解DNA復制的復雜性。

-遺傳疾病案例研究：收集一些遺傳疾病的案例，如囊性纖維化、鐮狀細胞貧血等，分析其遺傳模式，探討遺傳疾病的治療和預防策略。

-人類基因組計劃簡介：介紹人類基因組計劃的目的、進展和意義，讓學生了解基因組學在生物科學中的重要性。

2.拓展建議：

-閱讀相關書籍：《基因的故事》、《基因傳》等書籍，幫助學生從更廣闊的視角理解遺傳學和基因組學的發展。

-觀看科普視頻：推薦一些關于遺傳學和DNA結構的科普視頻，如《DNA：生命的秘密》、《解碼生命》等，通過視覺和聽覺的結合，加深對知識的理解。

-參與科學實驗：鼓勵學生參與DNA提取、PCR擴增等實驗，親身體驗科學研究的樂趣，提高實驗技能。

-加入科學社團：鼓勵學生加入學校的科學社團，與其他對科學感興趣的同學一起討論、學習和探索。

-參考在線課程：推薦一些在線遺傳學課程，如Coursera上的《遺傳學基礎》等，為學生提供更深入的學習資源。

-參觀科研機構：組織學生參觀生物實驗室、遺傳學研究機構等，讓學生近距離接觸科研工作，激發他們的科學興趣。

-開展小組研究：鼓勵學生分組進行遺傳學相關的小組研究項目，如探究特定基因的功能、分析遺傳疾病的遺傳模式等，培養學生的科研能力。

-制作科普海報：讓學生以小組形式制作關于遺傳學知識的科普海報，通過展示和講解，提高他們的科普傳播能力。七、典型例題講解1.例題：一個DNA片段的堿基序列為5'-ATGCTAGCTA-3'，請寫出其互補鏈的堿基序列。

解答：根據堿基互補配對原則，A與T配對，C與G配對。因此，互補鏈的堿基序列為3'-TACGATCGAT-5'。

2.例題：已知基因A的編碼序列為5'-GCTAAGCTT-3'，請寫出該基因轉錄成的mRNA序列。

解答：轉錄過程中，DNA的堿基序列會被轉錄成mRNA的序列，但T會被U替換。因此，mRNA序列為5'-GCUAAGCUU-3'。

3.例題：一個DNA序列為5'-ATCGTACG-3'，請寫出該序列編碼的氨基酸序列。

解答：根據遺傳密碼子表，每三個堿基編碼一個氨基酸。因此，該序列編碼的氨基酸序列為“Met-Leu-Arg”。

4.例題：一個蛋白質由100個氨基酸組成，如果該蛋白質的mRNA序列長度為300個核苷酸，請計算該基因的DNA序列長度。

解答：由于DNA序列是mRNA序列的兩倍（考慮到每三個核苷酸編碼一個氨基酸），因此基因的DNA序列長度為300*2=600個核苷酸。

5.例題：一個基因的啟動子序列為5'-TATATG-3'，請寫出該啟動子序列轉錄成的mRNA序列。

解答：啟動子序列在轉錄過程中會被轉錄成mRNA，但T會被A替換。因此，mRNA序列為5'-AUAUA-3'。

6.例題：一個DNA序列為5'-CGTACGATCG-3'，請寫出該序列中所有可能的密碼子組合。

解答：該序列可以被分為三個部分，每個部分編碼一個氨基酸。可能的密碼子組合為：

-CGT編碼Met

-ACA編碼Thr

-GAT編碼Asp

7.例題：一個基因的終止子序列為5'-TAA-3'，請寫出該終止子序列轉錄成的mRNA序列。

解答：終止子序列在轉錄過程中會被轉錄成mRNA，但T會被A替換。因此，mRNA序列為5'-AAA-3'。八、教學反思與總結嗯，今天這節課下來，我有很多感觸。首先得說說教學方法。我發現，通過模型展示DNA雙螺旋結構，學生們對DNA結構的理解明顯比之前要好很多。不過，我也注意到，有些學生對于堿基互補配對原則的記憶還是有些模糊，這說明我在教學方法上可能需要更多的直觀性和重復性。

實踐活動環節，我安排了DNA模型制作、堿基配對游戲和遺傳信息編碼練習，這些活動確實讓同學們在動手操作中加深了對知識的理解。但我也發現，在實驗操作過程中，有些學生因為操作不當導致實驗結果不準確，這說明我需要在實驗前提供更詳細的指導，并確保每位學生都掌握了正確的操作步驟。

在學生小組討論環節，我發現學生們對于DNA結構的功能、遺傳信息編碼的復雜性和DNA測序技術的應用討論得非常熱烈。這讓我很高興，因為這說明他們對這門課程產生了興趣，并且能夠運用所學知識進行思考。不過，也有一些學生在討論中顯得有些拘謹，這可能是因為他們對某些概念還不夠熟悉。因此，我打算在今后的教學中，更多地鼓勵學生發表自己的看法，同時也提供更多的支持和引導。

當然，反思中也存在一些不足。比如，我在講解DNA復制過程時，可能沒有花足夠的時間來解釋每一個步驟，導致有些學