2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第二節(jié) 遺傳信息編碼在DNA分子上說(shuō)課稿（2）浙科版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第二節(jié)遺傳信息編碼在DNA分子上說(shuō)課稿（2）浙科版必修2課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒔虒W(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：2024-2025學(xué)年新教材高中生物第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第二節(jié)遺傳信息編碼在DNA分子上，涉及DNA分子結(jié)構(gòu)、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課在學(xué)生已掌握的DNA分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討遺傳信息的編碼過(guò)程，與之前學(xué)習(xí)的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等知識(shí)緊密相連，有助于學(xué)生構(gòu)建完整的遺傳信息傳遞模型。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物科學(xué)基本概念的理解能力，提升科學(xué)思維，通過(guò)分析DNA編碼過(guò)程，提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)探究方法解決問(wèn)題的能力。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象的敬畏感和對(duì)生物科學(xué)研究的興趣。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)對(duì)DNA的結(jié)構(gòu)和功能有了初步的了解，掌握了DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的基本概念，以及基因的概念。此外，學(xué)生還對(duì)遺傳信息的傳遞過(guò)程有一定的認(rèn)識(shí)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中生物學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的奧秘普遍感興趣，尤其對(duì)遺傳學(xué)領(lǐng)域充滿好奇心。學(xué)生的能力方面，他們具備一定的觀察能力和邏輯思維能力，能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析來(lái)理解生物學(xué)現(xiàn)象。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生中既有偏好通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作來(lái)學(xué)習(xí)的學(xué)生，也有喜歡通過(guò)閱讀和討論來(lái)深入理解概念的學(xué)生。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解DNA編碼過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到以下困難：一是DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和遺傳信息的編碼方式較為復(fù)雜，學(xué)生可能難以直觀理解；二是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程涉及多個(gè)步驟，學(xué)生需要將不同步驟聯(lián)系起來(lái)，形成完整的知識(shí)體系；三是學(xué)生對(duì)遺傳密碼子表的理解可能不夠深入，導(dǎo)致對(duì)遺傳信息的編碼過(guò)程難以把握。此外，學(xué)生可能對(duì)分子層面的生物學(xué)現(xiàn)象缺乏直觀感受，影響對(duì)知識(shí)的理解和記憶。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《遺傳的分子基礎(chǔ)》教材，以便課堂學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖、遺傳密碼子表、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程的動(dòng)畫(huà)視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生直觀理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：若安排相關(guān)實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材如顯微鏡、DNA提取試劑盒等完整且安全。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，提供足夠的實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。五、教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課

1.老師提問(wèn)：同學(xué)們，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)和功能，那么DNA是如何將遺傳信息傳遞給后代的呢？今天我們就來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。

2.學(xué)生思考并回答，老師總結(jié)：DNA通過(guò)遺傳信息的編碼在分子水平上實(shí)現(xiàn)遺傳信息的傳遞。

二、新課講授

1.遺傳信息的編碼過(guò)程

a.老師講解：DNA的堿基序列決定了遺傳信息的編碼，每個(gè)堿基對(duì)對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸，這就是遺傳密碼子。

b.學(xué)生跟隨老師學(xué)習(xí)遺傳密碼子表，了解每種密碼子對(duì)應(yīng)的氨基酸。

c.老師舉例說(shuō)明：例如，密碼子AUG對(duì)應(yīng)氨基酸甲硫氨酸，這就是遺傳信息的編碼過(guò)程。

2.轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程

a.老師講解：轉(zhuǎn)錄是指DNA模板鏈上的堿基序列被合成mRNA的過(guò)程，翻譯是指mRNA上的密碼子被合成蛋白質(zhì)的過(guò)程。

b.學(xué)生跟隨老師學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，了解RNA聚合酶、核糖體等關(guān)鍵分子在過(guò)程中的作用。

c.老師舉例說(shuō)明：例如，DNA模板鏈為5'-ATGGCTAC-3'，轉(zhuǎn)錄得到的mRNA為5'-UACCGCAU-3'，翻譯得到的蛋白質(zhì)序列為N-甲硫氨酸-丙氨酸-賴(lài)氨酸-天冬氨酸-C。

3.遺傳信息的調(diào)控

a.老師講解：遺傳信息的調(diào)控是指通過(guò)調(diào)控轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的高效和精確。

b.學(xué)生跟隨老師學(xué)習(xí)遺傳信息的調(diào)控機(jī)制，了解轉(zhuǎn)錄因子、RNA干擾等調(diào)控手段。

c.老師舉例說(shuō)明：例如，轉(zhuǎn)錄因子可以結(jié)合DNA上的特定序列，調(diào)控基因的表達(dá)。

三、課堂活動(dòng)

1.分組討論：將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)遺傳信息編碼的實(shí)例，分析其轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，以及調(diào)控機(jī)制。

2.學(xué)生展示：每組派代表向全班同學(xué)展示討論成果，其他同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)和評(píng)價(jià)。

四、鞏固練習(xí)

1.老師提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識(shí)，回答以下問(wèn)題：

a.遺傳信息的編碼過(guò)程是怎樣的？

b.轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程的關(guān)鍵分子有哪些？

c.遺傳信息的調(diào)控機(jī)制有哪些？

2.學(xué)生回答，老師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

五、課堂小結(jié)

1.老師總結(jié)：今天我們學(xué)習(xí)了遺傳信息的編碼、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，以及遺傳信息的調(diào)控機(jī)制，這些知識(shí)對(duì)于理解生命現(xiàn)象具有重要意義。

2.學(xué)生回顧所學(xué)內(nèi)容，加深對(duì)遺傳信息傳遞過(guò)程的理解。

六、布置作業(yè)

1.老師布置作業(yè)：請(qǐng)同學(xué)們查閱資料，了解RNA干擾在基因調(diào)控中的應(yīng)用。

2.學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

七、教學(xué)反思

1.老師反思：本節(jié)課通過(guò)講解、討論、展示等多種教學(xué)手段，幫助學(xué)生理解遺傳信息的編碼、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，以及遺傳信息的調(diào)控機(jī)制。

2.學(xué)生反思：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我對(duì)遺傳信息傳遞過(guò)程有了更深入的了解，認(rèn)識(shí)到遺傳信息在生命現(xiàn)象中的重要性。六、拓展與延伸一、拓展閱讀材料

1.《基因與遺傳學(xué)》-約翰·馬蒂森

這本書(shū)詳細(xì)介紹了基因的概念、遺傳學(xué)的基本原理以及基因在生物進(jìn)化中的作用，對(duì)于想要深入了解遺傳信息編碼和傳遞機(jī)制的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一本很好的讀物。

2.《遺傳信息的流動(dòng)》-彼得·梅達(dá)沃斯

梅達(dá)沃斯在這本書(shū)中探討了遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程，包括DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的詳細(xì)機(jī)制，適合對(duì)分子生物學(xué)感興趣的學(xué)生閱讀。

3.《遺傳密碼》-奧古斯特·魏斯曼

本書(shū)介紹了遺傳密碼的發(fā)現(xiàn)歷程，以及密碼子的作用和遺傳信息的編碼方式，對(duì)于理解本節(jié)課內(nèi)容有很好的補(bǔ)充作用。

二、課后自主學(xué)習(xí)和探究

1.學(xué)生可以嘗試自己繪制DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)圖，并標(biāo)注出堿基對(duì)和遺傳密碼子，加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)及其編碼功能的理解。

2.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源或圖書(shū)館資料，查找關(guān)于基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）的最新研究進(jìn)展，了解這些技術(shù)如何影響遺傳信息的編輯和調(diào)控。

3.探究基因表達(dá)調(diào)控的分子機(jī)制，例如通過(guò)研究轉(zhuǎn)錄因子和RNA干擾在基因表達(dá)調(diào)控中的作用，理解基因如何在不同細(xì)胞類(lèi)型和發(fā)育階段進(jìn)行精確調(diào)控。

4.學(xué)生可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，模擬DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證遺傳信息的傳遞機(jī)制。

5.研究遺傳信息在進(jìn)化中的作用，例如通過(guò)比較不同物種的DNA序列，分析基因突變?nèi)绾斡绊懮锏倪m應(yīng)性。

6.了解人類(lèi)遺傳病的遺傳模式，例如唐氏綜合癥、囊性纖維化等，探究這些疾病的遺傳基礎(chǔ)和遺傳咨詢(xún)的重要性。

7.探討基因與環(huán)境相互作用對(duì)個(gè)體表型的影響，例如遺傳和環(huán)境因素如何共同作用導(dǎo)致某些疾病的發(fā)生。七、板書(shū)設(shè)計(jì)①遺傳信息編碼

-DNA堿基序列

-遺傳密碼子

-密碼子與氨基酸對(duì)應(yīng)關(guān)系

②轉(zhuǎn)錄過(guò)程

-DNA模板鏈

-RNA聚合酶

-mRNA合成

③翻譯過(guò)程

-mRNA作為模板

-核糖體