遗传密码的破译的教学设计

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1、《遗传密码的破译》的教学设计唐庆圆福州高级中学350007一、设计思路科学史展现了科学家探索生物新知的过程，不同的科学家在不同时期都对某同一个问题进行反复的研究和验证，资料中涉及的一些知识背景、设计思路、技术手段与学生的认知水平存在一定的距离。在本节课中，通过还原遗传密码破译的研究场景，让学生亲历科学知识的获得过程，运用问题引导的教学模式，采用个体学习与合作学习相结合、体验探究与自主构建相结合的教学策略理解科学的本质，领悟科学方法。二、教学分析1．教材分析《遗传密码的破译》是高中生物必修2第4章《基因的表达》的一节内容，是对本章第一节《基因指导蛋白质的合成》的重要补充，在教材中

2、本来属于选学内容。该内容是理解基因突变和基因工程的理论基础，同时也蕴涵着丰富的科学史探究素材，包含了“假说-演绎”的完整案例，也体现了实验设计的许多科学方法，非常适合学生进行探究性学习活动。通过探究性学习活动，能使学生经历和体验科学探究的过程，体味科学的本质，激发其学习生物学的兴趣，培养学生的生物科学达素养，是达成三维目标之一“情感态度价值观“的难得载体。2．学情分析（1）学生对基因指导蛋白质合成的具体过程有了一定的知识准备，对遗传密码的特点、作用有了清楚的认识，为进一步认识和理解遗传密码的发现创造了条件。（2）高二的学生的学习兴趣浓厚、思维较活跃。通过高中阶段生物课程的学习，

3、具有较强的实验设计、分析能力。学生对科学探究的一般过程的理解程度，将影响其对于蛋白质体外合成实验的设计。因此在探究实验设计的过程中应加强引导，细化各步骤的问题，做好知识的铺垫。3．教学重难点（1）教学重点：通过遗传密码破译的过程，理解科学的本质,体会“假说-演绎”的重要作用,体验科学探究的方法态度。（2）教学难点：遗传密码阅读方式的实验证据，无细胞系统破译遗传密码的实验设计。7三、教学目标1．知识与能力（1）遗传密码的破译过程。（2）遗传密码的特点。2．过程与方法（1）从数学的角度认识碱基与氨基酸的对应关系训练学生科学推理能力。（2）通过再现科学史，培养实验设计与科学探究能力。

4、（3）通过总结遗传密码的特点，提高对比分析、归纳总结能力。3．情感态度与价值观（1）通过再现科学史，体验科学探究的方法和态度。（2）感受科学知识发现过程的艰辛和漫长，理解科学的本质。（3）培养敢于质疑、勇于创新的精神。四、教学策略和手段运用问题引导的教学模式，采用个体学习与合作学习相结合、体验探究与自主构建相结合的教学策略开展教学。复习旧知识：DNA结构特点及遗传信息的物质基础环节一DNA如何指导蛋白质的合成碱基编码氨基酸环节二几个碱基编码一个氨基酸结论：遗传密码的阅读方式是非重叠阅读资料2镰刀型细胞贫血症的病因环节三遗传密码的阅读方式结论：3个碱基编码1个氨基酸资料3大肠杆菌

5、T4噬菌体的移码突变实验结论：用实证验证了三联体假说。环节四哪几个碱基决定某一种氨基酸？环节四资料4尼伦伯格和马太的大肠杆菌实验7课后作业　分析尼伦伯格“微型mRNA”的背景资料，设计实验小组合作，设计对照组，提升认识分析第一个密码子发现的方法，体会探索实验中的巧妙设计五、教学过程教学环节教师的组织和引导学生活动教学意图复习引入复习1953年沃森和克里克提出的DNA分子模型，回顾遗传信息的物质基础。1944年薛定谔曾大胆地预言，染色体是由一些同分异构的单体分子连续所组成。这些同分异构单体就像莫尔斯电码的两个符号：“·”、“—”，通过排列组合来储存遗传信息。回顾双螺旋结构，明确遗

6、传信息是什么，遗传信息沿着DNA→RNA→蛋白质的途径传递。通过复习、类比，展现矛盾，引入新课。环节一碱基编码蛋白质背景资料1955年Brachet（布拉什）首次用实验证实了蛋白质的合成是依赖于RNA。1958年，克里克提出了“中心法则”假说，揭示了DNA→RNA→蛋白质的信息传递途径。思考：1、细胞核内的DNA如何指导细胞质中蛋白质的合成？2、对于mRNA上的碱基序列转化为蛋白质中相应氨基酸排列次序，需要解决哪些问题。确定“碱基编码氨基酸”，并具体编码提出问题。环节二几个碱基编码一个氨基酸资料1：mRNA只有4种碱基，而组成蛋白质的氨基酸有20种，这4种碱基是怎么决定蛋白质的

7、20种氨基酸的呢？=1954年，美籍俄裔理论物理学伽莫夫应用排列组合计算来研究遗传密码。提出遗传密码的三联体假说。通过排列组合计算，明确：当3个以上的碱基决定1种氨基酸时，4种碱基才够决定20种氨基酸引导结合数学方法解决生物问题。环节三资料2大肠杆菌T4噬菌体的移码突变实验7遗传密码的阅读方式环节三遗传密码的阅读方式1961年，克里克与布伦纳合作，利用大肠杆菌的野生型T4噬菌体作实验。用丫啶类药物处理野生型噬菌体，在此噬菌体DNA发生缺失1个、2个、3个或插入1个、2个、3个核苷酸的各种突变