高三生物教案：《基因的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　第一部分:教材分析

　　一、教材地位

　　《全日制普通高級(jí)中學(xué)生物教學(xué)大綱》指出：“高中生物選修課是在必修課的基礎(chǔ)上開設(shè)的，是理科學(xué)生的必選課，要為理科學(xué)生的升學(xué)和就業(yè)打下良好的生物學(xué)基礎(chǔ)。選修課課程內(nèi)容的安排側(cè)重于生物科學(xué)與人類的生存和發(fā)展的密切關(guān)系的基礎(chǔ)知識(shí)，……以上選修課教學(xué)內(nèi)容，與必修課內(nèi)容既不重復(fù)，又有密切的內(nèi)存聯(lián)系，而且是必要的延伸和提高，力求做到從理科學(xué)生升學(xué)的實(shí)際需要出發(fā)，著重選取反映現(xiàn)代生物科學(xué)新進(jìn)展的內(nèi)容，并且十分重視理論知識(shí)密切聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，我國(guó)生產(chǎn)、生物技術(shù)及環(huán)境保護(hù)等實(shí)際”。

　　1.本章教材承接了高中生物必修課中有關(guān)遺傳學(xué)基本知識(shí)。

　　本節(jié)是對(duì)必修教材第六章《遺傳和變異》的第一節(jié)《遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)》部分知識(shí)的補(bǔ)充，并使學(xué)生對(duì)基因在遺傳中的地位以及作用有較全面的了解。《基因的結(jié)構(gòu)》涉及到DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其作用，基因的概念、結(jié)構(gòu)，復(fù)制及其表達(dá)，中心法則等知識(shí)，可以使學(xué)生對(duì)基因及其遺傳機(jī)理在高二基礎(chǔ)上取得更深一層的認(rèn)識(shí)和理解。

　　2.為學(xué)習(xí)《基因工程簡(jiǎn)介》打好基礎(chǔ)。

　　本章教材共包括三節(jié)：《細(xì)胞質(zhì)遺傳》、《基因的結(jié)構(gòu)》和《基因工程簡(jiǎn)介》。有關(guān)基因工程的內(nèi)容在本章中占有重要地位。由于基因工程技術(shù)是四大生物工程(基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程)的核心技術(shù).基因工程的學(xué)習(xí)又是在掌握基因結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的.所以，無(wú)論是從其內(nèi)容，還是從其所處的地位來(lái)看，本節(jié)教學(xué)內(nèi)容對(duì)理解基因工程以至于第四、五章教學(xué)內(nèi)容具有重要的作用。

　　二、教學(xué)目標(biāo)分析

　　按《全日制普通高級(jí)中學(xué)生物教學(xué)大綱(供試驗(yàn)用)》精神，本節(jié)應(yīng)該達(dá)到如下目標(biāo)：

　　1.知識(shí)目標(biāo)：

　　認(rèn)識(shí)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)、真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)

　　知道人類基因組研究

　　2.能力目標(biāo)：

　　1.通過(guò)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用對(duì)比法進(jìn)行學(xué)習(xí)的方法。

　　2.理解編碼區(qū)，非編碼區(qū)和RNA聚合酶的作用，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力

　　3.情感目標(biāo)：

　　1.通過(guò)“人類基因組研究”的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)研究中團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

　　2. 通過(guò)介紹我國(guó)科學(xué)家在人類基因組研究中的重要作用，使學(xué)生樹立愛國(guó)主義思想。

　　3.正確認(rèn)識(shí)人類基因組草圖的價(jià)值及人類基因組計(jì)劃的艱巨性，通過(guò)閱讀分析有關(guān)新聞報(bào)道，理解新聞工作者必須具備廣博的知識(shí)，否則會(huì)誤導(dǎo)公眾。

　　三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　1、教學(xué)重點(diǎn)：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)

　　落實(shí)方案：用多媒體課件說(shuō)明原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

　　2、教學(xué)難點(diǎn)：原核和真核細(xì)胞基因非編碼區(qū)上游RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)的作用、真核細(xì)胞基因的間隔序列。

　　突破策略：

　　1) 安排學(xué)生預(yù)習(xí)，讓學(xué)生閱讀分析教材，熟悉教材。

　　2) 使用多媒體直觀顯示真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)。

　　第二部分:教法分析

　　根據(jù)對(duì)教材的理解和分析,我采用的教學(xué)模式為“引導(dǎo)—發(fā)現(xiàn)”式, 融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法，并配以多媒體輔助教學(xué).教師通過(guò)列舉事例，引導(dǎo)學(xué)生閱讀課文及相關(guān)材料，進(jìn)行分析、討論、歸納和總結(jié)獲取知識(shí),提高能力。學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí),讓學(xué)生自己去學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，積極去建構(gòu)屬于自己的知識(shí)體系,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力的發(fā)展。

　　《基因的結(jié)構(gòu)》這部分內(nèi)容理論性較強(qiáng)，比較抽象，所講述的知識(shí)大多是微觀的，知識(shí)難度較大，因此，我利用多媒體將抽象的知識(shí)形象化,將微觀結(jié)構(gòu)宏觀化，以形象思維啟迪學(xué)生的抽象思維，達(dá)到突破難點(diǎn)的目的。信息時(shí)代的學(xué)生要有獲得信息、分析信息和處理信息的能力.通過(guò)信息的搜集、分析和判斷,從而促進(jìn)“再發(fā)現(xiàn)”,增強(qiáng)思考和創(chuàng)造力. “人類基因組計(jì)劃”是當(dāng)前生物科技發(fā)展熱點(diǎn)課題,媒體上關(guān)于“人類基因組計(jì)劃”的報(bào)道很多,而且各方面的論述都有:正面的、反面的,悲觀的、樂(lè)觀的……我收集了一些資料讓學(xué)生閱讀討論,讓學(xué)生全面的了解人類基因組計(jì)劃。

　　第三部分:學(xué)法指導(dǎo)

　　學(xué)習(xí)指導(dǎo)的目的在于使學(xué)生愿學(xué)、樂(lè)學(xué)、主動(dòng)學(xué)、會(huì)學(xué)，在于提高學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和全面發(fā)展。因此教學(xué)該課，我確定了以下學(xué)習(xí)方法：確立學(xué)習(xí)目標(biāo)——活動(dòng)與探究——交流與討論——練習(xí)與提高。關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，更關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程。從教育心理學(xué)的角度看，學(xué)習(xí)可分為三個(gè)層次：一是概念的學(xué)習(xí)，通過(guò)概念來(lái)了解事物的性質(zhì);二是規(guī)則的學(xué)習(xí)，懂得概念與概念之間的聯(lián)系;三是問(wèn)題解決的學(xué)習(xí)，運(yùn)用概念規(guī)則來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題。本節(jié)內(nèi)容不強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基因的結(jié)構(gòu)的死記硬背而注重引導(dǎo)學(xué)生形成核心生物概念，真正理解，熟練應(yīng)用，更注重第三層次的學(xué)習(xí)，目的是發(fā)展學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

　　第四部分:教學(xué)程序

　　我認(rèn)為。一個(gè)能鼓舞自己的學(xué)生學(xué)習(xí)的教師就是好教師。教師在教育上的成功就是要讓學(xué)生在任何時(shí)候都不失掉信心，始終保持強(qiáng)烈的求知欲望。如何才能激發(fā)起學(xué)生的這種強(qiáng)

　　烈的學(xué)習(xí)愿望呢?我的教學(xué)過(guò)程是這樣設(shè)計(jì)的:

　　一.溫故知新，引出問(wèn)題

　　引導(dǎo)學(xué)生回顧原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，生成對(duì)本節(jié)相關(guān)內(nèi)容的問(wèn)題情景。精心設(shè)疑，置學(xué)生于知與不知的矛盾中，使學(xué)生產(chǎn)生價(jià)值取向，注意力開始集中起來(lái)，準(zhǔn)備主動(dòng)積極投入新問(wèn)題的解決過(guò)程

　　1)什么叫基因?基因的化學(xué)本質(zhì)是什么?

　　2)基因有什么功能?

　　3)思考：唾液淀粉酶和胃蛋白酶的基因存在于人體的什么細(xì)胞中?為什么細(xì)胞含基本相同的基因，但只有唾液腺細(xì)胞中合成唾液淀粉酶、胃腺細(xì)胞中合成胃蛋白酶呢?這與基因的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的，那么，基因的結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的呢?

　　二. 閱讀自學(xué)，分析問(wèn)題

　　帶問(wèn)題閱讀教材，觀察課件，通過(guò)類比、推理、歸納，很自然就可解決了這些問(wèn)題，學(xué)生因而產(chǎn)生興趣。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，搜集處理信息的能力。

　　(一) 要求學(xué)生帶著下列思考題閱讀教材《原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)》部分內(nèi)容

　　出示思考題：

　　1、 原核細(xì)胞基因的結(jié)構(gòu)包括哪幾部分?

　　2、 什么叫編碼區(qū)?

　　3、 什么叫非編碼區(qū)?其重要作用是什么?為什么?

　　4、 RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)及作用分別是什么?它是如何催化DNA轉(zhuǎn)錄RNA的?

　　學(xué)生閱讀、思考、回答、補(bǔ)充，教師歸納。

　　1、基因的概念：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是控制性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位。遺傳效應(yīng)是指能轉(zhuǎn)錄為

　　mRNA，繼而翻譯為蛋白質(zhì)，或轉(zhuǎn)錄為核糖體RNA.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的功能。

　　3、RNA聚合酶：位于編碼區(qū)上游，其作用是催化DNA轉(zhuǎn)錄成RNA。

　　(二) 再要求學(xué)生閱讀教材《真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)》部分內(nèi)容，并思考下列問(wèn)題：

　　1、真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)如何?

　　2、與原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)相比較有什么相同和不同?

　　投影原、真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖，并比較它們的異同。

　　學(xué)生閱讀、思考、回答、補(bǔ)充，教師歸納。

　　2、真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：與原核生物的基因結(jié)構(gòu)基本相似，只是編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的，可編碼蛋白質(zhì)的序列(即外顯子)被不能編碼蛋白質(zhì)的序列(即內(nèi)含子)隔開。而且外顯子序列在整個(gè)基因中所占的比例較小。

　　3、原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)

　　4.由旁欄思考題的解決過(guò)程加深對(duì)上述內(nèi)容的理解。

　　指導(dǎo)學(xué)生計(jì)算旁欄思考題中外顯子的堿基對(duì)在整個(gè)基因堿基對(duì)中所占比例的問(wèn)題。使學(xué)生掌握外顯子序列在整個(gè)基因中所占的比例較小，從而使學(xué)生了解并掌握基因中調(diào)控序列的重要作用。

　　(三)提供資料，指導(dǎo)學(xué)生閱讀有關(guān)《人類基因組研究》有關(guān)內(nèi)容，并分組討論銀屏出示的思考題，教師在學(xué)生探究的基礎(chǔ)上給予適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥、歸納。

　　1、研究對(duì)象：人體1—22號(hào)常染色體和X、Y兩條性染色體上的全部基因(22+XY)

　　2、研究?jī)?nèi)容：繪制人類基因組四張圖，即：遺傳圖、物理圖、序列圖、轉(zhuǎn)錄圖

　　3、啟動(dòng)時(shí)間：1990年

　　4、參與國(guó)家：美、英、法、德、日、中(我國(guó)承擔(dān)其中1%的測(cè)序任務(wù))

　　5、研究意義：

　　①對(duì)各種遺傳病的診斷、治療具有劃時(shí)代的意義;

　�、谶M(jìn)一步了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制、細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和個(gè)體發(fā)育的機(jī)制，以及生物的進(jìn)化等具有重要意義;

　　③推動(dòng)生物高新技術(shù)的發(fā)展，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　三.疑難分析

　　通過(guò)疑難分析讓學(xué)生更好的掌握本節(jié)內(nèi)容，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題。

　　1)編碼區(qū)和編碼序列的區(qū)別

　　基因分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)，非編碼區(qū)是非編碼序列，編碼區(qū)不一定都是編碼序列，編碼區(qū)中也存在非編碼序列，如真核細(xì)胞基因的內(nèi)含子。

　　2)外顯子堿基數(shù)目與對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)數(shù)目的關(guān)系，其核心是“堿基配對(duì)原則”及中心法則的應(yīng)用。同時(shí)注意由已知蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目，只能計(jì)算出基因中編碼區(qū)的外顯子所含的核苷酸數(shù)目，而非編碼區(qū)和內(nèi)含子中的核苷酸數(shù)目是計(jì)算不出來(lái)的。

　　3)水稻基因組為什么只要檢測(cè)12條染色體?而不像人類基因組那樣需檢測(cè)22條常染色體和X、Y兩條性染色體。

　　水稻是雌雄通體的生物,沒(méi)有性染色體與常染色體之分;人是雌雄異體的生物,有性染色體與常染色體之分.所以人類單倍體基因組就由22條常染色體DNA分子和XY兩條性染色體DNA分子組成,而水稻的單倍體基因組只有12條染色體DNA.。

　　四.小結(jié)與練習(xí)，鞏固知識(shí)

　　課堂小結(jié)，以提問(wèn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課重要知識(shí)進(jìn)行總結(jié)整理，查漏補(bǔ)缺。形成學(xué)習(xí)——總結(jié)——學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。通過(guò)課堂練習(xí)的處理增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。并布置課后活動(dòng)，搜集關(guān)于“人類基因組計(jì)劃”的相關(guān)報(bào)道。

　　本節(jié)課，充分發(fā)揮教材中蘊(yùn)含的創(chuàng)新、探究的素材，并結(jié)合多媒體上豐富的教學(xué)資源，把教材中的“現(xiàn)成結(jié)論”，通過(guò)多處“設(shè)障”、“布惑”，將教材進(jìn)行活化和優(yōu)化處理，使之真正成為學(xué)生的“學(xué)材”。在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中不僅給學(xué)生自主的空間，也要學(xué)生自主的時(shí)間，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，使學(xué)生學(xué)會(huì)分析學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

　　總之，努力改變我們教育教學(xué)中的弱點(diǎn)或缺點(diǎn)，是我們一線教師的不懈追求。