高三生物教案：《基因的結構》教學(xué)設計

　　第一部分:教材分析

　　一、教材地位

　　《全日制普通高級中學(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上開(kāi)設的，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。選修課課程內容的安排側重于生物科學(xué)與人類(lèi)的生存和發(fā)展的密切關(guān)系的基礎知識，……以上選修課教學(xué)內容，與必修課內容既不重復，又有密切的內存聯(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(zhù)重選取反映現代生物科學(xué)新進(jìn)展的內容，并且十分重視理論知識密切聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，我國生產(chǎn)、生物技術(shù)及環(huán)境保護等實(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。

　　本節是對必修教材第六章《遺傳和變異》的第一節《遺傳的物質(zhì)基礎》部分知識的補充，并使學(xué)生對基因在遺傳中的地位以及作用有較全面的了解�！痘�因的結構》涉及到DNA的結構特點(diǎn)及其作用，基因的概念、結構，復制及其表達，中心法則等知識，可以使學(xué)生對基因及其遺傳機理在高二基礎上取得更深一層的認識和理解。

　　2.為學(xué)習《基因工程簡(jiǎn)介》打好基礎。

　　本章教材共包括三節：《細胞質(zhì)遺傳》、《基因的結構》和《基因工程簡(jiǎn)介》。有關(guān)基因工程的內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)習又是在掌握基因結構的基礎上進(jìn)行的.所以，無(wú)論是從其內容，還是從其所處的地位來(lái)看，本節教學(xué)內容對理解基因工程以至于第四、五章教學(xué)內容具有重要的作用。

　　二、教學(xué)目標分析

　　按《全日制普通高級中學(xué)生物教學(xué)大綱(供試驗用)》精神，本節應該達到如下目標：

　　1.知識目標：

　　認識原核細胞的基因結構、真核細胞的基因結構

　　知道人類(lèi)基因組研究

　　2.能力目標：

　　1.通過(guò)原核細胞的基因結構和真核細胞的基因結構的學(xué)習，培養學(xué)生運用對比法進(jìn)行學(xué)習的方法。

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

　　3.情感目標：

　　1.通過(guò)“人類(lèi)基因組研究”的學(xué)習，培養學(xué)生在科學(xué)研究中團結協(xié)作的精神。

　　2. 通過(guò)介紹我國科學(xué)家在人類(lèi)基因組研究中的重要作用，使學(xué)生樹(shù)立愛(ài)國主義思想。

　　3.正確認識人類(lèi)基因組草圖的價(jià)值及人類(lèi)基因組計劃的艱巨性，通過(guò)閱讀分析有關(guān)新聞報道，理解新聞工作者必須具備廣博的知識，否則會(huì )誤導公眾。

　　三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

　　1、教學(xué)重點(diǎn)：原核細胞和真核細胞的基因結構

　　落實(shí)方案：用多媒體課件說(shuō)明原核細胞基因結構與真核細胞基因結構的區別。

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

　　突破策略：

　　1) 安排學(xué)生預習，讓學(xué)生閱讀分析教材，熟悉教材。

　　2) 使用多媒體直觀(guān)顯示真核細胞基因結構。

　　第二部分:教法分析

　　根據對教材的理解和分析,我采用的教學(xué)模式為“引導—發(fā)現”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、歸納和總結獲取知識,提高能力。學(xué)生在教師指導下主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習,讓學(xué)生自己去學(xué)會(huì )學(xué)習，積極去建構屬于自己的知識體系,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng )新意識與實(shí)踐能力的發(fā)展。

　　《基因的結構》這部分內容理論性較強，比較抽象，所講述的知識大多是微觀(guān)的，知識難度較大，因此，我利用多媒體將抽象的知識形象化,將微觀(guān)結構宏觀(guān)化，以形象思維啟迪學(xué)生的抽象思維，達到突破難點(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”,增強思考和創(chuàng )造力. “人類(lèi)基因組計劃”是當前生物科技發(fā)展熱點(diǎn)課題,媒體上關(guān)于“人類(lèi)基因組計劃”的報道很多,而且各方面的論述都有:正面的、反面的,悲觀(guān)的、樂(lè )觀(guān)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(lèi)基因組計劃。

　　第三部分:學(xué)法指導

　　學(xué)習指導的目的在于使學(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)習方法：確立學(xué)習目標——活動(dòng)與探究——交流與討論——練習與提高。關(guān)注學(xué)生學(xué)習的結果，更關(guān)注學(xué)生學(xué)習的過(guò)程。從教育心理學(xué)的角度看，學(xué)習可分為三個(gè)層次：一是概念的學(xué)習，通過(guò)概念來(lái)了解事物的性質(zhì);二是規則的學(xué)習，懂得概念與概念之間的聯(lián)系;三是問(wèn)題解決的學(xué)習，運用概念規則來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題。本節內容不強調學(xué)生對基因的結構的死記硬背而注重引導學(xué)生形成核心生物概念，真正理解，熟練應用，更注重第三層次的學(xué)習，目的是發(fā)展學(xué)生運用科學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

　　第四部分:教學(xué)程序

　　我認為。一個(gè)能鼓舞自己的學(xué)生學(xué)習的教師就是好教師。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，始終保持強烈的求知欲望。如何才能激發(fā)起學(xué)生的這種強

　　烈的學(xué)習愿望呢?我的教學(xué)過(guò)程是這樣設計的:

　　一.溫故知新，引出問(wèn)題

　　引導學(xué)生回顧原有知識經(jīng)驗，生成對本節相關(guān)內容的問(wèn)題情景。精心設疑，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(kāi)始集中起來(lái)，準備主動(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胞中?為什么細胞含基本相同的基因，但只有唾液腺細胞中合成唾液淀粉酶、胃腺細胞中合成胃蛋白酶呢?這與基因的結構密切相關(guān)的，那么，基因的結構究竟是怎樣的呢?

　　二. 閱讀自學(xué)，分析問(wèn)題

　　帶問(wèn)題閱讀教材，觀(guān)察課件，通過(guò)類(lèi)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(zhù)下列思考題閱讀教材《原核細胞的基因結構》部分內容

　　出示思考題：

　　1、 原核細胞基因的結構包括哪幾部分?

　　2、 什么叫編碼區?

　　3、 什么叫非編碼區?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轉錄RNA的?

　　學(xué)生閱讀、思考、回答、補充，教師歸納。

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

　　mRNA，繼而翻譯為蛋白質(zhì)，或轉錄為核糖體RNA.轉運RNA的功能。

　　3、RNA聚合酶：位于編碼區上游，其作用是催化DNA轉錄成RNA。

　　(二) 再要求學(xué)生閱讀教材《真核細胞的基因結構》部分內容，并思考下列問(wèn)題：

　　1、真核細胞的基因結構如何?

　　2、與原核細胞基因結構相比較有什么相同和不同?

　　投影原、真核細胞基因結構示意圖，并比較它們的異同。

　　學(xué)生閱讀、思考、回答、補充，教師歸納。

　　2、真核細胞基因結構特點(diǎn)：與原核生物的基因結構基本相似，只是編碼區是間隔的、不連續的，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(即內含子)隔開(kāi)。而且外顯子序列在整個(gè)基因中所占的比例較小。

　　3、原核細胞的基因結構和真核細胞的基因結構

　　4.由旁欄思考題的解決過(guò)程加深對上述內容的理解。

　　指導學(xué)生計算旁欄思考題中外顯子的堿基對在整個(gè)基因堿基對中所占比例的問(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控序列的重要作用。

　　(三)提供資料，指導學(xué)生閱讀有關(guān)《人類(lèi)基因組研究》有關(guān)內容，并分組討論銀屏出示的思考題，教師在學(xué)生探究的基礎上給予適當的點(diǎn)撥、歸納。

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

　　2、研究?jì)热荩豪L制人類(lèi)基因組四張圖，即：遺傳圖、物理圖、序列圖、轉錄圖

　　3、啟動(dòng)時(shí)間：1990年

　　4、參與國家：美、英、法、德、日、中(我國承擔其中1%的測序任務(wù))

　　5、研究意義：

　�、賹Ω鞣N遺傳病的診斷、治療具有劃時(shí)代的意義;

　�、谶M(jìn)一步了解基因表達的調控機制、細胞的生長(cháng)、分化和個(gè)體發(fā)育的機制，以及生物的進(jìn)化等具有重要意義;

　�、弁苿�(dòng)生物高新技術(shù)的發(fā)展，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

　　三.疑難分析

　　通過(guò)疑難分析讓學(xué)生更好的掌握本節內容，使學(xué)生能夠運用所學(xué)知識來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題。

　　1)編碼區和編碼序列的區別

　　基因分為編碼區和非編碼區，非編碼區是非編碼序列，編碼區不一定都是編碼序列，編碼區中也存在非編碼序列，如真核細胞基因的內含子。

　　2)外顯子堿基數目與對應蛋白質(zhì)數目的關(guān)系，其核心是“堿基配對原則”及中心法則的應用。同時(shí)注意由已知蛋白質(zhì)氨基酸數目，只能計算出基因中編碼區的外顯子所含的核苷酸數目，而非編碼區和內含子中的核苷酸數目是計算不出來(lái)的。

　　3)水稻基因組為什么只要檢測12條染色體?而不像人類(lèi)基因組那樣需檢測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(lèi)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.小結與練習，鞏固知識

　　課堂小結，以提問(wèn)的方式，引導學(xué)生對本節課重要知識進(jìn)行總結整理，查漏補缺。形成學(xué)習——總結——學(xué)習的良好習慣。通過(guò)課堂練習的處理增強學(xué)生運用知識解決問(wèn)題的能力。并布置課后活動(dòng)，搜集關(guān)于“人類(lèi)基因組計劃”的相關(guān)報道。

　　本節課，充分發(fā)揮教材中蘊含的創(chuàng )新、探究的素材，并結合多媒體上豐富的教學(xué)資源，把教材中的“現成結論”，通過(guò)多處“設障”、“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，充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習興趣，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。

　　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(xiàn)教師的不懈追求。