高三生物教案：《基因的結構》教學設計

　　第一部分:教材分析

　　一、教材地位

　　《全日制普通高級中學生物教學大綱》指出：“高中生物選修課是在必修課的基礎上開設的，是理科學生的必選課，要為理科學生的升學和就業打下良好的生物學基礎。選修課課程內容的安排側重于生物科學與人類的生存和發展的密切關系的基礎知識，……以上選修課教學內容，與必修課內容既不重復，又有密切的內存聯系，而且是必要的延伸和提高，力求做到從理科學生升學的實際需要出發，著重選取反映現代生物科學新進展的內容，并且十分重視理論知識密切聯系學生生活實際，我國生產、生物技術及環境保護等實際”。

　　1.本章教材承接了高中生物必修課中有關遺傳學基本知識。

　　本節是對必修教材第六章《遺傳和變異》的第一節《遺傳的物質基礎》部分知識的補充，并使學生對基因在遺傳中的地位以及作用有較全面的了解。《基因的結構》涉及到DNA的結構特點及其作用，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.為學習《基因工程簡介》打好基礎。

　　本章教材共包括三節：《細胞質遺傳》、《基因的結構》和《基因工程簡介》。有關基因工程的內容在本章中占有重要地位。由于基因工程技術是四大生物工程(基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程)的核心技術.基因工程的學習又是在掌握基因結構的基礎上進行的.所以，無論是從其內容，還是從其所處的地位來看，本節教學內容對理解基因工程以至于第四、五章教學內容具有重要的作用。

　　二、教學目標分析

　　按《全日制普通高級中學生物教學大綱(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

　　知道人類基因組研究

　　2.能力目標：

　　1.通過原核細胞的基因結構和真核細胞的基因結構的學習，培養學生運用對比法進行學習的方法。

　　2.理解編碼區，非編碼區和RNA聚合酶的作用，培養學生的邏輯思維能力

　　3.情感目標：

　　1.通過“人類基因組研究”的學習，培養學生在科學研究中團結協作的精神。

　　2. 通過介紹我國科學家在人類基因組研究中的重要作用，使學生樹立愛國主義思想。

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

　　三、教學重點、難點分析

　　1、教學重點：原核細胞和真核細胞的基因結構

　　落實方案：用多媒體課件說明原核細胞基因結構與真核細胞基因結構的區別。

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

　　突破策略：

　　1) 安排學生預習，讓學生閱讀分析教材，熟悉教材。

　　2) 使用多媒體直觀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,我采用的教學模式為“引導—發現”式, 融合討論法、比較法、歸納法等多種教學方法，并配以多媒體輔助教學.教師通過列舉事例，引導學生閱讀課文及相關材料，進行分析、討論、歸納和總結獲取知識,提高能力。學生在教師指導下主動地、富有個性地學習,讓學生自己去學會學習，積極去建構屬于自己的知識體系,促進學生創新意識與實踐能力的發展。

　　《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,將微觀結構宏觀化，以形象思維啟迪學生的抽象思維，達到突破難點的目的。信息時代的學生要有獲得信息、分析信息和處理信息的能力.通過信息的搜集、分析和判斷,從而促進“再發現”,增強思考和創造力. “人類基因組計劃”是當前生物科技發展熱點課題,媒體上關于“人類基因組計劃”的報道很多,而且各方面的論述都有:正面的、反面的,悲觀的、樂觀的……我收集了一些資料讓學生閱讀討論,讓學生全面的了解人類基因組計劃。

　　第三部分:學法指導

　　學習指導的目的在于使學生愿學、樂學、主動學、會學，在于提高學生的個性發展和全面發展。因此教學該課，我確定了以下學習方法：確立學習目標——活動與探究——交流與討論——練習與提高。關注學生學習的結果，更關注學生學習的過程。從教育心理學的角度看，學習可分為三個層次：一是概念的學習，通過概念來了解事物的性質;二是規則的學習，懂得概念與概念之間的聯系;三是問題解決的學習，運用概念規則來解決實際的問題。本節內容不強調學生對基因的結構的死記硬背而注重引導學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習，目的是發展學生運用科學知識解決實際問題的能力。

　　第四部分:教學程序

　　我認為。一個能鼓舞自己的學生學習的教師就是好教師。教師在教育上的成功就是要讓學生在任何時候都不失掉信心，始終保持強烈的求知欲望。如何才能激發起學生的這種強

　　烈的學習愿望呢?我的教學過程是這樣設計的:

　　一.溫故知新，引出問題

　　引導學生回顧原有知識經驗，生成對本節相關內容的問題情景。精心設疑，置學生于知與不知的矛盾中，使學生產生價值取向，注意力開始集中起來，準備主動積極投入新問題的解決過程

　　1)什么叫基因?基因的化學本質是什么?

　　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的，那么，基因的結構究竟是怎樣的呢?

　　二. 閱讀自學，分析問題

　　帶問題閱讀教材，觀察課件，通過類比、推理、歸納，很自然就可解決了這些問題，學生因而產生興趣。培養學生的自學能力，搜集處理信息的能力。

　　(一) 要求學生帶著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聚合酶的化學本質及作用分別是什么?它是如何催化DNA轉錄RNA的?

　　學生閱讀、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的功能單位。遺傳效應是指能轉錄為

　　mRNA，繼而翻譯為蛋白質，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) 再要求學生閱讀教材《真核細胞的基因結構》部分內容，并思考下列問題：

　　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。

　　學生閱讀、思考、回答、補充，教師歸納。

　　2、真核細胞基因結構特點：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，可編碼蛋白質的序列(即外顯子)被不能編碼蛋白質的序列(即內含子)隔開。而且外顯子序列在整個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程加深對上述內容的理解。

　　指導學生計算旁欄思考題中外顯子的堿基對在整個基因堿基對中所占比例的問題。使學生掌握外顯子序列在整個基因中所占的比例較小，從而使學生了解并掌握基因中調控序列的重要作用。

　　(三)提供資料，指導學生閱讀有關《人類基因組研究》有關內容，并分組討論銀屏出示的思考題，教師在學生探究的基礎上給予適當的點撥、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、研究內容：繪制人類基因組四張圖，即：遺傳圖、物理圖、序列圖、轉錄圖

　　3、啟動時間：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)

　　5、研究意義：

　　①對各種遺傳病的診斷、治療具有劃時代的意義;

　　②進一步了解基因表達的調控機制、細胞的生長、分化和個體發育的機制，以及生物的進化等具有重要意義;

　　③推動生物高新技術的發展，并產生巨大的經濟效益。

　　三.疑難分析

　　通過疑難分析讓學生更好的掌握本節內容，使學生能夠運用所學知識來解決實際的問題。

　　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數目的關系，其核心是“堿基配對原則”及中心法則的應用。同時注意由已知蛋白質氨基酸數目，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的。

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

　　課堂小結，以提問的方式，引導學生對本節課重要知識進行總結整理，查漏補缺。形成學習——總結——學習的良好習慣。通過課堂練習的處理增強學生運用知識解決問題的能力。并布置課后活動，搜集關于“人類基因組計劃”的相關報道。

　　本節課，充分發揮教材中蘊含的創新、探究的素材，并結合多媒體上豐富的教學資源，把教材中的“現成結論”，通過多處“設障”、“布惑”，將教材進行活化和優化處理，使之真正成為學生的“學材”。在教學的各個環節中不僅給學生自主的空間，也要學生自主的時間，充分調動學生的學習興趣，發揮學生的能動性，使學生學會分析學會學習。

　　總之，努力改變我們教育教學中的弱點或缺點，是我們一線教師的不懈追求。