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分子上教學(xué)設(shè)計(jì)（2）浙科版必修2課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、設(shè)計(jì)思路嗨，親愛(ài)的同學(xué)們，今天咱們要一起探索一個(gè)神奇的世界——遺傳信息的編碼。這節(jié)課，咱們要深入浙科版必修2教材第三章第二節(jié)，揭開(kāi)DNA分子上的遺傳信息編碼之謎。咱們得動(dòng)手動(dòng)腦，一起感受科學(xué)的魅力！????

首先，我會(huì)用生動(dòng)的故事引入，讓大家對(duì)DNA有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。然后，咱們一起分析DNA分子的結(jié)構(gòu)，看看那些神秘的堿基是如何排列組合，形成遺傳信息的編碼。在這個(gè)過(guò)程中，我會(huì)穿插一些有趣的實(shí)驗(yàn)，讓大家親自動(dòng)手，感受科學(xué)的樂(lè)趣。

最后，咱們要總結(jié)一下這節(jié)課的收獲，鞏固所學(xué)知識(shí)。我相信，通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家會(huì)對(duì)遺傳信息的編碼有更深入的了解，為今后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。讓我們一起，開(kāi)啟這場(chǎng)奇妙的科學(xué)之旅吧！????二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：學(xué)生能夠運(yùn)用模型構(gòu)建、邏輯推理等方法，理解遺傳信息在DNA分子上的編碼機(jī)制。

2.科學(xué)探究：學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)會(huì)觀察、記錄和分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)的科學(xué)探究能力。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：學(xué)生認(rèn)識(shí)到遺傳信息的重要性，樹(shù)立尊重科學(xué)、追求真理的態(tài)度，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

4.生命觀念：學(xué)生能夠從分子層面理解生命的遺傳規(guī)律，形成對(duì)生命現(xiàn)象的全面認(rèn)識(shí)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-確立DNA分子結(jié)構(gòu)：重點(diǎn)講解DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，包括磷酸骨架、糖和堿基的排列方式，以及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

-遺傳信息的編碼方式：強(qiáng)調(diào)DNA上堿基序列如何編碼成遺傳信息，包括基因的起始、終止信號(hào)和密碼子與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)案例，如DNA測(cè)序技術(shù)，展示遺傳信息編碼的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-理解DNA結(jié)構(gòu)的空間想象：學(xué)生可能難以在腦海中形成DNA雙螺旋的三維結(jié)構(gòu)，需要通過(guò)模型、動(dòng)畫(huà)等多媒體輔助教學(xué)來(lái)幫助理解。

-堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的掌握：學(xué)生可能對(duì)堿基之間的A-T和C-G配對(duì)關(guān)系理解不夠深入，需通過(guò)具體實(shí)例強(qiáng)化記憶。

-遺傳信息編碼的復(fù)雜性：學(xué)生可能難以理解遺傳信息編碼的多樣性及其對(duì)生物體的影響，需要通過(guò)實(shí)例分析來(lái)加深理解。

-實(shí)驗(yàn)原理的掌握：學(xué)生可能對(duì)DNA測(cè)序等實(shí)驗(yàn)原理理解不透徹，需要通過(guò)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟和原理講解來(lái)突破這一難點(diǎn)。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都配備了浙科版必修2教材，以便跟隨課程內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備DNA雙螺旋模型、堿基配對(duì)圖表、遺傳信息編碼動(dòng)畫(huà)等多媒體資源，幫助學(xué)生直觀理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備DNA提取、分離和測(cè)序所需的實(shí)驗(yàn)器材，包括離心機(jī)、顯微鏡、凝膠電泳設(shè)備等，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

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)，確保學(xué)生能在安全舒適的環(huán)境中學(xué)習(xí)。五、教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

-詳細(xì)內(nèi)容：課堂開(kāi)始，我將以一個(gè)生動(dòng)的視頻動(dòng)畫(huà)展示DNA的發(fā)現(xiàn)歷程，引導(dǎo)學(xué)生思考DNA在生物遺傳中的重要性。隨后，我會(huì)提問(wèn)：“同學(xué)們，你們知道DNA是如何攜帶和傳遞生物的遺傳信息的嗎？”以此引發(fā)學(xué)生的好奇心，自然過(guò)渡到本節(jié)課的主題。

2.新課講授

-詳細(xì)內(nèi)容：

1.**DNA結(jié)構(gòu)講解（用時(shí)10分鐘）**：我會(huì)展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并詳細(xì)講解磷酸骨架、糖和堿基的排列方式，以及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。通過(guò)模型操作，讓學(xué)生直觀理解DNA的結(jié)構(gòu)。

2.**遺傳信息編碼原理（用時(shí)15分鐘）**：接著，我會(huì)介紹遺傳信息在DNA上的編碼方式，包括基因的起始、終止信號(hào)和密碼子與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)實(shí)例，如展示不同密碼子編碼的氨基酸，幫助學(xué)生理解編碼的多樣性。

3.**實(shí)驗(yàn)原理介紹（用時(shí)10分鐘）**：我會(huì)簡(jiǎn)要介紹DNA測(cè)序技術(shù)等實(shí)驗(yàn)原理，通過(guò)圖片和視頻展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法有初步的認(rèn)識(shí)。

3.實(shí)踐活動(dòng)

-詳細(xì)內(nèi)容：

1.**DNA模型制作（用時(shí)15分鐘）**：學(xué)生分組合作，根據(jù)提供的材料制作DNA雙螺旋模型，加深對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的理解。

2.**堿基配對(duì)游戲（用時(shí)10分鐘）**：通過(guò)互動(dòng)游戲，讓學(xué)生練習(xí)堿基配對(duì)，鞏固對(duì)A-T和C-G配對(duì)原則的記憶。

3.**遺傳信息編碼練習(xí)（用時(shí)10分鐘）**：提供一系列的DNA序列，讓學(xué)生根據(jù)密碼子表解碼，找出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列，練習(xí)遺傳信息編碼的應(yīng)用。

4.學(xué)生小組討論

-3方面內(nèi)容舉例回答：

1.**DNA結(jié)構(gòu)的功能**：討論DNA結(jié)構(gòu)為何如此穩(wěn)定，以及這種穩(wěn)定性對(duì)遺傳信息傳遞的重要性。

2.**遺傳信息編碼的復(fù)雜性**：分析遺傳信息編碼的多樣性和復(fù)雜性，以及這對(duì)生物多樣性的影響。

3.**DNA測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用**：探討DNA測(cè)序技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決遺傳疾病和優(yōu)化作物品種。

5.總結(jié)回顧

-內(nèi)容：在課程接近尾聲時(shí)，我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，包括DNA結(jié)構(gòu)、遺傳信息編碼方式和實(shí)驗(yàn)原理。我會(huì)提出幾個(gè)問(wèn)題，如“DNA的穩(wěn)定性如何保證遺傳信息的準(zhǔn)確傳遞？”和“DNA測(cè)序技術(shù)在現(xiàn)代生物科學(xué)中的應(yīng)用有哪些？”讓學(xué)生進(jìn)行思考。最后，我會(huì)簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的收獲，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)遺傳信息編碼機(jī)制的理解和掌握。

**用時(shí)**：45分鐘六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-遺傳密碼子表：提供詳細(xì)的遺傳密碼子表，包括64種密碼子及其對(duì)應(yīng)的氨基酸和終止信號(hào)，幫助學(xué)生深入理解遺傳信息的編碼。

-DNA復(fù)制過(guò)程動(dòng)畫(huà)：展示DNA復(fù)制過(guò)程的動(dòng)畫(huà)，包括解旋、合成新的DNA鏈、連接和校正等步驟，幫助學(xué)生直觀理解DNA復(fù)制的復(fù)雜性。

-遺傳疾病案例研究：收集一些遺傳疾病的案例，如囊性纖維化、鐮狀細(xì)胞貧血等，分析其遺傳模式，探討遺傳疾病的治療和預(yù)防策略。

-人類基因組計(jì)劃簡(jiǎn)介：介紹人類基因組計(jì)劃的目的、進(jìn)展和意義，讓學(xué)生了解基因組學(xué)在生物科學(xué)中的重要性。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書(shū)籍：《基因的故事》、《基因傳》等書(shū)籍，幫助學(xué)生從更廣闊的視角理解遺傳學(xué)和基因組學(xué)的發(fā)展。

-觀看科普視頻：推薦一些關(guān)于遺傳學(xué)和DNA結(jié)構(gòu)的科普視頻，如《DNA：生命的秘密》、《解碼生命》等，通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的結(jié)合，加深對(duì)知識(shí)的理解。

-參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生參與DNA提取、PCR擴(kuò)增等實(shí)驗(yàn)，親身體驗(yàn)科學(xué)研究的樂(lè)趣，提高實(shí)驗(yàn)技能。

-加入科學(xué)社團(tuán)：鼓勵(lì)學(xué)生加入學(xué)校的科學(xué)社團(tuán)，與其他對(duì)科學(xué)感興趣的同學(xué)一起討論、學(xué)習(xí)和探索。

-參考在線課程：推薦一些在線遺傳學(xué)課程，如Coursera上的《遺傳學(xué)基礎(chǔ)》等，為學(xué)生提供更深入的學(xué)習(xí)資源。

-參觀科研機(jī)構(gòu)：組織學(xué)生參觀生物實(shí)驗(yàn)室、遺傳學(xué)研究機(jī)構(gòu)等，讓學(xué)生近距離接觸科研工作，激發(fā)他們的科學(xué)興趣。

-開(kāi)展小組研究：鼓勵(lì)學(xué)生分組進(jìn)行遺傳學(xué)相關(guān)的小組研究項(xiàng)目，如探究特定基因的功能、分析遺傳疾病的遺傳模式等，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。

-制作科普海報(bào)：讓學(xué)生以小組形式制作關(guān)于遺傳學(xué)知識(shí)的科普海報(bào)，通過(guò)展示和講解，提高他們的科普傳播能力。七、典型例題講解1.例題：一個(gè)DNA片段的堿基序列為5'-ATGCTAGCTA-3'，請(qǐng)寫(xiě)出其互補(bǔ)鏈的堿基序列。

解答：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A與T配對(duì)，C與G配對(duì)。因此，互補(bǔ)鏈的堿基序列為3'-TACGATCGAT-5'。

2.例題：已知基因A的編碼序列為5'-GCTAAGCTT-3'，請(qǐng)寫(xiě)出該基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA序列。

解答：轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，DNA的堿基序列會(huì)被轉(zhuǎn)錄成mRNA的序列，但T會(huì)被U替換。因此，mRNA序列為5'-GCUAAGCUU-3'。

3.例題：一個(gè)DNA序列為5'-ATCGTACG-3'，請(qǐng)寫(xiě)出該序列編碼的氨基酸序列。

解答：根據(jù)遺傳密碼子表，每三個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸。因此，該序列編碼的氨基酸序列為“Met-Leu-Arg”。

4.例題：一個(gè)蛋白質(zhì)由100個(gè)氨基酸組成，如果該蛋白質(zhì)的mRNA序列長(zhǎng)度為300個(gè)核苷酸，請(qǐng)計(jì)算該基因的DNA序列長(zhǎng)度。

解答：由于DNA序列是mRNA序列的兩倍（考慮到每三個(gè)核苷酸編碼一個(gè)氨基酸），因此基因的DNA序列長(zhǎng)度為300*2=600個(gè)核苷酸。

5.例題：一個(gè)基因的啟動(dòng)子序列為5'-TATATG-3'，請(qǐng)寫(xiě)出該啟動(dòng)子序列轉(zhuǎn)錄成的mRNA序列。

解答：?jiǎn)?dòng)子序列在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中會(huì)被轉(zhuǎn)錄成mRNA，但T會(huì)被A替換。因此，mRNA序列為5'-AUAUA-3'。

6.例題：一個(gè)DNA序列為5'-CGTACGATCG-3'，請(qǐng)寫(xiě)出該序列中所有可能的密碼子組合。

解答：該序列可以被分為三個(gè)部分，每個(gè)部分編碼一個(gè)氨基酸?？赡艿拿艽a子組合為：

-CGT編碼Met

-ACA編碼Thr

-GAT編碼Asp

7.例題：一個(gè)基因的終止子序列為5'-TAA-3'，請(qǐng)寫(xiě)出該終止子序列轉(zhuǎn)錄成的mRNA序列。

解答：終止子序列在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中會(huì)被轉(zhuǎn)錄成mRNA，但T會(huì)被A替換。因此，mRNA序列為5'-AAA-3'。八、教學(xué)反思與總結(jié)嗯，今天這節(jié)課下來(lái)，我有很多感觸。首先得說(shuō)說(shuō)教學(xué)方法。我發(fā)現(xiàn)，通過(guò)模型展示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，學(xué)生們對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的理解明顯比之前要好很多。不過(guò)，我也注意到，有些學(xué)生對(duì)于堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的記憶還是有些模糊，這說(shuō)明我在教學(xué)方法上可能需要更多的直觀性和重復(fù)性。

實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，我安排了DNA模型制作、堿基配對(duì)游戲和遺傳信息編碼練習(xí)，這些活動(dòng)確實(shí)讓同學(xué)們?cè)趧?dòng)手操作中加深了對(duì)知識(shí)的理解。但我也發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，有些學(xué)生因?yàn)椴僮鞑划?dāng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，這說(shuō)明我需要在實(shí)驗(yàn)前提供更詳細(xì)的指導(dǎo)，并確保每位學(xué)生都掌握了正確的操作步驟。

在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)于DNA結(jié)構(gòu)的功能、遺傳信息編碼的復(fù)雜性和DNA測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用討論得非常熱烈。這讓我很高興，因?yàn)檫@說(shuō)明他們對(duì)這門課程產(chǎn)生了興趣，并且能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考。不過(guò)，也有一些學(xué)生在討論中顯得有些拘謹(jǐn)，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)某些概念還不夠熟悉。因此，我打算在今后的教學(xué)中，更多地鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的看法，同時(shí)也提供更多的支持和引導(dǎo)。

當(dāng)然，反思中也存在一些不足。比如，我在講解DNA復(fù)制過(guò)程時(shí)，可能沒(méi)有花足夠的時(shí)間來(lái)解釋每一個(gè)步驟，導(dǎo)致有些學(xué)