新课标人教版课件系列《高中生物》必修2第四章《基因的表达》第三节《遗传密码的破译(选学)》教学目标知识与技能:(1)说出遗传密码的阅读方式。(2)说出遗传密码的破译过程,包括伽莫夫的三联体推断,克里克的实验证据,尼伦伯格和马太的蛋白质的体外合成实验过程与方法:(1)感受和重温科学家的思维历程。(2)类比的学习方法。情感态度与价值观:(1)对科学家那种敏锐、大胆、睿智和创新的精神还有那种巧妙的构思表达敬佩。(2)认同遗传密码的破译对生物学发展的重要意义。【教学重点】遗传密码的破译过程,引导学生感受这种思维过程并产生与科学家的思维共鸣。【教学难点】克里克的T4噬菌体实验;尼伦伯格和马太设计的蛋白质体外合成实验【教具准备】1、多媒体演示课件【课时安排】1课时遗传密码的破译,就等于编著了一本生命科学的辞典,而这本辞典适应于从细菌到人类的一切生物。这些生物都是按照这本辞典查阅和翻译着自己的蛋白质,又按照这本辞典营造和传递着生命。这一发现是分子生物学和分子遗传学发展中的一个重大里程碑,是20世纪生命科学中最令人激动的巨大成就之一,也是后来蓬勃兴起的基因工程和人类基因组计划得以实现的基础。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,在教材中本来属于选学内容,但考虑到该内容蕴涵有丰富的科学史探究素材,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素养,达到知识、能力、情感三者合一的教学目标。1、知识目标:A、遗传密码是如何破译的B、遗传密码有哪些特点2、能力目标:a.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b.通过再现科学史培养学生实验设计与科学探究能力c.通过总结遗传密码的特点训练学生对比分析、归纳总结能力3、情感目标:a.通过再现科学史让学生体验科学方法与科学态度b.通过再现科学史让学生感受科学知识发现过程的艰辛和漫长•遗传密码的破译过程•运用数学方法及实验方法探究“碱基与氨基酸的对应关系”探究式教学引导学生通过数学方法推理和猜想“碱基与氨基酸的对应关系”;根据科学资料,运用英语词句类比推理“碱基与氨基酸的对应关系”;借鉴科学家的实验方法,小组合作设计实验方案,探究与体验破译遗传密码的方法和过程。1、导入新课1、导入新课2、从数学的角度认识碱基与氨基酸的对应关系2、从数学的角度认识碱基与氨基酸的对应关系3、科学家破译遗传密码的过程3、科学家破译遗传密码的过程4、遗传密码的特点4、遗传密码的特点5、课堂练习5、课堂练习6、布置作业6、布置作业1、导入新课(问题导入)mRNA是怎样把其中的碱基序列转化为蛋白质中相应氨基酸排列次序的?mRNA的碱基与氨基酸之间是如何对应的?下面将通过同学们的探究性学习活动,研究碱基与氨基酸之间的对应关系。2、从数学角度认识碱基与氨基酸的对应关系资料1:mRNA只有4种碱基,而组成蛋白质的氨基酸有20种,这四种碱基是怎么决定蛋白质的20种氨基酸的呢?如果1个碱基决定一个氨基酸,那么4种碱基只能决定4种氨基酸,显然这种组合是不够的。想一想,①如果2个相邻碱基决定一种氨基酸呢?②如果3个相邻碱基决定一种氨基酸呢?③由此分析你认为应该由多少个碱基编码一个氨基酸,4种碱基才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸?2、从数学角度认识碱基与氨基酸的对应关系学生通过数学运算、小组讨论、推理猜想,即可确定“理论上应该是三个碱基决定一个氨基酸”。上述结论仅为数学推理,如何证明呢?引入科学资料2资料2:上世纪50~60年代,DNA分子结构的发现者克里克研究表明:在T4噬菌体的相关碱基序列中增加或者删除一个碱基,无法产生正常功能的蛋白质;增加或删除两个碱基,也不能产生正常功能的蛋白质;但是,当增加或者删除三个碱基时,却合成了具有正常功能的蛋白质。3.1克里克T4噬菌体实验提示:把THEFATCATATETHEBIGRAT中的单词看作决定一个氨基酸的密码子为什么会产生这样的现象呢?请分析找出原因3、科学实验3、科学实验3.1克里克T4噬菌体实验THEFATCATATETHEBIGRAT...