“基因指导蛋白质的合成——遗传信息的翻译”一节的教学设计

“基因指导蛋白质的合成遗传信息的翻译”一节的教学设计一、教材分析在人教版生物教材必修 2遗传与进化第 4 章第 1 节“基因指导蛋白质的合成”中，转录和翻译过程抽象复杂学生难理解，较多物质和细胞结构参与学生易混乱，涉及到必修 1 和必修 2中多个章节内容学生已遗忘，而本节的突破对本模块学习起着承前启后的作用，没有本节内容的揭示，很多的现象无法解释，很多的研究无法进行，很多的生物技术无法操作。基于以上考虑，把本节分为 2 时，遗传信息的翻译为第 2 时。确定本节的教学目标是：运用数学方法分析推测碱基与氨基酸的对应关系。使用多种方式概述遗传信息的翻译。不同智能倾向的学生得到成功的体验，建立学习的自信心和自尊心。认同与人合作在科学研究中的重要性。确定本节的重难点是：如何突破将翻译的抽象复杂转化为直观形象？又如何突破将翻译的静止插图转化为动态图形？我们用了 flash 动画、剪纸模型、打比方的方式，学生不仅看到了，做到了，也想到了，学生有了更多的机会学习。二、教学准备、制作 PerPint 演示文稿和翻译过程的 flash2、准备翻译的剪纸模型共 1 套（1 套/4 人）核糖体（1 个）氨基酸（12 个）RNA（1 个）tRNA（8 个）三、教学过程学生活动一：运用数学方法分析推测碱基与氨基酸的对应关系【教师导入】flash 演示转录过程，那么转录的 RNA 进入细胞质以后又是如何合成蛋白质的呢？这节我们就一起来学习翻译（板书） 。首先，了解翻译概念：【学生阅读】本 P64 概念【教师提问】RNA 是如何翻译成蛋白质？我们先要知道RNA 的碱基与氨基酸的对应关系是怎样的？【学生讨论】至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定 20 种不同的氨基酸？【学生推测】可能是 3 个碱基决定 1 个氨基酸【教师讲解】1961 年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由 RNA 的 3 个相邻碱基决定，即密码子，1967 年科学家已将 20 个氨基酸的密码子全部破译。（P6 表 4-1）20 种氨基酸的密码子表。【教师提问】这段 RNA 包含了几个密码子？，对应的氨基酸是什么？【学生查表】回答【教师启发】查表过程中你们发现密码子有什么特点？【学生讨论】回答【教师指导】补充、归纳、1 个密码子决定 1 种氨基酸；1 种氨基酸可能有 1 个或多个密码子；2、有 3 个终止密码，2 个起始密码，在 64 个遗传密码中，能决定氨基酸的只有 61 个；3、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。【教师提问】RNA 进入细胞质后，与核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线” 。有了“生产线” ，还要有“搬运工” ，是谁将氨基酸搬到这条“生产线”上的呢？【学生回答】tRNA【教师出示】图片介绍认识 tRNA 的反密码子并查出 tRNA 携带的氨基酸AAUUAUAG【学生查表】查出反密码子对应的密码子对应的氨基酸的种类学生活动二：使用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程【教师引导】现在我们来看翻译的过程（板书） ，flash 演示翻译过程。【教师讲解】我们人为将这个过程分为 4 个步骤：第一步 RNA 与核糖体结合后，携带甲硫氨酸的 tRNA 首先与 RNA 的 AUG 互补配对，进入位点 1；第二步携带组氨酸的 tRNA 以同样的方式进入位点 2；第三步甲硫氨酸与组氨酸形成肽键，并脱离占据位点 1 的 tRNA 而转移到占据位点 2 的 tRNA上；第四步核糖体沿RNA 移动，读取下一个密码子，原占据位点 1 的 tRNA离开核糖体，占据位点 2 的 tRNA 进入位点 1，一个新的携带氨基酸的tRNA 进入位点 2，继续肽链的合成。重复步骤 2、3、4，直到核糖体读取到RNA 的终止密码。【学生活动】以小组为单位用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程。【教师指导】注意学生操作几个问题：氨基酸如何进入核糖体、肽链如何形成、核糖体移动方向、tRNA 重复使用、终止密码不对应氨基酸等在实物投影仪上展示学生的成果。 （鼓掌表扬）学生活动三：使用贴近生活经验的打比方体验翻译过程的和谐美【教师出示】为了大家能更好理解翻译，下面我们打个比方。如果我们把 tRNA 比作大人那么大人（？）有 2 个特异端，即左手和右手，左手拿电影票（？） ，右手领着自己的孩子（？） ，来到电影院（？） ，找到座位号（？） ，将自己的小孩安排下，离开电影院。这样，这许多小孩（？）就通过大人（？）领着（？） ，按照电影院座位号（？） ，排成了一定顺序（？） 。【学生讨论】回答：tRNA、反密码子、氨基酸、核糖体、遗传密码、氨基酸、tRNA、携带、RNA 上的遗传密码、多肽【教师归纳】翻译的条（板书）【教师指导】实际上翻译是一个快速的过程，指导学生看书 P67。学生活动四：使用表格、概念图、图解建构知识框架【教师出示】提供表格比较转录和翻译场所模板原料产物遗传信息传递方向转录？2？3？4？翻译6？7？8？9？0？【学生抢答】以 4 大组为单位【教师提问】在转录和翻译过程中蛋白质中氨基酸数目与 RNA、DNA 中碱基数目的关系。【学生思考】有的回答 631，也有的回答 331【教师演示】用幻灯片演示 631 的关系【学生练习】、图示属于基因控制蛋白质合成过程的翻译步骤，该步骤发生在细胞的细胞质中核糖体上。2、图中 B 是 RNAE 是 tRNAD 是核糖体3、这段 RNA 中包含了4个密码子。4、已知 tRNA 一端的三个碱基是 AU，它所运载的氨基酸是：D A组氨酸（AU）B甲硫氨酸（AUG）酪氨酸（UA）D缬氨酸（GUA）、一个 DNA 分子含有碱基 60 个，那么经这一阶段后合成的一条多肽链中氨基酸有 10个，最多含有肽键9个【教师总结】基因的表达过程是在细胞中完成的。肽链合成后，就从核糖体与 RNA 的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。四、教学反思本校生源较差，老师经常整顿好纪律后，从头讲到尾，表面上学生听了，但考试成绩依然不理想，学习兴趣也不浓。在基础教育程改革中，如何真正落实新标“面向全