《遗传信息的转录和翻译》教学设计.doc

遗传信息的转录和翻译教学设计【教学目标】1.知识目标：（1）概述遗传信息的转录和翻译。（2）说出基因控制蛋白质合成的过程和原理。2.能力目标：（1）分析DNA和RNA的对照得出类比方法。（2）尝试利用课本插图和课件，阐明图例用意，运用分析、类比归纳的方法，对信息进行处理。3.情感目标： 认同用辨正唯物主义观点分析和认识生物体生命活动的基本规律，逐步形成科学的世界观。【教材分析】 遗传信息的转录和翻译是普通高中课程江苏教育出版社实验教科书生物必修2第四章第三节基因控制蛋白质的合成中的内容。本节主要讲述了基因的本质，基因控制蛋白质的合成等内容。本节教材主要完成基因表达概念和DNA与RNA的比较及转录和翻译的过程和原理的教学。本节的核心内容是通过观察、探究等活动明确基因控制蛋白质合成的过程和原理。通过探究活动，使学生学会运用科学探究方法，体验探究过程，培养学生的科学态度、探索精神、创新意识、思维能力。【教学重、难点】1.教学重点 遗传信息的转录和翻译的过程、原理。 2.教学难点 遗传信息翻译的过程 【教学手段】 本课主要利用探究发现结合式的教学方法，适当创设问题情境和打比方，以问题为主线贯穿转录和翻译的过程，同时利用课本插图和动画课件，创设有利于学生主动探究知识的情境，展示蛋白质合成的动画过程，启发学生讨论、思考问题，引导学生探究，归纳基因控制蛋白质的过程和原理。【教学过程】教学内容 师 生 活 动设计意图一、新课导入师：（课件显示）请学生欣赏一组银光猪与普通猪的生物图片。 提问：这两个猪的区别主要是什么？引导学生回答：蛋白质是生命的体现者。 引出问题：谁来指导蛋白质的合成？ （学生回答：基因） 分析基因、蛋白质和性状之间的关系。 引出课题基因指导蛋白质的合成。 为进入下一教学内容作铺垫，进一步激发学生求知欲望。二、新课讲解1.遗传信息的传递途径师：展示真核细胞亚显微结构简图（主要画出细胞核和核糖体）。提问：控制生物性状的基因在哪里？蛋白质的合成场所在在哪里？ 引导探究：基因位于细胞核中，怎么去指导细胞质中的核糖体合成蛋白质？（比如细胞核是总指挥部，细胞质是战场，DNA可充当什么角色？它为什么不到细胞质中直接指导蛋白质的合成？） 推测：有一种物质把遗传信息“带”到核糖体上。 师：（引导学生推测遗传信息从细胞核到核糖体的传递途径可能情况：课件展示材料一：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。材料二：同年，拉斯特等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。）师：（提问并引导学生分析实验）：综合两个素材，你认为遗传信息的传递途径是什么？生:DNA到RNA。进一步设问：科学家发现把遗传信息“带”出来的物质是RNA，即RNA是遗传信息的信使。RNA为什么能完成这一使命？1.引导学生巩固旧知识，并引出探究内容。2.打比方形象有趣，可激发学生的学习兴趣。 3、通过模似科学家研究过程，让学生感受科学探索的乐趣，培养学生比较、分析、想象，由现象揭示本质的探究思维能力和实事求是的科学精神。2.转录的过程1课件展示“RNA”的种类的图片，引导学生观察分析比较RNA的类型及结构；简单说明RNA的种类及功能：（mRNA：传达遗传信息；tRNA：运载氨基酸； rRNA：参与核糖体的构成。）设问：从图中比较结果能否回答“为什么RNA适于作DNA的信使？”（引导学生回答并小结）（1）RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。（2）RNA也是由基本单位核苷酸(核糖核苷酸)连接而成，它也能储存遗传信息。（3）在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，因RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。2设疑：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？3转录（重点）先播放一次完整的转录过程的flase动画，引导学生认真观察每个过程的变化特点。 提问：mRNA在哪里产生？（生回答：细胞核）再展示教材P68图4-10“以DNA为模板转录RNA的图解”，分析转录过程：1解旋：RNA聚合酶结合在DNA模板区，DNA双链在解旋酶的作用下解开，碱基得以暴露。2碱基互补配对：以一条DNA链为模板，利用细胞核内游离的核糖核苷酸，按A-U，C-G，T-A，G-C配对。3.连接合成RNA链：组成RNA的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下一个个连接起来。4释放：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。再利用动画课件逐步演示转录过程并讲解，加深学生对转录过程直观的理解。师生归纳转录的特点（场所、模板、原料、条件、碱基配对、产物、遗传信息流动等）（课件逐一显示）得出转录的意义：保证遗传信息传递的稳定性和准确性。翻译之密码子师：设问：转录得到的mRNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，mRNA上的碱基序列如何才能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？（引用莫尔斯点电码转入“密码子及密码子表”）设问：mRNA只有4种碱基，怎样才能决定20种氨基酸呢?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？）生：（讨论并交流结果）师生：共同用数学方法推理得出：至少要三个碱基决定一个氨基酸才够用（才够决定20种氨基酸）。过度科学家早就用实验证明mRNA的3个碱基决定一个氨基酸，（显示密码子概念：指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基叫密码子）。1967年20种氨基酸的密码子全部破译。（显示密码子表并提问密码子表有何特点）生：（观察、讨论、回答和补充）培养学生假设推理能力以及观察、归纳构建知识网络的能力。 翻译之工具 tRNA师：（动画显示氨基酸合成多肽的过程）启发得到翻译过程需要的工具），经科学研究表明，这种工具也是一种RNA，叫做转运RNA，简写为tRNA。启发：tRNA具有怎样的结构才能担负起携带运输特定氨基酸的“历史使命”呢？（显示tRNA结构示意图）生：（观察并回答）通过观察图，了解tRNA的特点。翻译的过程师：了解了mRNA上的密码子和工具tRNA，翻译是如何进行的呢？（展示翻译动画过程并进行学生活动）通过活动使学生明白:当tRNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后，就以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，把转运来的氨基酸放在相应的位置上；转运完毕以后，tRNA离开核糖体，又去转运下一个氨基酸。当核糖体接受两个氨基酸以后，第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸上，并通过肽链与第一个氨基酸连接起来，与此同时，核糖体在信使RNA上也移动三个碱基的位置，为接受新运载来的氨基酸。上述过程如此往复地进行，肽链也就不断地延伸，直到信使RNA上出现终止密码子为止。讲述：肽链合成以后，从信使RNA上脱离开来，再经过细胞质内的某些细胞器（如内质网、高尔基体等）的加工如盘曲折叠螺旋，最终合成一个具有一定氨基酸顺序的、有一定功能的蛋白质分子。(出示翻译小结内容)生：（自主填好并汇报交流） 通过活动让学生直观了解翻译过程。 让学生以表格形式归纳，形成自己的知识框架。小结师：由上述过程可以看出：基因的表达过程本质上是基因、mRNA、核糖体、tRNA协同作用的结果。即DNA分子上的基因，其脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核苷酸的排列顺序， mRNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。建构知识框架引导学生从整体上认识基因表达的过程和意义。最后列表小结遗传信息的转录和翻译的异同点。训练巩固 【课堂练习及作业】1.“遗传信息”是指：（ ） A.基因的脱氧核苷酸排列顺序 B.DNA的碱基对排列顺序 C.信使RNA的核苷酸排列顺序 D.蛋白质的氨基酸排列顺序2.如图是DNA转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类有（ ） CTTA GAAU A.4种 B.5种 C.6种 D.8种3.下列有关DNA复制、转录、翻译的叙述中，正确的是（ ） A.DNA复制只以DNA分子的一条链为模板，所以称为半保留复制。 B.转录需要以信使RNA为模板，以核糖核苷酸为原料。 C.一段DNA含有600个碱基，由它控制合成的多肽链最多含氨基酸200个。 D.复制时遵循的碱基互补配对原则是A与T配对，G与C配对。4.根据蛋白质生物合成过程中遗传信息的传递规律，请在下表的空白处填出相应的碱基符号：【课堂拓展】假如密码子GGU发生差错，第一个碱基G换成了C，将会对氨基酸序列产生什么影响？若发生差错的是第三个碱基又会如何？（学生思考、独立完成）【教学反思】 在实际的课堂教学中，我认为这节课在以下两方面收到了较好效果：一是通过创设问题情境、演示图片和动画、引导学生参与活动进而探究转录、翻译过程，