“基因指导蛋白质的合成——遗传信息的翻译”一节的教学设计

1 / 7 “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 课时，遗传信息的翻译为第 2课时。 确定本节课的教学目标是： 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。 确定本节课的重难点是：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2 / 7 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 1、制作 PowerPoint 演示文稿和翻 译过程的 flash 2、准备翻译的剪纸模型共 15 套（ 1 套 /4 人） 核糖体（ 1 个）氨基酸（ 12 个） mRNA（ 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 mRNA 进入细胞质以后又是如何合成蛋白质 的呢？这节课我们就一起来学习翻译（板书）。首先，了解翻译概念： 【学生阅读】课本 P64 概念 【教师提问】 mRNA 是如何翻译成蛋白质？我们先要知道 mRNA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 3 / 7 【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 mRNA 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。 （ P65 表 4-1） 20 种氨基酸的密码子表。 【教师提问】 这段 mRNA 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、 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】 mRNA 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 4 / 7 【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 AAUcUAUAG 【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mRNA 与核糖体结合后，携带 甲硫氨酸的 tRNA 首先与 mRNA 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 mRNA 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 mRNA的终止密码。 5 / 7 【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、 mRNA 上的遗传密码、多肽 【教师归纳】翻译的条件（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 6 / 7 【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 1？ 2？ 3？ 4？ 5？ 翻译 6？ 7？ 8？ 9？ 10？ 【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mRNA、 DNA 中碱基数目的关系。 【学生思考】有的回答 6 3 1，也有的回答 3 3 1 【教师演示】用幻灯片演示 6 3 1 的关系 【学生练习】 1、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 mRNAE 是 tRNAD 是核糖体 3、这段 mRNA 中包含了 4 个密码子。 4、已知 tRNA 一端的三个碱基是 cAU，它所运载的氨基酸是：D A组氨酸（ cAU） B甲硫氨酸（ AUG） c酪氨酸（ UAc） D缬氨酸（ GUA） 5、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7 / 7 后，就从核糖体与 mRNA 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。在基础教育课程改革中，如何真正落实新课