基因的表达_1

1 / 19 基因的表达 #TRS_AUToADD_1229561834991mARGIN-ToP:0px;mARGIN-BoTTom:0px#TRS_AUToADD_1229561834991PmARGIN-ToP:0px;mARGIN-BoTTom:0px#TRS_AUToADD_1229561834991TDmARGIN-ToP:0px;mARGIN-BoTTom:0px#TRS_AUToADD_1229561834991DIVmARGIN-ToP:0px;mARGIN-BoTTom:0px#TRS_AUToADD_1229561834991LImARGIN-ToP:0px;mARGIN-BoTTom:0px/*-jSoN-:margin-top:0,margin-bottom:0,p:margin-top:0,margin-bottom:0,td:margin-top:0,margin-bottom:0,div:margin-top:0,margin-bottom:0,li:margin-top:0,margin-bottom:0-*/ 一、教材分析 基因指导蛋白质的合成是人教版第二册第四章的开篇，（该内容在中图版为第二单元的基因的表达）是本章及后继学习的基础。在教学中我以新课标为依据，不拘泥于教材，创造性地利用教材，重组教材，优化课堂教学。本节的主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，这是一个微观的分子水平上的过程，学生缺乏直观经验，教学中可利用多媒体动画和角色扮演的方式模拟这一过程，使这一内容直观化；侧枝内容是 RNA 的种类及遗传密码的概念、种类、特点2 / 19 等。不仅内容抽象复杂，而且涉及的物质种类也比较多，所以教学难 度大。 二、教学目标 知识目标 1 概述遗传信息的转录和翻译。 2 能运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，理解密码的简并性。 能力目标 培养和发展学生的观察识图能力，分析归纳和推理判断的能力。让学生能利用文字、图表、图解等形式，阐述转录和翻译的概念、原理和过程 情感目标 培养学生用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。 3 / 19 三、重点、难点分析 1.教学重点 遗传信息的转录和翻译过程，尤其是翻译的过程更复杂，一定要让学生理解透彻并熟练掌握 ,这样才能真正理解基因对性状的控制。 2.教学难点 理解基因控制蛋白质合成的过程和原理是本课教学难点， 四、学情分析 学生在学习基因的本质后，已经对基因产生了浓厚的兴趣，想进一步探知有关基因的其他问题，学习的欲望强烈。但具以往的经验，学生往往会 陷入学习时明白，学完了就糊涂的困惑中。同时还有课时紧，任务重的矛盾。 五、教法分析 4 / 19 基于以上分析，在整体上我决定，一方面从学习目标的任务入手进行 -，主要完成什么是转录？怎么转录？什么是翻译？怎么翻译？这四个问题。另一方面调整课堂结构，不再利用传统的由点到面、由局部到整体的教学叙事程序，而是采用从整体到局部，先了解全貌再深究细节的程序；在策略上，充分激发学生的兴趣，从学生最感兴趣的问题入手，设置问题串，层层设疑，激发并保持学生的求知欲和好奇心；在教法上，采用多媒体 课件、角色扮演的形式，把抽象、复杂、微观的过程动态化、形象化、宏观化。这样有利于突出重点、分解难点，增强学生对知识点的感悟和理解，又能节省时间。但教材中的八幅图表不能放弃不用，否则就会忽视了学生的识图、辩图和析图能力的培养；在学法指导上，采用合作探究的学习方式，且提前为学生准备了学案，从而提高学生的学习效率。 教学环节 师生活动 设计意图 5 / 19 导入 播放侏罗纪公园片段 30 秒。影片说：复活的恐龙是科学家 利用提取出的恐龙 DNA 分子培育繁殖而来的。 提出问题： 能吗？（能或不能） 集体答 若能，凶猛的恐龙所具有的性状是什么物质体现的？（蛋白质） 个别答 DNA 的功能单位是什么？（基因） 个别答 那么基因是如何控制蛋白质合成的呢？（引起学生思考，不用回答） 引出课题 基因指导蛋白质的合成（板书） 创造情景 激发兴趣 巩固旧知识 个别提问能让 每个学生都思考 6 / 19 新课讲解 1.通过分析科学家的实验，探究遗传信息传递途径 提问引发思考：控制生物性状的基因主要分布在那里？（细胞核）蛋白质合成的场所在那里？（细胞质中的核糖体） 引导探究：细胞核中的基因怎么去指导细胞质中的蛋白质合成呢？两者之间靠谁来牵线搭桥，把基因上的遗传信息“ 带 ” 到核糖体上呢？ 探究实验：课件展示 1955 年 LasterGold 的变形虫放射性标记实验和同年有人用洋葱根尖做的实验。（中图版教材上有这两个实验，人教版没有。已给学生整理在学案上。） 分析问题： 1.从实验 1 可以看出 RNA 的合成发生在细胞的哪一部位？ 2.细胞核交换后， B 组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的 RNA 分子？ 7 / 19 3.实验 1 的设计有何巧妙？ 4.从实验 2 可以得出的结论是什么？ 5.综合分析实验 1 和 2，你认为遗传信息的传递途径是什么？ 学生分组讨论：给学生 5 分钟分组讨论完成学案上的以上问题 ，同时老师巡回指导点拨。然后找两个比较优秀的小组代表回答。（答案不完整的引导他们补充完整，错误的一块分析出错的原因。） 突出矛盾激发学生探究的欲望 分析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、想象及由现象揭示本质的探索思维能力和实事求是的科学精神。 培养学生合作学习的精神 8 / 19 2.识图比较 DNA 和 RNA 为转录的学习作铺垫 3.突破转录的过程这一重难点 9 / 19 4.探究密码子的概念、种类、及特性 参考答案；（课件逐一显示） 1.发生在细胞的细胞核内。 2.因为这些 RNA 分子在 A 组变形虫细胞核内合成，在 B组变形虫细胞中被释放到细胞质中。 . 3.其巧妙之处在于：跟踪追击（标记物），适时交换（细胞核）。 酶存在时 ,RNA 被降解 ,蛋白质合成受阻 ,加入相关的RNA 后蛋白质合成继续进行 ,说明 ,蛋白质的合成直接受 RNA的影响 . 5.遗传信息的传递途径是： DNARNA 蛋白质。（板书） 总结：（找学生总结回答）把基因上的遗传信息 “ 带 ”出来的物质是 RNA 进一步设问： RNA 为什么能完成这一使命？指导学生看课本 4-1、 4-2、 4-3 图，比较 DNA 和 RNA 的区别及简单说明三种 RNA 的种类和功能。（同时板书） 10 / 19 引导学生总结答案： (mRNA 上的碱基可以携带 DNA 上的遗传信息。 RNA 分子较小 ,可以从核孔中出来进入细胞质中的核糖体。 ) 设疑： DNA 的遗传信息是怎样传给 mRNA 的？想知道吗？（引出转录的问题。） 转录： 先播放一次完整的转录过程的动画，引导学生带着以下问题串认真观察每个过程的变化特点。并完成学案上的表格第一列 （问题串：转录的场所、原料、产物、酶、模板、模板的去路、配对的原则分别是什么？） 然 后找学生回答上述问题，进行检查。（之后课件显示答案）再找 2 3 名学生看着教材上的静态图 4-4 讲解转录的过程。不完整不准确的找其他同学补充讲解。 （先找语言表述能力强、通过眼神交流感觉能会的学生讲，讲完表扬鼓励以树立榜样。再依次找中下层次的学生。从而了解学生的掌握情况并可根据时间调整提问人数，把握课程进度） 若学生掌握不太好，再利用动画课件逐步演示转录过程并强调关键步骤，加深学生对转录过程的理解。 总结概念：让学生根据转录的过程总结概念（个别提问，同时板书） 11 / 19 问题提升： 分析教材 64 页【思考与讨论】 1、 2 得出转录的意义：保证遗传信息传递的稳定性和准确性。 继续设疑提问：传到 mRNA 上的遗传信息是怎么控制蛋白质合成的呢？引出下一教学内容 翻译（同时板书） 翻译： 继续设疑： 1.组成蛋白质的氨基酸有多少种（ 20） 只有 4 种碱基，怎样决定 20 种氨基酸呢？ 让学生根据下面提出的问题分组讨论 mRNA 上的碱基与氨基酸之间的对应关系并交流结果。 问题： 1.为什么不是一个碱基决定一个氨基酸？ 2.为什么不是两个碱基决定 一个氨基酸？ 3.为什么是三个碱基决定一个氨基酸？ 4.三个碱基组成的一个密码子共有多少钟？ 种密码子和 20 种氨基酸怎样对应？让学生阅读教材P65 密码子表。 12 / 19 先从整体上把握全过程 带着问题看图 训练学生分析总结问题的能力。 引导学生自学。 通过观察、填表、讲述来突破着一重难点。 13 / 19 培养学生的假设推理能力及合作精神 5.识别 tRNA 结构示意图，理解反密码子的概念。 6.重点突破翻译的过程这一难点 问题提升：分析讨论 P65【思考与讨论】 1、 2、 3 总结密码子的两个 特性 通用性和简并性（同时板书） 巩固练习：教材 P67 拓展题： 1.和 2. 继续设疑：是谁把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“ 装配机器 ” 核糖体上的？ 引出 tRNA 14 / 19 课件显示： tRNA 的结构示意图，特别注意反密码子的种类和读取的方向（ 61 种，从携带氨基酸的那一端开始读取） 继续设疑： tRNA 怎样把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的 “ 装配机器 ” 核糖体上呢？ 引出对翻译过程的学习 翻译的过程： 首先提出问题串：翻 译的场所、过程、原料、产物、酶、模板、模板的去路、配对的原则分别是什么？ 再播放课件动画演示翻译的过程，提醒学生带着问题仔细看。然后填表并进行角色表演，演错了下台。 （课前，我先依次把写有密码子 AUG、 UAc、 cAc、 cAU、AGU、 UUU、 UAA、 cUc、的硬纸片粘在一根长绳子上作 mRNA，在十张等大小的长方形硬纸片上分别写上 “ 亮氨酸、甲硫氨酸，组氨酸、组氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸等。再准备画有反密码子为 AUc、 UAc、 GUG、 GUA、 UcA、 AAA、AUU、 GAG 的 tRNA 的纸帽子。裁好的胶带作肽键。） 角色扮演：一 .选演员（原则：根据回答下列问题的准确率和速度来确定扮演各个结构的演员。） 1翻译的场所是什么 ?核糖体里有几个位点 ? 定核糖体 15 / 19 2.翻译的模板是什么？什么是密码子 ? 定 mRNA 3.起始密码是什么？对应的反密码子是什么？ 定反密码子为 AUc 的 tRNA。依次找出其它扮演 tRNA 的演员。 二 .准备 1.演员生 1 核糖体站在前面面向全体同学。 2.两个演员 mRNA 生 2 和生 3 分别拽着绳 子的两端站在两边 . 3.转运 tRNA 戴好各自的帽子，在前面站成一排。 4.老师把氨基酸纸片贴在黑板上。 5.其他同学是观众，观看他们是否有错。找出错误的同学替换出错演员上场。 三 .表演 1.生 2 和生 3,让绳子上的密码子 AUG、 UAc、分别进入核糖体生 1 的位点 1（右手）和位点 2（左手）。 2.戴 UAc 帽子演员生 4 出列赶紧到黑板上拿甲硫氨酸，然后到生 1 处摘下帽子与密码子识别互补， 3.戴 AUG 帽子演员生 5 赶紧到黑板上拿酪氨酸，然后到生 1 处摘下 帽子与密码子识别互补， 4.生 1 拿肽键的胶条把两个氨基酸连在一起，形成一个二肽，放在生 5 手里，沿 mRNA 移动一个密码子的位置。生 4离开，生 5 进入 1 号位。 5.生 6 携带组氨酸进入 2 号位，重复前面的步骤，直到16 / 19 没有演员过来，翻译停止。 6.最后生 1 介绍： “ 肽链离开核糖体，被送到相应的位置盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质。我离开mRNA，然后 mRNA 可能会解体。 鼓掌，退场。 总结提问：谁搬运了组氨酸？（生 4 和生 5）这说明了什么？（一种 tRNA 只能搬运一种氨 基酸，而一种氨基酸可以由多种 tRNA 搬运。 总结概述：分别找两个学生概述翻译的过程，总结翻译的概念。（板书） 再设疑：若短时间需要合成大量相同氨基酸序列的多肽链，精密的细胞是如何保证的