《基因指导蛋白质的合成》教学设计

1、基因指导蛋白质的合成教学设计一：教材分析基因指导蛋白质的合成是人教版必修2第四章的第一节，（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A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

2、酸的对应关系，理解密码的简并性。B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C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。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

3、涂的困惑中。同时还有课时紧，任务重的矛盾。五：教法分析基于以上分析，在整体上我决定，一方面从学习目标的任务入手进行教学设计，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

4、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      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

5、60;巩固旧知识个别提问能让每个学生都思考   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Laster Gold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R

6、NA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？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参考答

7、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）。4.RNA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： DNA RNA 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）引导学

8、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23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

9、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）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）2.mRNA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

10、交流结果。问题串：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？   5、64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。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

11、 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

12、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2、翻译的模板是什么？什么是密码子?定mRNA3、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tRN

13、A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，直到没有

14、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呢？引导学生看教材最后一图，并播放动画。让学生明白：一个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。 练习：1.播放“转录”“翻译”连续过程的动画课件

15、，归纳遗传信息的传递途径：       转录               翻译DNA mRNA 蛋白质                         

16、;                                                  

17、0;   脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 2.思考讨论：若DNA上有m个碱基，则mRNA上最多有多少个碱基？组成蛋白质的氨基酸最多有多少个？若组成蛋白质的氨基酸有n个，则mRNA上最少有多少个碱基？DNA上最少有多少个碱基？从而补充上述网络：        转录               翻译DNA            mRNA             蛋白质 脱氧核苷酸序列  核糖核苷酸序列   氨基酸序列若  m