基因知道蛋白質(zhì)的合成

1、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成遺傳信息的翻譯第2課時(shí)的教案（字?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)：）一、教材分析在人教版生物教材必修2遺傳與進(jìn)化第4章第1節(jié)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”中，轉(zhuǎn)錄和翻譯過程抽象復(fù)雜學(xué)生難理解，較多物質(zhì)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)參與學(xué)生易混亂，涉及到必修1和必修2中多個(gè)章節(jié)內(nèi)容學(xué)生已遺忘，而本節(jié)的突破對本模塊學(xué)習(xí)起著承前啟后的作用。轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的講解圖文并重。圖解力求直觀形象地體現(xiàn)每個(gè)步驟，并與文字描述一一對應(yīng)，便于學(xué)生的閱讀和自學(xué)基于以上考慮，把本節(jié)分為2課時(shí)，遺傳信息的翻譯為第2課時(shí) 二、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件；圖片圖表及文本資料、掛圖三、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)目標(biāo)識(shí)記：概述遺傳信息的翻譯過程。理解：“密碼子”和“反密碼子”

2、的概念。 2、能力目標(biāo)（1）運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。（2）通過對“遺傳信息究竟如何翻譯？”的探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維。（3）利用課本插圖和課件，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的讀圖能力；提高分析、類比歸納的學(xué)習(xí)方法（4） 通過指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并制作轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的剪紙模型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力 3、 情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）體驗(yàn)基因表達(dá)過程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡約美；認(rèn)同人類探索基因表達(dá)的奧秘的過程仍未結(jié)束。（2）不同智能傾向的學(xué)生得到成功的體驗(yàn)，建立學(xué)習(xí)的自信心和自尊心。（3）認(rèn)同與人合作在科學(xué)研究中的重要性。(4) 感悟科學(xué)破解遺傳密碼的過

3、程四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1、教學(xué)重點(diǎn)：遺傳信息翻譯的過程。 2、教學(xué)難點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過程。五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路在教學(xué)中，教師可以通過多媒體動(dòng)畫，也可以通過比喻等手法使抽象問題具體化。我們用了flash動(dòng)畫、視頻、 打比方的方式，讓學(xué)生多看，多動(dòng)手，多想。自制多媒體課件，主要是插入與蛋白質(zhì)的生物合成內(nèi)容、和與課文相關(guān)的圖片，以激發(fā)學(xué)生興趣，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，并利用圖片和錄像展現(xiàn)，使學(xué)生頭腦中呈現(xiàn)出一個(gè)完整的轉(zhuǎn)錄翻譯過程。 由于每周的課時(shí)以及課后復(fù)習(xí)時(shí)間有限，這就要求盡可能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高課堂效率和增強(qiáng)學(xué)生參與度，把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。本節(jié)課大致思路如下：課前回顧引入新課學(xué)習(xí)新內(nèi)容一個(gè)動(dòng)畫演示和一個(gè)視頻演

4、示對比鞏固知識(shí)練習(xí)評價(jià)反饋。部分內(nèi)容學(xué)生較難理解，但前后順序邏輯嚴(yán)密，框架思路清楚。因此以問題形式驅(qū)動(dòng)，教師引導(dǎo)、點(diǎn)撥，學(xué)生自學(xué)探究的方法處理教學(xué)內(nèi)容。（一）具體思路如下1、 ：(1)基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？(2)DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來呢？推測有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。(3)RNA如何解讀DNA的遺傳信息？2、提出問題：mRNA的信息如何用于合成蛋白質(zhì)？3、分析推理：在具體實(shí)施過程中，首先通過一個(gè)破譯電碼的小游戲，引申到遺傳信息的破譯上來。在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，又降低了學(xué)生理解基因的表達(dá)的難度。在具

5、體學(xué)習(xí)到翻譯這一過程的時(shí)候，同樣，教師把遺傳密碼的翻譯過程比喻為破譯莫爾斯電碼的過程，化抽象為形象。4、總結(jié)：基因的表達(dá)是在細(xì)胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖體和線粒體等眾多的細(xì)胞器一道，合作完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，肽鏈就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。（二）學(xué)法指導(dǎo)1、觀察法觀察轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，做好簡要記錄；2、假設(shè)演繹法假設(shè)、推理分析氨基酸與堿基之間的對應(yīng)關(guān)系回顧問題六、課前布置預(yù)習(xí)作業(yè)在上課之前，教師布置預(yù)習(xí)作業(yè)。（預(yù)習(xí)作業(yè)

6、見課本P73）問題探討中莫爾斯密碼表及問題1、2。在預(yù)習(xí)作業(yè)中，設(shè)置了這部分內(nèi)容在上課前要求學(xué)生完成，目的是通過探索活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)，引申到基因的翻譯。在具體講到翻譯過程的時(shí)候，以莫爾斯電碼打比方，需要再次用到電碼表。七、教學(xué)過程學(xué)習(xí)階段教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖復(fù)習(xí)導(dǎo)入引入課題教師指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教師講解思考討論：tRNA為什么能勝任“譯員”的工作教師講解思考討論與生活聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)和探究知識(shí)的興趣教師導(dǎo)學(xué)設(shè)置問題情境出示掛圖 教師引導(dǎo)學(xué)生觀察總結(jié)出示表格比較基因控制蛋白質(zhì)合成過程回顧轉(zhuǎn)錄：圖示P63圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解。利用視頻：顯示轉(zhuǎn)錄過程。轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是

7、堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？RNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？（二）翻譯：設(shè)問：堿基和氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系怎樣？討論：（課本P73）問題探討中莫爾斯密碼表及問題1、2（破譯電碼的小游戲，以謎語的形式出現(xiàn)，涉及到生物知識(shí)和英語知識(shí)，這樣很好地激發(fā)了學(xué)生探索的欲望。學(xué)生通過努力，得到正確答案，獲得很大的成就感。） 思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？推理：1種堿基決定1種氨基酸？（不可能） 2個(gè)堿基決定1種氨基酸？（16種組合方式也不能決定20種氨基酸，不行。） 提出：mRNA上每3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。注意：密碼子

8、和反密碼子的區(qū)分： 密碼子：mRNA上三個(gè)相鄰的堿基稱為一個(gè)密碼子。 反密碼子：每個(gè)tRNA上的三個(gè)堿基，可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對。 tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）的特點(diǎn)：象三葉草的葉形，一端是3個(gè)堿基，另一端是攜帶氨基酸的部位（如圖）。小結(jié)：64種密碼：61個(gè)編碼控制20種氨基酸合成，另外3個(gè)（UAG、UAA、UGA）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質(zhì)的終止信號(hào)又稱終止密碼。反密碼子：61種tRNA。 通過莫爾斯電碼的探索過程，相信大家已經(jīng)學(xué)會(huì)怎樣破譯基因所含的遺傳信息了。現(xiàn)在請同學(xué)們完成預(yù)習(xí)作業(yè)中的第二部分：破譯遺傳信息。（學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。）學(xué)生根據(jù)“基因mRNA蛋白質(zhì)”這條主線。這段遺傳

9、信息所決定的氨基酸序列是：甲硫氨酸-谷氨酰氨-酪氨酸-甘氨酸-谷氨酰氨-亮氨酸-亮氨酸（以莫爾斯電碼做類比，生動(dòng)有趣，同時(shí)降低理解難度,由于有破譯莫爾斯電碼作鋪墊，學(xué)生非常容易就理解了翻譯的過程。學(xué)生查閱密碼表，熟悉翻譯過程。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的：多種密碼子可以決定同一種氨基酸及終止密碼不對應(yīng)氨基酸等）模擬：請學(xué)生看課件情境，用類比的方法理解翻譯過程?；顒?dòng)：閱讀課本66頁2、翻譯： 利用flash動(dòng)畫：顯示翻譯過程。 我們?nèi)藶閷⑦@個(gè)過程分為4個(gè)步驟：第一步mRNA與核糖體結(jié)合后，攜帶甲硫氨酸的tRNA首先與mRNA的AUG互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1；第二步攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2；第三步甲

10、硫氨酸與組氨酸形成肽鍵，并脫離占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上；第四步核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)步驟2、3、4，直到核糖體讀取到mRNA的終止密碼。 （3）小結(jié)：（出示掛圖對照課本插圖）場所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體； 模板：以mRNA為模板； 原料：20種氨基酸（由tRNA搬運(yùn)）； 合成：有一定氨基酸順序的肽鏈。 利用視頻：顯示蛋白質(zhì)合成的全過程。（轉(zhuǎn)錄和翻譯過程） 再次總結(jié)： 指出：基因的表達(dá)過程是在細(xì)胞中完成的。（具體內(nèi)容見教學(xué)設(shè)計(jì)思路中的4

11、） （三）比較復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)過程的差異： DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體模板DNA雙鏈DNA一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸合成DNA分子mRNA肽鏈特點(diǎn)半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個(gè)mRNA分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合反饋練習(xí)知識(shí)擴(kuò)展：與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算：思考：DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個(gè)數(shù)的關(guān)系？小結(jié)：DNA的堿基數(shù):m RNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)= 6:3:1學(xué)生回答。學(xué)生觀看轉(zhuǎn)錄過程，回憶復(fù)習(xí)。學(xué)生閱讀：課本P64概念學(xué)生討論學(xué)生帶著問題閱讀課文，小組討論。學(xué)生思考，回答。學(xué)生交流爭論。學(xué)生演示，講解。學(xué)生思考，回答。

12、學(xué)生思考學(xué)生跟隨教師講解，觀察、理解翻譯的過程。學(xué)生思考，回答。學(xué)生觀察思考，回答學(xué)生練習(xí)。學(xué)生思考，小組討論，以小組發(fā)言。完成練習(xí)。設(shè)計(jì)新情景，引入新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。通過閱讀課文，進(jìn)一步提高學(xué)生自學(xué)能力。學(xué)生將課文知識(shí)建立起有機(jī)的聯(lián)系。教師導(dǎo)學(xué)，進(jìn)一步掌握知識(shí)要點(diǎn)。并利用教材中的圖解，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考、歸納獲得知識(shí)。教師導(dǎo)學(xué)，幫助學(xué)生掌握知識(shí)要點(diǎn)。在學(xué)生讀圖的同時(shí)，教師播放視頻動(dòng)畫：蛋白質(zhì)的合成過程，變靜為動(dòng)，化抽象為直觀，促使學(xué)生真正理解翻譯的全過程，提高知識(shí)的概括化水平利用圖解，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考、歸納獲得知識(shí)使學(xué)生加深對基因表達(dá)過程的理解，為后兩節(jié)學(xué)習(xí)做好鋪墊。使學(xué)生通過解決問題，靈活運(yùn)用知識(shí)。知識(shí)歸納知識(shí)延伸。鞏固知識(shí)。教學(xué)反思：對于微觀的世界,學(xué)生缺乏直接感知。因此本節(jié)課的總體思路是：首先回顧轉(zhuǎn)錄過程，然后以破譯電碼的小游戲，以謎語的形式出現(xiàn)，涉及到生物知識(shí)和英語知識(shí)，這樣很好地激發(fā)了學(xué)生探索的欲望。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，基因?qū)π誀畹目刂?，是通過控制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的。把莫爾斯電碼比喻為遺傳密碼，圍繞著“遺傳信息究竟如何表達(dá)？”這個(gè)問題展開探究。學(xué)生的好奇心被激發(fā)，所以能夠緊跟著教師的思路積極思考。在具體的學(xué)習(xí)過