基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

1、第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成高三 生物 張雪蘭一、 教學(xué)目標(biāo)（課標(biāo)要求）（一）知識(shí)與技能： 1、說(shuō)明基因與遺傳信息的關(guān)系 2、概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程（二）過(guò)程與方法： 1、通過(guò)DNA和RNA的對(duì)照掌握類比方法 2、通過(guò)RNA的堿基決定氨基酸的學(xué)習(xí)，掌握先邏輯推理再經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法 3、通過(guò)遺傳信息傳遞知識(shí)的學(xué)習(xí)，建立學(xué)生的信息意識(shí)，學(xué)會(huì)從信息角度認(rèn)識(shí)事物的方法 4、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 5、通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并制作轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)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（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀： 1、體驗(yàn)基因表達(dá)過(guò)程的和諧美，基因表達(dá)原理

2、的邏輯美、簡(jiǎn)約美 2、認(rèn)同人類探索基因表達(dá)的奧秘的過(guò)程仍未終結(jié) 3、通過(guò)介紹科學(xué)史實(shí)，開闊學(xué)生的眼界，對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛科學(xué)、探索真理的教育 4、感悟科學(xué)破解遺傳密碼的過(guò)程 二、教學(xué)內(nèi)容分析（一）教材內(nèi)容的地位、作用和意義：1. 從學(xué)科知識(shí)體系看：初中生物課已經(jīng)涉及了有關(guān)DNA、基因、染色體核蛋白質(zhì)的基本概念，對(duì)基因是什么以及基因能夠決定生物體形狀有簡(jiǎn)單的介紹，但沒(méi)有涉及基因究竟是如何起作用的。必修1分子與細(xì)胞和必修2前三章知識(shí)已指出：蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者、主要執(zhí)行者。但沒(méi)有對(duì)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的詳細(xì)過(guò)程進(jìn)行講解。本節(jié)知識(shí)就是在此基礎(chǔ)上，針對(duì)這一問(wèn)題展開的。2.從教材編排的特點(diǎn)看：必修2遺傳與

3、進(jìn)化的前三章以遺傳學(xué)的發(fā)展史為主要線索，逐步闡明了基因的本質(zhì)，本章基于對(duì)基因本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步闡明基因在生物體內(nèi)是如何起作用的，是前三章知識(shí)的進(jìn)一步深入。本節(jié)內(nèi)容又是本章的開篇，是本章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也是教師教學(xué)的難點(diǎn)所在。（二）教學(xué)重、難點(diǎn)：理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過(guò)程；三、教學(xué)對(duì)象分析 本課的教學(xué)對(duì)象是高三理科的學(xué)生。高考時(shí)對(duì)生物知識(shí)的要求不是很高，所以在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)把知識(shí)點(diǎn)講解清晰?；A(chǔ)內(nèi)容一定要掌握，但每周的課時(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。四、教學(xué)策略 （一）教學(xué)指導(dǎo)思想緊緊圍繞課標(biāo)，實(shí)施“學(xué)為主體、教為主導(dǎo)”的教學(xué)

4、原則，交出主動(dòng)權(quán)，讓學(xué)生擔(dān)任課堂的主角，實(shí)現(xiàn)生生互動(dòng)，優(yōu)化課堂資源配置，激發(fā)學(xué)生思維，使學(xué)生高效地學(xué)習(xí)。（二）教學(xué)方法與手段 此部分內(nèi)容學(xué)生較難理解，前后順序邏輯嚴(yán)密，框架思路清楚。以問(wèn)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)容是可行的。大致思路如下：課前回顧引入新課學(xué)習(xí)新內(nèi)容兩個(gè)動(dòng)畫演示對(duì)比鞏固知識(shí)練習(xí)評(píng)價(jià)反饋?zhàn)灾贫嗝襟w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)錄和翻譯過(guò)程。（三）學(xué)法指導(dǎo) 、觀察法觀察轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，做好簡(jiǎn)要記錄；2 、假設(shè)演繹法假設(shè)、推理分析氨基酸與堿基之

5、間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；5、 課時(shí)安排：2課時(shí) 6、 教學(xué)流程 第一課時(shí)學(xué)習(xí)階段教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖導(dǎo)學(xué).引入課題.學(xué)生自學(xué).教師指導(dǎo)學(xué)生自學(xué).教師講解.思考討論.教師講解.思考討論.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(wèn)題情境有關(guān)基因知識(shí)的復(fù)習(xí)，引出基因表達(dá)的概念，提出問(wèn)題：基因是怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的？  課件打出電影侏羅紀(jì)公園中恐龍復(fù)活的場(chǎng)景。    提問(wèn)：電影中的科學(xué)家是怎么使已滅絕的動(dòng)物復(fù)活的？    (回答:復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取恐龍的DNA培育繁殖而來(lái)的。)    教師引導(dǎo)

6、：基因就像一張藍(lán)圖，生物體就是根據(jù)這張藍(lán)圖用蛋白質(zhì)構(gòu)建起來(lái)的。    思考：基因（DNA）在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的，在細(xì)胞核的基因如何控制在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？    教師指出：在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)RNA充當(dāng)信使。    復(fù)習(xí)舊知：兩種核酸（DNA和RNA）在化學(xué)元素、基本單位、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的區(qū)別    （學(xué)生回憶舊知并填寫表格）    一、細(xì)胞中的兩種核酸的比較 D

7、NARNA組成元素C、H、O、N、P基本單位脫氧核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）化學(xué)組成一分子磷酸脫氧核糖A、T、C、G一分子磷酸核糖A、U、C、G結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般單鏈結(jié)構(gòu)主要存在部位細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)分子大小很大比較小另外，教師補(bǔ)充：RNA的在細(xì)胞中有三種：mRNA（信使RNA），tRNA（專運(yùn)RNA），rRNA（核糖體RNA）。    設(shè)問(wèn)：DNARNA蛋白質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)？二、基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程    （視頻顯示基因控制蛋白質(zhì)的整個(gè)合成過(guò)程）（一）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(guò)程。

8、 1.定義：轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA雙鏈中的一條為模板，合成mRNA的過(guò)程。    2.過(guò)程：細(xì)胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個(gè)mRNA分子。    3.小結(jié)：    場(chǎng)所：細(xì)胞核；    模板：DNA解旋，以其中一條有意義鏈為模板；    原料：4種核糖核苷酸（A、U、C、G）；    合成產(chǎn)物：?jiǎn)捂湹膍RNA（

9、信使RNA）；所需酶：RNA聚合酶。    設(shè)問(wèn)：DNA的堿基與RNA的堿基如何互補(bǔ)配對(duì)？      （三）比較復(fù)制，轉(zhuǎn)錄兩個(gè)過(guò)程的差異：. DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞核模板DNA雙鏈DNA一條鏈原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸合成DNA分子mRNA特點(diǎn)半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄(四)與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算：思考：DNA的堿基、mRNA的堿基個(gè)數(shù)的關(guān)系？小結(jié)：DNA的堿基數(shù):m RNA的堿基數(shù)= 2：1反饋練習(xí)學(xué)生思考并回答學(xué)生觀看學(xué)生討論，回答。.學(xué)生思考：有中間物質(zhì)傳遞信息。.學(xué)生思考問(wèn)

10、題，并填寫表。.學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，小組討論。.學(xué)生思考，回答。.學(xué)生思考，回答。.學(xué)生思考.學(xué)生跟隨教師講解，理解轉(zhuǎn)錄的過(guò)程。.學(xué)生思考，回答。.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(guò)填表，提高學(xué)生獨(dú)立思考及動(dòng)手能力。.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(guò)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)。.知識(shí)歸納。.使學(xué)生加深對(duì)基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程的理解，為后面知識(shí)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。.使學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題，靈活運(yùn)用知識(shí)。.知識(shí)延伸。.鞏固知識(shí)。七、板書設(shè)計(jì)（一）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、RNA的類型（1）信使RNAmRNA（2）轉(zhuǎn)運(yùn)R

11、NAtRNA（3）核糖體RNArRNA2、轉(zhuǎn)錄（1）轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模版合成mRNA的過(guò)程。（2）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：細(xì)胞核（3）轉(zhuǎn)錄的模版：DNA分子的一條鏈（4）轉(zhuǎn)錄的原料：四種核糖核苷酸（5）轉(zhuǎn)錄的條件：ATP（能量）、酶（6）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)：GC、CG、TA、AU八、教學(xué)反思 第二課時(shí)教學(xué)過(guò)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)  &#

12、160;教師講解       思考討論    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(wèn)題情境 基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程        （一）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(guò)程。 

13、;（二）翻譯：設(shè)問(wèn)：堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系怎樣？ 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(duì)。  &#

14、160; 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。   設(shè)問(wèn)：已知mRNA的堿基序列是A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G，這mRNA上有多少個(gè)密碼子？寫出相應(yīng)的反密碼子，并根據(jù)密碼子表，列出相應(yīng)的氨基酸序列。 模擬：請(qǐng)學(xué)生看課件情境，用類比的方法理解翻譯過(guò)程。 活動(dòng)：閱讀課本6

15、6頁(yè)，用模型對(duì)翻譯過(guò)程進(jìn)行表述。2、翻譯：     利用視頻：顯示翻譯過(guò)程。    （1）定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。    （2）過(guò)程：核糖體與mRNA的結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)。第一個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。第二個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)2。兩個(gè)氨基酸脫水縮合，第一個(gè)氨基酸通過(guò)肽鍵轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上。核糖體沿著mRNA移動(dòng)，位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體

16、，位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，第三個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成，直到讀取到mRNA的終止密碼為止。一個(gè)mRNA分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。    肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫落離，經(jīng)過(guò)盤曲和折疊等方式形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。    （3）小結(jié)：    場(chǎng)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

17、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(guò)程。（轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程）    再次總結(jié)：       （三）比較復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)過(guò)程的差異：  DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)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

18、 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(guò)程，回憶復(fù)習(xí)。          學(xué)生帶著問(wèn)題閱讀課文，小組討論。          學(xué)生思考，回答。   學(xué)生交流爭(zhēng)論。 學(xué)生演示，講解。 &#

19、160; 學(xué)生思考，回答。          學(xué)生思考  學(xué)生跟隨教師講解，理解翻譯的過(guò)程。     學(xué)生思考，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(guò)閱讀課文，進(jìn)一步提高學(xué)生自學(xué)能力。 &

20、#160;       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(guò)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)。   利用圖解，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、思考、歸納獲得知識(shí)。  使學(xué)生加深對(duì)基因表達(dá)過(guò)程的理解，為后兩節(jié)學(xué)習(xí)做好鋪墊。 使學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題，靈活運(yùn)用知識(shí)。知識(shí)歸納知識(shí)延伸。鞏固知識(shí)。七、課后反思八、板書設(shè)計(jì)二、遺傳信息的翻譯1、遺傳信息、密碼子和反密碼子遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫