基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成耿文君

1、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成-教學(xué)中互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用教學(xué)案例一、教案背景1、面向?qū)W生：高二學(xué)生 2、學(xué)科：生物 3、課時(shí)：14、學(xué)生課前準(zhǔn)備：復(fù)習(xí)DNA的復(fù)制，核酸的種類及結(jié)構(gòu)。結(jié)合所學(xué)DNA的復(fù)制，預(yù)習(xí)轉(zhuǎn)錄和翻譯。搜集遺傳密碼的資料。在生物的教學(xué)中靈活運(yùn)用多媒體，有助于形象解釋生物抽象的反應(yīng)過程，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。通過多媒體這項(xiàng)技術(shù)，直觀地把生物體細(xì)胞內(nèi)部的生命活動(dòng)呈現(xiàn)出來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二、教學(xué)課題 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成三、教學(xué)目標(biāo)1、理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程2、認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子3、計(jì)算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以圖解方法解決

2、。四、教學(xué)思路 檢查預(yù)習(xí)情況，指導(dǎo)表格填寫。小組為單位解決轉(zhuǎn)錄過程的相關(guān)問題，全班展示問題答案。在轉(zhuǎn)錄的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)翻譯過程，注意知識(shí)的融會(huì)貫通，注重兩個(gè)過程的比較。重點(diǎn)講解遺傳密碼，最后以計(jì)算題的形式，靈活運(yùn)用本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。五、教材分析必修2是遺傳與進(jìn)化，前一章已經(jīng)把基因的本質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容介紹完了，接下來順理成章就要說明基因是如何表達(dá)為性狀的，基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物形狀，這是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)承上啟下，符合認(rèn)知規(guī)律。六、教學(xué)方法討論法、問答法、點(diǎn)撥法。自制課件，圖文并茂。七、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）課前延伸，導(dǎo)入新課1、播放侏羅紀(jì)公園片段，提出問題：恐龍真的能復(fù)活？2、生談搜集到

3、的遺傳密碼資料（二）檢查預(yù)習(xí)核酸的種類、結(jié)構(gòu)、基本單位，以及其區(qū)別。（三）出示學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程2、區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子3、計(jì)算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以圖解方法解決。（四）通過觀看視頻，自學(xué)轉(zhuǎn)錄1、觀看視頻2、結(jié)合課本圖片，小組為單位討論問題如下：轉(zhuǎn)錄過程的場所、原料以及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是什么？轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有何關(guān)系？與DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？3、師指導(dǎo)部分重點(diǎn)問題。（五）觀看視頻，點(diǎn)撥翻譯1、觀看視頻2、深入思考，問題如下：翻譯過程的裝配機(jī)器和搬運(yùn)工

4、分別是什么?翻譯時(shí)有堿基互補(bǔ)配對(duì)嗎？（如果有體現(xiàn)在哪里？）一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能運(yùn)載多少種氨基酸？一種氨基酸可以由多少種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載？運(yùn)載氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA共有幾種？轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中所需原料是否相同？RNA在基因表達(dá)過程中有那些作用？生討論回答，師補(bǔ)充。問題有難度，給生留有充分的時(shí)間。（六）鞏固練習(xí)某蛋白質(zhì)共含有20個(gè)氨基酸，控制合成該蛋白質(zhì)的基因，至少含有脫氧核苷酸 個(gè)限時(shí)完成，靈活運(yùn)用知識(shí)。（七）課后延伸總結(jié)DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同點(diǎn)。八、教學(xué)反思 本堂課是本章的重點(diǎn)，又是比較抽象的一節(jié)，比較記憶利于本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中，利用圖片、視頻以及ppt，讓學(xué)生不僅能理解所學(xué)內(nèi)容，而且能

5、聯(lián)系以前所學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)，擴(kuò)充課堂容量，節(jié)省授課時(shí)間，激發(fā)學(xué)生參與課堂教學(xué)的興趣，快樂學(xué)習(xí)。基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)過程一、 導(dǎo)入新課播放侏羅紀(jì)公園電影片段。師提問：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培育繁殖而來的。師引導(dǎo)：基因就像一個(gè)劇本，生物體就是根據(jù)這個(gè)劇本上演了一出精彩的戲劇。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？這節(jié)課學(xué)習(xí)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。二、 出示學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程2、區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子3、

6、計(jì)算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以圖解方法解決。三、檢查預(yù)習(xí)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。（列表，學(xué)生填寫）  細(xì)胞中的兩種核酸的比較四、 學(xué)生教師互動(dòng)，講授新知師：RNA的在細(xì)胞中有三種： mRNA（信使RNA），tRNA（專運(yùn)RNA），rRNA（核糖體RNA）。觀看視頻，結(jié)合課本轉(zhuǎn)錄示意圖，回答問題：轉(zhuǎn)錄的定義、過程。 學(xué)生回答：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的過程。過程：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，

7、依次連接，形成一個(gè)mRNA分子。學(xué)生總結(jié)：    場所：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：單鏈的mRNA（信使RNA）；所需酶：RNA聚合酶。師提問：轉(zhuǎn)錄過程的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是什么？轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有何關(guān)系？與DNA的另一條鏈的堿基序列有哪些異同？生討論回答，師總結(jié)：A-U，T-A，G-C，C-G。與模板鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)，與另一條鏈將

8、mRNA堿基U改為T，則為與之相對(duì)應(yīng)的基因上非模板鏈上的堿基序列，但兩條鏈上相同堿基對(duì)應(yīng)的核苷酸不同。教師發(fā)問：劇本已經(jīng)由RNA充當(dāng)信使，送到細(xì)胞質(zhì)了，演員呢，該演戲了。展示搜集的遺傳密碼資料。學(xué)生分別展示自己所知道的遺傳密碼常識(shí)。師：翻譯過程的裝配機(jī)器和搬運(yùn)工分別是什么?翻譯時(shí)有堿基互補(bǔ)配對(duì)嗎？（如果有體現(xiàn)在哪里？）生：核糖體，tRNA，有，密碼子與反密碼子的識(shí)別。學(xué)生思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？學(xué)生推理：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。師：密碼子和反密

9、碼子的區(qū)分？生：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)。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。師生總結(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。師：一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能運(yùn)載多少種氨基酸？一種氨基酸可以由多少種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載？運(yùn)載氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA共有幾種？（問題有難度，多留時(shí)間思考。）師：提示，把轉(zhuǎn)運(yùn)RNA想象成車，把氨基酸想象成演員，演員乘車照劇本演戲

10、。師生總結(jié)：一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能運(yùn)載一種氨基酸，一種氨基酸可以由多種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載，運(yùn)載氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA共有61種。師：觀看視頻，翻譯過程，演員遵照劇本演戲？回答翻譯的定義、過程。生：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)的過程。過程：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，位點(diǎn)2的t

11、RNA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。師生總結(jié)：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。師：觀看視頻，蛋白質(zhì)合成的全過程。（轉(zhuǎn)錄和翻譯過程）回答轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中所需原料是否相同？RNA在基因表達(dá)過程中有那些作用？生：不同，核糖核苷酸、氨基酸。mRNA為模板，tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)攜帶氨基酸。師生總結(jié)：師：通過本節(jié)課所學(xué)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，思考在基因