《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》(第1課時(shí))名師教案

1、 /7遺傳信息的轉(zhuǎn)錄”教學(xué)設(shè)計(jì)（“基因的表達(dá)”第一課時(shí)）合肥一中彭巧玲教材內(nèi)容分析“生物2：遺傳與進(jìn)化”教學(xué)以遺傳學(xué)發(fā)展史為主線，逐步闡明了基因在哪里、基因的本質(zhì)是什么。接下來基于對基因本質(zhì)的認(rèn)識，進(jìn)一步闡明基因在生物體內(nèi)是如何起作用的。基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成主要步驟包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)錄這部分的主要內(nèi)容包括：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成為什么需要RNA作為信使，RNA適于作DNA的信使的條件；基因上的遺傳信息是怎么傳給RNA的。轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的第一步，也是最關(guān)鍵的一步，這部分內(nèi)容是學(xué)生全面理解基因的表達(dá)過程以及基因如何控制生物的性狀的基礎(chǔ)。學(xué)情分析學(xué)生通過電視等媒體的介紹和義務(wù)教育階段生物課程的

2、學(xué)習(xí)，以及高中“生物2：遺傳與進(jìn)化”前面內(nèi)容的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步形成了有關(guān)染色體、DNA、基因等基本概念，對基因是什么以及基因能夠決定生物體的性狀有了一定的科學(xué)認(rèn)識，但學(xué)生并不知道基因是如何起作用的。此外，通過“生物1：分子與細(xì)胞”中細(xì)胞的分化內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識到一個(gè)個(gè)體的各種細(xì)胞雖然具有相同的遺傳信息，但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大差異，是因?yàn)樵趥€(gè)體發(fā)育過程中，不同細(xì)胞中的遺傳信息的執(zhí)行情況不同，但學(xué)生并不知道含有相同遺傳信息的各種細(xì)胞是怎么做到對遺傳信息的執(zhí)行情況不同的。教學(xué)目標(biāo)知識與能力目標(biāo)通過回顧舊知，查閱資料，能夠闡明轉(zhuǎn)錄的概念；通過觀看動畫、教師講解，能夠概述RNA適于作DNA信使的

3、條件；通過閱讀圖文步驟、師生互動，能夠說出轉(zhuǎn)錄的步驟并概述轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制的共同之處。學(xué)科素養(yǎng)（1）基礎(chǔ)知識（轉(zhuǎn)錄的概念；RNA適于作DNA信使的條件；轉(zhuǎn)錄的步驟；轉(zhuǎn)錄和DNA復(fù)制的共同之處）；（2）基本技能（運(yùn)用已有知識，分析資料，得出結(jié)論，培養(yǎng)分析推理和歸納的能力，通過閱讀圖文資料，說出轉(zhuǎn)錄的步驟，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力）；（3）基本思想（通過DNA和RNA及轉(zhuǎn)錄的過程的學(xué)習(xí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和生命觀念）；（4）基本活動經(jīng)驗(yàn)（認(rèn)同RNA適于作DNA的信使；認(rèn)同遺傳信息的轉(zhuǎn)錄受到調(diào)控）。教學(xué)重點(diǎn)1RNA適于作DNA的信使的條件。2遺傳信息轉(zhuǎn)錄的過程。3遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是受到調(diào)控的。教學(xué)難點(diǎn)遺

4、傳信息的轉(zhuǎn)錄是受到調(diào)控的。教學(xué)策略第一，設(shè)計(jì)“溫故而知新”的導(dǎo)入語，引導(dǎo)學(xué)生回憶前面所學(xué)知識，再呈現(xiàn)新的情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而引出新課要研究的問題，幫助學(xué)生在頭腦中初步建立新舊知識之間的邏輯聯(lián)系，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。我是這樣設(shè)計(jì)的：“前面的學(xué)習(xí)我們跟著科學(xué)家研究的步伐已經(jīng)知道了基因在哪里、基因的本質(zhì)是什么？接下來，基因是怎么起作用的，基因如何控制生物的性狀成為新的研究熱點(diǎn)。而此時(shí)，人們已經(jīng)認(rèn)識到性狀的形成離不開蛋白質(zhì)的作用，于是推測基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制性狀，后來的研究證明確實(shí)如此”。這樣自然過渡到本節(jié)內(nèi)容：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。第二，關(guān)于RNA是DNA和蛋白質(zhì)之間的信使物

5、質(zhì)這個(gè)內(nèi)容，不是直接把這句話告訴學(xué)生，而是提供給學(xué)生兩個(gè)實(shí)驗(yàn)資料，引導(dǎo)學(xué)生通過分析實(shí)驗(yàn)資料推理得出RNA是DNA的信使，能夠培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力以及科學(xué)研究的思路提出問題、作出假設(shè)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、分析結(jié)果、得出結(jié)論。第三，轉(zhuǎn)錄的過程這部分內(nèi)容，我覺得重點(diǎn)在于學(xué)生通過學(xué)習(xí)以后，在腦子里能再現(xiàn)出轉(zhuǎn)錄的基本過程，并能真正理解轉(zhuǎn)錄能夠使遺傳信息準(zhǔn)確地從DNA傳遞到mRNA的原因。教材第63頁最后一段和圖4-4對轉(zhuǎn)錄過程的描述很清晰，學(xué)生完全有能力自學(xué)。因此，組織學(xué)生閱讀、討論、描述轉(zhuǎn)錄的過程。但要讓學(xué)生真正理解教材中轉(zhuǎn)錄的概念一一轉(zhuǎn)錄是以DNA雙鏈中的一條鏈為模板合成mRNA的過程，主要是概念中提到

6、的“以DNA雙鏈中的一條鏈為模板”學(xué)生容易產(chǎn)生疑問：以哪一條鏈呢？是任意一條都行？還是需要滿足什么條件？于是制作了一個(gè)簡單的示意圖補(bǔ)充講解了基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以哪一條鏈為模板是怎么決定的。一方面讓學(xué)生理解轉(zhuǎn)錄的概念，另一方面讓學(xué)生感到轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行是遵循原則的（在課堂中滲透“生命活動是有規(guī)律的”的觀點(diǎn)）。當(dāng)然這個(gè)內(nèi)容不能講得太深，要建立在學(xué)生現(xiàn)有知識的基礎(chǔ)上，盡量把語言通俗化，少提專業(yè)術(shù)語，否則就會加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)。第四，給學(xué)生提供3個(gè)資料，讓學(xué)生通過分析推理得出在不同的生長發(fā)育時(shí)期、在不同的細(xì)胞中、在不同的環(huán)境中基因的表達(dá)可能情況不同，從而進(jìn)一步領(lǐng)悟基因的轉(zhuǎn)錄是受到調(diào)控的，在多種因素的調(diào)控下，基因有序地表

7、達(dá)，控制著生物的生長發(fā)育等各項(xiàng)生命活動，并適應(yīng)一定的環(huán)境。一方面讓學(xué)生對細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)有更全面更深入的認(rèn)識，為學(xué)生理解“基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀?！绷硪环矫鎺椭鷮W(xué)生消除在“生物1：分子與細(xì)胞”中細(xì)胞的分化內(nèi)容的學(xué)習(xí)中留下的疑問：一個(gè)個(gè)體內(nèi)含有相同遺傳信息的各種細(xì)胞為什么對遺傳信息的執(zhí)行情況不同？教學(xué)方法講授法、討論法、自主學(xué)習(xí)法等。教學(xué)流程教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖RNA是DNA和蛋白質(zhì)之間的信使物質(zhì)及RNA適于作DNA的信使的條件問題情境：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，真

8、核細(xì)胞的DNA主要在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行的，DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細(xì)胞質(zhì)中去的？科學(xué)家推測，在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)充當(dāng)信使，這種物質(zhì)是討論回答通過提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。RNA。RNA適于作DNA的信使的條件。閱讀課件演示的實(shí)驗(yàn)資料，思考并進(jìn)行推理分析。教師引導(dǎo)學(xué)生思考討論科學(xué)家推測RNA是DNA的信使的理由，使學(xué)生理解RNA適于作DNA的信使的條件。不是教師直接告訴學(xué)生RNA是DNA的信使，而是結(jié)合實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過分析推理得出，培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力以及科學(xué)研究的思路提出問題、作出假設(shè)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、分析結(jié)果、得出

9、結(jié)論。(優(yōu)教提示：打開素材動畫演示：DNA轉(zhuǎn)錄RNA)問題：為什么科學(xué)家推測RNA是DNA的信使？RNA適于作DNA的信使的條件是什么？RNA適于作DNA的信使的條件：RNA與DNA結(jié)構(gòu)相似，可以儲存遺傳信息。RNA般是單鏈，比DNA短，能通過核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)證明了推測是正確的。課件展示：兩個(gè)實(shí)驗(yàn)資料實(shí)驗(yàn)1955年，LasterGold用3H標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸培養(yǎng)變形蟲。段時(shí)間后，檢測到變形蟲的細(xì)胞核有較強(qiáng)的放射性，然后把標(biāo)記的細(xì)胞核移植到未標(biāo)記的去核的變形蟲中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核的放射性越來越弱，而細(xì)胞質(zhì)的放射性卻越來越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)二1955年有人用洋蔥根尖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在細(xì)胞中加入RN

10、A酶，蛋白質(zhì)合成就停止；再從酵母菌中提RNA，加入到細(xì)胞中，細(xì)胞又可重新合成蛋白質(zhì)。小結(jié)：1.RNA作為DNA的信使，將DNA上的遺傳信息從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。2.RNA適于作DNA的信使的條件：RNA與DNA結(jié)構(gòu)相似，可以儲存遺傳信息。RNA般是單鏈，比DNA短，能從核孔轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。轉(zhuǎn)錄的過程請學(xué)生閱讀教材第63頁最后一段和圖4-4。閱讀、思考、討論后總結(jié)回答。讓學(xué)生通過自己閱讀總結(jié)，了解轉(zhuǎn)錄的過程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析釋圖、總結(jié)的能力。意在幫助學(xué)生真正理解教材中轉(zhuǎn)錄的概念一一轉(zhuǎn)錄是以DNA雙鏈中的一條鏈為模板合成mRNA的過程。（優(yōu)教提示：打開素材動畫演示：轉(zhuǎn)錄過程）

11、問題：1.轉(zhuǎn)錄的步驟？2.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄有什么意義？問題：基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA的哪條鏈為模板是怎么決定的？結(jié)合課件展示的示意圖解釋：基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)，以DNA的哪一條鏈為模板與基因的結(jié)構(gòu)和RNA聚合酶的作用特點(diǎn)有關(guān)。轉(zhuǎn)錄是受到調(diào)控的課件展示：資料1經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，海膽受精卵中含有18000種mRNA，發(fā)育到幼蟲階段，細(xì)胞中只有7000種mRNA，在成體海膽的腸等組織中，只含有2500-3000種mRNA。實(shí)驗(yàn)表明，在發(fā)育后期表達(dá)的基因大多數(shù)在早期也是表達(dá)的。資料2人體四種細(xì)胞中基因的表達(dá)閱讀分析資料，認(rèn)同基因的轉(zhuǎn)錄是受到調(diào)控的。通過閱讀并分析資料1,學(xué)生明白

12、基因的表達(dá)存在時(shí)間上的差異。通過閱讀并分析資料2,學(xué)生明白基因的表達(dá)存在空間上的差異。通過閱讀并分析資 /7料3,學(xué)生明白基因的表達(dá)受到環(huán)境的影響。提供這3個(gè)資料，讓學(xué)生通過分析認(rèn)同基因的轉(zhuǎn)錄是受到調(diào)控的。資料3大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可以通過合成B-半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中。測定其細(xì)胞總數(shù)及細(xì)胞內(nèi)B-半乳糖苷酶的活性變化（如圖）。細(xì)胞總數(shù)叩-半乳糖昔酶活性T忖口/址-燉聯(lián)也禦輛井直型耕崔卑./報(bào)膜逼S小結(jié)：基因的表達(dá)是受到調(diào)控的。基因的表達(dá)存在時(shí)間和空間上的差異：有的基因只在胚胎早期表達(dá)，有的基因在生物的整個(gè)生命歷程中都表達(dá)；有的基因在所有細(xì)胞中都表達(dá)，有的基因在不同組織細(xì)胞中特異表達(dá)，賦予各種類型的細(xì)胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能?；虻谋磉_(dá)還受到環(huán)境的影響。轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的第一步，也是最關(guān)鍵的一步，基因表達(dá)調(diào)控的第一步也就是決定是否讓該基因轉(zhuǎn)錄。課堂小結(jié)課堂小結(jié):1基因指