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1、第 2 7卷第 1 2期 2 0 l 1 年 中学生物学 Mi d d l e S c h o o l Bi o l o g y Vo 1 2 7 No 1 2 2 0 1 1 文件编号 ： 1 0 0 37 5 8 6 ( 2 0 1 1 ) 1 20 0 4 00 2 “ 基因指导蛋白质的合成” 一节的教学设计 林文官 ( 江苏省姜堰市溱潼中学 江苏泰州 2 2 5 5 0 8 ) 1 教材分析 本节课是人教版“ 生物必修二” 第四章第一节， 内 容主要是基因指导蛋白质的合成过程。 这节课安排在 学生学习了遗传物质、 D N A的分子结构和复制、 基因 是有遗传效应的D N A片段之后，非
2、常符合学生的认 知规律， 更容易为学生理解和接受。它对使学生形成 有关遗传物质的概念， 从而构建以生物体、 细胞、 染色 体、 D N A、 基因、 蛋白质和性状等为主的概念体系具有 重要意义。 同时， 还为后面生物的变异、 遗传病的学习 打下了坚实的基础 。 本节课内容较为抽象难懂， 知识多而易混淆。教 师需正确引导和必要的教学手段， 让学生完成对新知 的学习， 使学生能形成较完整的知识网络， 培养学生 的识图能力和归纳能力 。 2 学情分析 学生已经学习了遗传物质、 D N A的结构和遗传 信息的传递，对遗传信息有了一定的理解和认识， 也 具备了一定的相关解决问题的能力和分析归纳能力。 但
3、由于对高一学生的知识要求不是太高， 所以在教学 中教师不要过多的引伸， 要多注意知识框架的构建和 能力的培养 。 3 教学 目标 3 1 知识 目标 ( 1 )概述遗传信息的转录和翻译过程。 ( 2 )理解“ 密码子” 和“ 反密码子” 的概念。 ( 3 )转录 、 翻译的比较。 3 2能 力 目标 ( 1 )分析碱基与氨基酸的对应关系， 培养分析综 合能力。 ( 2 )通过对“ 遗传信息究竟如何表达” 的探究， 培 养探究精神和创造性思维。 ( 探性实验除外) 。 当学生在实验过程中出现了一些错 误操作并且会影响实验结论时，应引导学生分析原 因， 找到补救办法， 以防学生一错再错 ， 偏离正
4、确方 向， 影响对实验结果的分析， 形成相关知识的错误定 势。 ( 3 )通过对转录与翻译图解的认识， 培养视图能 力 。 3 3 情感、 态度与价值观 目标 体验基因表达过程的和谐美， 基因表达原理的逻 辑美 ， 简约美； 认 同人类探索基因表达的奥秘 的过程 仍未结束。 4 教学重点 ( 1 )概述遗传信息的转录过程。 ( 2 )理解翻译的概念和过程。 ( 3 )认知和区分相关概念： 遗传信息、 遗传密码、 反密码子。 5 教学设计思路 在教学中， 通过多媒体动画以及形象的比喻等手 法使抽象问题具体化。通过规律的总结 ， 加深学生对 转录和翻译的理解和记忆。 6 教学过程 引言： 这是科幻
5、电影 侏罗纪公园 的部分视频， 提出问题 ： 问题一： 在现实生活中， 我们能不能像电影 侏罗 纪公园 中描述的那样， 利用恐龙的 D N A ， 使恐龙复 活呢? 问题二： 如果能利用恐龙的 D N A使恐龙复活， 你 认为主要要解决什么问题? 这就是第四章中基因的表达所要学习的内容。 生 物性状的主要体现者是蛋白质。 基因对性状的控制就 是通过基因指导蛋白质的合成来实现的。 下面， 我们就先来学习“ 第一节基因指导蛋白 质的合成” 。分析推理： 基因主要在细胞核中， 而蛋白 质合成是在细胞质的核糖体中进行的， 细胞核中的基 因是怎样指导细胞质中蛋白质的合成的呢? 6 1 需要信使原 因的学
6、习 总之， 在实验中实施有 目的、 有计划的程序控制 和最大限度、 最大范围的对实验结果进行调控， 能够 充分发挥教师的主导作用、 学生的主体作用 ， 引起教 与学双方的同步反应， 实现实验教学效果的最优化。 以小组为单位 ， 讨论一下， 基因可能有几种方式 来指导蛋 白质的合成。 D N A由细胞核进人细胞质 ：亲临现场，直接指 导。 D N A产生信使 ， 由信使进入细胞质“ 通过信使 ， 间接指导。 核糖体由细胞质进入细胞核： 主动接受。 教师引导学生思考是哪一种途径，要符合 D N A 出不来， 核糖体进不去。 学生推测 ： 需要信使可能 是 R N A。 6 2 学习信使的本质 教师
7、要求学生思考：为什么 R N A能充当中间物 质( 信使1 呢? 在教师的引导下 ，学生明确 ： R N A是由基本单 位核苷酸连接而成，跟 D N A一样能储存遗传信 息； R N A一般为单链， 比D N A短 ， 能通过核孔 ， 从细 胞核转移到细胞质中； R N A与 D N A的关系中，也遵 循“ 碱基互补配对原则” 。因此以R N A为媒介可将遗 传信息传递到细胞质中。 接着教师引导学生思考 D N A与 R N A在化学 组成上 的区别 以及 R N A的种类 。 思考：如果进一步证明 R N A是信使，用什么方 法?标记什么物质?( 同位素标记法， 应标记 u ) 6 - 3
8、学习信使产生的过程 学生观看动画演示 ，阅读课本 P 6 3中转 录的过 程， 并以小组为单位讨论 ， 完成下列学案： ( 1 )过程( 分 4步 ) ： 解旋： D N A 链 ， D N A双链的碱基得以暴露 。 ，形 成单 配对 ：游离的随机地与 D N A链上 的碱基碰撞 ， 当核糖核苷酸与 D N A的碱基 互 时， 两者结合。 结合形成 m R N A ： 新结合的核糖核苷酸连接 到正在合成的 m R N A分子上， 此处用到 ： 酶。 释放和恢复： 合成的 m R N A从 释放 ， 而后 D N A双链恢复。 ( 2 )此过程中配对的碱基是什么? ( 3 )转录概念 ： 转录是
9、在 双链 中的 一条链为模板， 合成 讨论 ： ( 4 )形成的 mR N A通过 一一 胞核进入细胞质 。 上 一内， 以 D N A, 的过程。 ( 结构 ) 由细 ( 5 )形成的 m R N A与 D N A模板链上的碱基呈 什么关系? ( 6 )D N A上的遗传信息( 脱氧核苷酸的序列) 传 递到 mR N A上 ， 变为一一的序列。 6 4 学习信使作用的机理 学生观看动画演示 ， 阅读课本( P 6 6页 ) 翻译 的过 程 ， 并以小组为单位讨论 ， 完成下列学案 ： ： ( 1 )翻译过程( 分 4步) ： 第一步 ： mR N A进 入细胞质 ， 与 一 ( 结构 ) 结
10、 合。携带甲硫氨酸( A U G ) 的 一一 一( U A C ) 通过 与 上碱基 A U G配对 ， 进入位点 1 。 第二步： 携带组氨酸的 t R N A以同样的方式进入 位点 2 。 第三步 ： 甲硫氨酸与组氨酸通过脱水缩合形成 键 ， 而转移到 占据位点 2的 t R N A上。 第四步： 核糖体在 m R N A上向前移动， 读取下一 个密码子， 位点 1 上的 t R N A离开核糖体 ， 一个携带 氨基酸的新 t R N A进入核糖体，继续肽链的合成， 直 到核糖体读取到 上的终止密码。 肽链合成以后， 从核糖体上脱离开来， 经过加工， 最终形成具有一定氨基酸顺序和一定功能
11、的蛋白质 分子。 ( 2 )与转录相比， 特有条件是什么?一 。 运输工具是 一 ( 3 )配对的碱基是 ( 4 )翻译概念 ： 在细胞质的中 ， 游 离 的各种 以 为模 板合成 的过程。 讨论 ： ( 5 )氨基酸脱水缩合的场所是一 。 ( 6 )通过翻译 ， m R N A上 的碱基序列又变成了蛋 白质中的 的序列 。 ( 7 )蛋白质中氨基酸的种类和数量是由 一 决定。 mR N A中的碱基有 种 ，而氨基酸有 种? mR N A中四种碱基怎样决定 2 0种氨基酸? 推测： 一个碱基决定一种氨基酸， 只能决定 一 种 氨基酸， 两个碱基决定一种氨基酸 ， 一共能决定一种 氨基酸 。1 个氨基酸至少需要 个碱基决定 ， 才 足以决定构成蛋 白质的 2 0 种氨基酸。 然后 ， 教师要求学生 以小组为单位讨论 ， 完成下 列学案 ： ( 8 )把 m R N A上决定一个氨基酸的三 三 个相邻的 碱基称为密码子。 密码子一共有 种 ， 决定氨基酸的密码子 一 共有 种。 思考： 6 1 种密码子怎样决定 2 0 种氨基酸?。 ( 9 )t R N A的作用是 ， t R N A上的3 个 碱基可 以与 以称为反密码子 。 6 5小结( 略 ) 上的密码子互补配对 ， 所 一 4l 一
