遗传信息的翻译

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1、AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUUAAUCAUGAUUAmRNAmRNA“基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成遗传信息的翻译遗传信息的翻译”一节的教学设一节的教学设计计一、教材分析一、教材分析 在人教版生物教材必修 2遗传与进化第 4 章第 1 节“基因指导蛋白质的合成”中，转录和翻译过程抽象复杂学生难理解，较多物质和细胞结构参与学生易混乱，涉 及到必修 1 和必修 2 中多个章节内容学生已遗忘，而本节的突破对本模块学习起着承 前启后的作用，没有本节内容的揭示，很多的现象无法解释，很多的研究无法进行，很多 的生物技术无法操作。 基于以上考虑，把本节分为 2 课时，遗传信息的翻译为

2、第 2 课时。 确定本节课的教学目标是：运用数学方法分析推测碱基与氨基酸的对应关系。使 用多种方式概述遗传信息的翻译。不同智能倾向的学生得到成功的体验，建立学习的自 信心和自尊心。认同与人合作在科学研究中的重要性。 确定本节课的重难点是：如何突破将翻译的抽象复杂转化为直观形象？又如何突破将 翻译的静止插图转化为动态图形？我们用了 flash 动画、剪纸模型、打比方的方式，学生不 仅看到了，做到了，也想到了，学生有了更多的机会学习。 二、教学准备二、教学准备 1、制作 PowerPoint 演示文稿和翻译过程的 flash 2、准备翻译的剪纸模型共 15 套（1 套/4 人）核糖体（1 个） 氨

3、基酸（12 个） mRNA（1 个） tRNA（8 个） 三、教学过程三、教学过程学生活学生活动动一：运用数学方法分析推一：运用数学方法分析推测测碱基与氨基酸的碱基与氨基酸的对应对应关系关系【教师导入】flash 演示转录过程，那么转录的 mRNA 进入细胞质以后又是如何合成蛋白 质 的呢？这节课我们就一起来学习翻译（板书） 。首先，了解翻译概念： 【学生阅读】课本 P64 概念 【教师提问】mRNA 是如何翻译成蛋白质？我们先要知道 mRNA 的碱基与氨基酸的对应 关系是怎样的？ 【学生讨论】至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定 20 种不同的氨基酸？ 【学生推测】可能是 3 个碱基决定

4、 1 个氨基酸 【教师讲解】1961 年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由 mRNA 的 3 个相邻 碱基决定，即密码子，1967 年科学家已将 20 个氨基酸的密码子全部破译。 （P65 表 4-1）20 种氨基酸的密码子表。【教师提问】12A C GA C AA U UG G AU A CG U GG C AA A A这段 mRNA 包含了几个密码子？，对应的氨基酸是什么？ 【学生查表】回答 【教师启发】查表过程中你们发现密码子有什么特点？ 【学生讨论】回答 【教师指导】补充、归纳、1、1 个密码子决定 1 种氨基酸；1 种氨基酸可能有 1 个或多个密码子；2、有 3 个终止密码，

5、2 个起始密码，在 64 个遗传密码中，能决定氨基酸的只有 61 个；3、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。 【教师提问】 mRNA 进入细胞质后，与核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线” 。 有了“生产线” ，还要有“搬运工” ， 是谁将氨基酸搬到这条“生产线”上的 呢？ 【学生回答】tRNA 【教师出示】图片介绍认识 tRNA 的反密码子并查出 tRNA 携带的氨基酸A A U C U A U A G 【学生查表】查出反密码子对应的密码子对应的氨基酸的种类学生活学生活动动二：使用翻二：使用翻译译的剪的剪纸纸模型模型动动手模手模拟拟翻翻译过译过程程【教师引导】现在我们来看翻译

6、的过程（板书） ，flash 演示翻译过程。 【教师讲解】我们人为将这个过程分为 4 个步骤：第一步 mRNA 与核糖体结合后，携带 甲硫氨酸的 tRNA 首先与 mRNA 的 AUG 互补配对，进入位点 1；第二步携 带 组氨酸的 tRNA 以同样的方式进入位点 2；第三步甲硫氨酸与组氨酸形成肽 键， 并脱离占据位点 1 的 tRNA 而转移到占据位点 2 的 tRNA 上；第四步核糖体 沿 mRNA 移动，读取下一个密码子，原占据位点 1 的 tRNA 离开核糖体，占据 位点 2 的 tRNA 进入位点 1，一个新的携带氨基酸的 tRNA 进入位点 2，继续 肽链的合成。重复步骤 2、3、

7、4，直到核糖体读取到 mRNA 的终止密码。 【学生活动】以小组为单位用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程。 【教师指导】注意学生操作几个问题：氨基酸如何进入核糖体、肽链如何形成、核糖体移 动 方向、tRNA 重复使用、终止密码不对应氨基酸等 在实物投影仪上展示学生的成果。 （鼓掌表扬）学生活学生活动动三：使用三：使用贴贴近生活近生活经验经验的打比方体的打比方体验验翻翻译过译过程的和程的和谐谐美美【教师出示】为了大家能更好理解翻译，下面我们打个比方。如果我们把 tRNA 比作大人 那么大人（ ？ ）有 2 个特异端，即左手和右手，左手拿电影票（ ？ ） ，右手 领着自己的孩子（ ？ ） ，来到电影

8、院（ ？ ） ，找到座位号（ ？ ） ，将自己的小孩 安排下，离开电影院。这样，这许多小孩（ ？ ）就通过大人（ ？ ）领着（ ？ ） ， 按照电影院座位号（ ？ ） ，排成了一定顺序（ ？ ） 。 【学生讨论】回答：tRNA、反密码子、氨基酸、核糖体、遗传密码、氨基酸、tRNA、携？ ？带、 mRNA 上的遗传密码、多肽 【教师归纳】翻译的条件（板书） 【教师指导】实际上翻译是一个快速的过程，指导学生看书 P67。学生活学生活动动四：使用表格、概念四：使用表格、概念图图、 、图图解建构知解建构知识识框架框架【教师出示】提供表格比较转录和翻译【学生抢答】以 4 大组为单位 【教师提问】在转录和

9、翻译过程中蛋白质中氨基酸数目与 mRNA 、DNA 中碱基数目的关 系。 【学生思考】有的回答 631，也有的回答 331 【教师演示】用幻灯片演示 631 的关系 【学生练习】 1、图示属于基因控制蛋白质合成过程的翻译步骤， 该步骤发生在细胞的细胞质中核糖体上。 2、图中B是 mRNA E是 tRNA D是 核糖体 3、这段mRNA 中包含了 4 个密码子。 4、已知tRNA一端的三个碱基是CAU，它所运载的氨基酸是：D A组氨酸（CAU）B甲硫氨酸（AUG） C酪氨酸（UAC）D缬氨酸（GUA） 5、一个DNA分子含有碱基60个，那么经这一阶段后合成的一条多肽链中氨基酸有 10 个， 最多

10、含有肽键 9 个 【教师总结】基因的表达过程是在细胞中完成的。肽链合成后，就从核糖体与 mRNA 的复合 物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间 结 构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。 四、教学反思四、教学反思本校生源较差，老师经常整顿好纪律后，从头讲到尾，表面上学生听了，但考试成绩依 然不理想，学习兴趣也不浓。在基础教育课程改革中，如何真正落实新课标“面向全体学 生”的课程理念？本节课中运用数学方法推测、使用模型模拟、贴近生活经验的打比方、 小组讨论、抢答问题等方法，调动不同智能倾向的学生学习积极性，给更多学生提供展示 自我、表现自我、认可自

11、我的机会，课堂气氛即活跃又严谨，目标达成率高，课后学生愿 意与老师交谈，教师的成就感也明显提高。场所模板原料产物遗传信息传递方向 转录1？2？3？4？5？ 翻译6？7？8？9？10？AACCUUGGGGAAUUCC UUmmRRNNAAt tRRNNAA丝 丝丝 丝丝 丝丝 丝丝 丝丝 丝丝 丝丝 丝丝 丝丝 丝 丝 丝丝 丝 丝 丝蛋蛋白白质质密密码码子子AACCUU GGGGAA UUCCUUDDNNAAAACCTTGGGGAATTCC TT TTGGAACCCCTTAAGGAA丝 丝丝 丝丝 丝丝 丝 136蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸数数目目与与mRNA、DNA中中碱碱基基数数目目的的关关系系UUGGAA CCCCUU AAGGAA