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1、.遗传信息的转录和翻译教学设计教学目标1.知识目标：1概述遗传信息的转录和翻译。2说出基因控制蛋白质合成的过程和原理。2.能力目标：1分析DNA和RNA的对照得出类比方法。2尝试利用课本插图和课件,阐明图例用意,运用分析、类比归纳的方法,对信息进行处理。3.情感目标：认同用辨正唯物主义观点分析和认识生物体生命活动的基本规律,逐步形成科学的世界观。教材分析遗传信息的转录和翻译是普通高中课程XX教育出版社实验教科书生物必修2第四章第三节基因控制蛋白质的合成中的内容。本节主要讲述了基因的本质,基因控制蛋白质的合成等内容。本节教材主要完成基因表达概念和DNA与RNA的比较及转录和翻译的过程和原理的教学
2、。本节的核心内容是通过观察、探究等活动明确基因控制蛋白质合成的过程和原理。通过探究活动,使学生学会运用科学探究方法,体验探究过程,培养学生的科学态度、探索精神、创新意识、思维能力。教学重、难点1.教学重点遗传信息的转录和翻译的过程、原理。 2.教学难点遗传信息翻译的过程 教学手段本课主要利用探究发现结合式的教学方法,适当创设问题情境和打比方,以问题为主线贯穿转录和翻译的过程,同时利用课本插图和动画课件,创设有利于学生主动探究知识的情境,展示蛋白质合成的动画过程,启发学生讨论、思考问题,引导学生探究,归纳基因控制蛋白质的过程和原理。教学过程教学内容 师 生 活 动设计意图一、新课导入师：课件显示
3、请学生欣赏一组银光猪与普通猪的生物图片。提问：这两个猪的区别主要是什么？引导学生回答：蛋白质是生命的体现者。引出问题：谁来指导蛋白质的合成？学生回答：基因分析基因、蛋白质和性状之间的关系。引出课题基因指导蛋白质的合成。为进入下一教学内容作铺垫,进一步激发学生求知欲望。二、新课讲解1.遗传信息的传递途径师：展示真核细胞亚显微结构简图主要画出细胞核和核糖体。提问：控制生物性状的基因在哪里？蛋白质的合成场所在在哪里？引导探究：基因位于细胞核中,怎么去指导细胞质中的核糖体合成蛋白质？比如细胞核是总指挥部,细胞质是战场,DNA可充当什么角色？它为什么不到细胞质中直接指导蛋白质的合成？推测：有一种物质把遗
4、传信息带到核糖体上。师：引导学生推测遗传信息从细胞核到核糖体的传递途径可能情况：课件展示材料一：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验,如果加入RNA酶分解细胞中的RNA,蛋白质合成就停止,而如果再加进从酵母中提取出来的RNA,则又可重新合成一定数量的蛋白质。材料二：同年,拉斯特等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养,发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。师：提问并引导学生分析实验：综合两个素材,你认为遗传信息的传递途径是什么？生:DNA到RNA。进一步设问：科学家发现把遗传信息带出来的物质是RNA,即RNA是遗传信息的信使。RNA为什么能完成这一使命？1.引导学生巩固旧知识,
5、并引出探究内容。2.打比方形象有趣,可激发学生的学习兴趣。3、通过模似科学家研究过程,让学生感受科学探索的乐趣,培养学生比较、分析、想象,由现象揭示本质的探究思维能力和实事求是的科学精神。2.转录的过程1课件展示RNA的种类的图片,引导学生观察分析比较RNA的类型及结构；简单说明RNA的种类及功能：mRNA：传达遗传信息；tRNA：运载氨基酸； rRNA：参与核糖体的构成。设问：从图中比较结果能否回答为什么RNA适于作DNA的信使？引导学生回答并小结1RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。2RNA也是由基本单位核苷酸连接而成,它也能储存遗传信息。3在RNA
6、与DNA的关系中,也遵循碱基互补配对原则,因RNA中没有T,DNA中没有U,所以当RNA与DNA有关系时,U与A配对。2设疑：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？3转录重点先播放一次完整的转录过程的flase动画,引导学生认真观察每个过程的变化特点。提问：mRNA在哪里产生？生回答：细胞核再展示教材P68图4-10以DNA为模板转录RNA的图解,分析转录过程：1解旋：RNA聚合酶结合在DNA模板区,DNA双链在解旋酶的作用下解开,碱基得以暴露。2碱基互补配对：以一条DNA链为模板,利用细胞核内游离的核糖核苷酸,按A-U,C-G,T-A,G-C配对。3.连接合成RNA链：组成RNA的核糖核苷酸
7、在RNA聚合酶的作用下一个个连接起来。4释放：合成的mRNA从DNA链上释放,DNA双链恢复。再利用动画课件逐步演示转录过程并讲解,加深学生对转录过程直观的理解。师生归纳转录的特点场所、模板、原料、条件、碱基配对、产物、遗传信息流动等课件逐一显示得出转录的意义：保证遗传信息传递的稳定性和准确性。翻译之密码子师：设问：转录得到的mRNA仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么,mRNA上的碱基序列如何才能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？引用莫尔斯点电码转入密码子及密码子表设问：mRNA只有4种碱基,怎样才能决定20种氨基酸呢?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？生：讨
8、论并交流结果师生：共同用数学方法推理得出：至少要三个碱基决定一个氨基酸才够用才够决定20种氨基酸。过度科学家早就用实验证明mRNA的3个碱基决定一个氨基酸,显示密码子概念：指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基叫密码子。1967年20种氨基酸的密码子全部破译。显示密码子表并提问密码子表有何特点生：观察、讨论、回答和补充培养学生假设推理能力以及观察、归纳构建知识网络的能力。翻译之工具 tRNA师：动画显示氨基酸合成多肽的过程启发得到翻译过程需要的工具,经科学研究表明,这种工具也是一种RNA,叫做转运RNA,简写为tRNA。启发：tRNA具有怎样的结构才能担负起携带运输特定氨基酸的历史使命呢？
9、显示tRNA结构示意图生：观察并回答通过观察图,了解tRNA的特点。翻译的过程师：了解了mRNA上的密码子和工具tRNA,翻译是如何进行的呢？展示翻译动画过程并进行学生活动通过活动使学生明白:当tRNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后,就以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,把转运来的氨基酸放在相应的位置上；转运完毕以后,tRNA离开核糖体,又去转运下一个氨基酸。当核糖体接受两个氨基酸以后,第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸上,并通过肽链与第一个氨基酸连接起来,与此同时,核糖体在信使RNA上也移动三个碱基的位置,为接受新运载来的氨基酸。上述过程如此往复地进行,肽链也就不断地延伸,直到信使RN
10、A上出现终止密码子为止。讲述：肽链合成以后,从信使RNA上脱离开来,再经过细胞质内的某些细胞器如内质网、高尔基体等的加工如盘曲折叠螺旋,最终合成一个具有一定氨基酸顺序的、有一定功能的蛋白质分子。生：自主填好并汇报交流通过活动让学生直观了解翻译过程。让学生以表格形式归纳,形成自己的知识框架。小结师：由上述过程可以看出：基因的表达过程本质上是基因、mRNA、核糖体、tRNA协同作用的结果。即DNA分子上的基因,其脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核苷酸的排列顺序, mRNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出
11、各种遗传性状。建构知识框架引导学生从整体上认识基因表达的过程和意义。最后列表小结遗传信息的转录和翻译的异同点。训练巩固课堂练习及作业1.遗传信息是指： A.基因的脱氧核苷酸排列顺序 B.DNA的碱基对排列顺序 C.信使RNA的核苷酸排列顺序 D.蛋白质的氨基酸排列顺序2.如图是DNA转录过程中的一个片段,其核苷酸的种类有 CTTAGAAU A.4种 B.5种 C.6种 D.8种3.下列有关DNA复制、转录、翻译的叙述中,正确的是 A.DNA复制只以DNA分子的一条链为模板,所以称为半保留复制。B.转录需要以信使RNA为模板,以核糖核苷酸为原料。C.一段DNA含有600个碱基,由它控制合成的多肽
12、链最多含氨基酸200个。D.复制时遵循的碱基互补配对原则是A与T配对,G与C配对。4.根据蛋白质生物合成过程中遗传信息的传递规律,请在下表的空白处填出相应的碱基符号：课堂拓展假如密码子GGU发生差错,第一个碱基G换成了C,将会对氨基酸序列产生什么影响？若发生差错的是第三个碱基又会如何？学生思考、独立完成教学反思在实际的课堂教学中,我认为这节课在以下两方面收到了较好效果：一是通过创设问题情境、演示图片和动画、引导学生参与活动进而探究转录、翻译过程,充分激发了学生兴趣,体现了学生学习的主体性,提高了学生独立思考、分析、观察和归纳能力；二是通过收集展示相关基因研究的素材,利用课件引导学生模拟科学家研究等教学过程,锻炼了学生的处理信息、语言表达及比较、分析、想象等探究性思维能力。但教学中发现,课堂上学生动手操作能力较弱,不利于学生脑手结合形成技能,也不利于学生综合素质的提高,因此,我认为在以后的教学过程中,需要在这些方面进一步充实。 /
