《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》

1、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成山東省高級(jí)中學(xué)一、教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)冃標(biāo)識(shí)記：概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。理解：“密碼子”和“反密碼子”的概念。2、情感態(tài)度與價(jià)值觀休驗(yàn)基因表達(dá)過(guò)程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡(jiǎn)約美；認(rèn)同 人類探索基因表達(dá)的奧秘的過(guò)程仍未結(jié)束。3、能力目標(biāo)（1）運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析 綜合能力。（2）通過(guò)對(duì)“遺傳信息究竟如何表達(dá)？ ”的探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究 精神和創(chuàng)造性思維。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)：遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。2、教學(xué)難點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過(guò)程。三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路在教學(xué)屮，教師可以通過(guò)多媒體動(dòng)畫，也可以通過(guò)比喻等手法使抽象 問(wèn)題具體化。比

2、喻是教學(xué)語(yǔ)言中的重要修辭方法，貼切形象的比喻可以降低對(duì)感知事物的理解難度。1、引子:利用“問(wèn)題探討”引導(dǎo)學(xué)生討論：如果能利用恐龍的dna 使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要解決什么問(wèn)題？學(xué)生可能會(huì)想到，需要使恐龍dna±的基因表 達(dá)岀來(lái)，表現(xiàn)恐龍的特性?？磥?lái)要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還需要研究“基因 的表達(dá)”。從而引出課題。2、提出問(wèn)題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？3、分析推理1： dna在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行 的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)呢？推測(cè)有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)dna信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 此物質(zhì)就是rnao4、分析推理2:rna如何解讀dna的遺傳信息？5、分析推理3： mrna的

3、信息如何用于合成蛋白質(zhì)？在具體實(shí)施過(guò)程 中，首先通過(guò)一個(gè)破譯電碼的小游戲，引申到遺傳信息的破譯上來(lái)。在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí) 興趣的同時(shí)，又降低了學(xué)生理解基因的表達(dá)的難度。在具體學(xué)習(xí)到翻譯這 一過(guò)程的時(shí)候，同樣，教師把遺傳密碼的翻譯過(guò)程比喻為破譯莫爾斯電碼 的過(guò)程，化抽象為形象。6、總結(jié)：基因的表達(dá)是在細(xì)胞中完成的。dna分子、rna分子、氨 基酸分子、核糖體和線粒體等眾多的細(xì)胞器一道，合作完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。在 組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，肽鏈就從核糖體與mrna的復(fù)合物上脫離，經(jīng) 過(guò)一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功 能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。7

4、、問(wèn)題探討：大家現(xiàn)在再來(lái)探討恐龍能否復(fù)活的問(wèn)題。首先，恐龍 的基因是如何表達(dá)的？基因表達(dá)需要什么條件？通過(guò)探討，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)保護(hù)生物多 樣性的重要意義。四、教學(xué)實(shí)施的程序（一）布置預(yù)習(xí)作業(yè)1在上課之前，教師布置預(yù)習(xí)作業(yè)。（預(yù)習(xí)作業(yè)見下面的文本）在預(yù)習(xí)作業(yè)中，設(shè)置了兩部分內(nèi)容。第一是探索部分，在上課前耍求 學(xué)生完成。目的1是激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)，引申到基因的表達(dá)。目的2是 在具體講到翻譯過(guò)程的時(shí)候，以莫爾斯電碼打比方，所以需要再次用到電 碼表。第二是實(shí)踐部分，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)了轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程后完成。（二）課堂教學(xué)片段1：導(dǎo)入師：當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到基因的本質(zhì)后，能不能利用這一認(rèn)識(shí)，分析現(xiàn)實(shí)生 活中一些具

5、體的問(wèn)題呢？例如，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不像電影侏羅紀(jì)公園中描述的那樣， 利用恐龍的dna,使恐龍復(fù)活呢？生：討論、爭(zhēng)論，看圖，形成新的問(wèn)題（提出探究的問(wèn)題，引起懸念，明確探究的目標(biāo)）師：如果能利用恐龍的dna使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問(wèn)題？生：需耍使恐龍dna±的基因表達(dá)出來(lái)，表現(xiàn)恐龍的特性。師：看來(lái)要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還需要研究“基因的表達(dá)”。引導(dǎo)學(xué) 生看本章的章圖。詢問(wèn)學(xué)生看懂了什么，又產(chǎn)生了哪些問(wèn)題。師：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？導(dǎo)入新課。片段2學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)錄過(guò)程師：dna在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何 聯(lián)系起來(lái)？推測(cè)有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)dna信息的信

6、使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就 是 rnao師：如何解讀dna信息？2生：看圖分析比較核糖和脫氧核糖的區(qū)別，通過(guò)圖形和cai課件的演 示，認(rèn)識(shí)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。師：dna是如何轉(zhuǎn)錄的，特點(diǎn)是什么？轉(zhuǎn)錄的單位是什么？轉(zhuǎn)錄與復(fù) 制有何異同？（通過(guò)問(wèn)題的步步深入，學(xué)生推理分析，形成結(jié)論）生：學(xué)生閱讀教材找到答案。（結(jié)合圖解、講cai課件，認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)錄的過(guò)程）師：轉(zhuǎn)錄得到的rna仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，rna上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？ rna如何將信息翻譯成蛋 白質(zhì)？片段3：學(xué)習(xí)翻譯過(guò)程師：美國(guó)人莫爾斯是電報(bào)的發(fā)明人。他創(chuàng)造了莫爾斯電碼。同學(xué)們有 沒有把莫爾斯電碼破

7、譯出來(lái)？這段電碼代表的信息是什么？生：where are genes located?中文意思是：基因位于哪里？（破譯電碼的小游戲，以謎語(yǔ)的形式出現(xiàn)，涉及到生物知識(shí)和英語(yǔ)知 識(shí)，這樣很好地激發(fā)了學(xué)生探索的欲望。學(xué)生通過(guò)努力，得到正確答案, 獲得很大的成就感。）師：基因位于哪里？生：dnao師：基因位于dna上，是具有遺傳效應(yīng)的dna片段。一個(gè)dna含有 多個(gè)基因。比如：在果蠅的一個(gè)dna上，存在多個(gè)基因。每一個(gè)基因都決定一種生物性狀。比 如白眼基因決定果蠅的眼睛顏色是白色的。師：基因與基因結(jié)構(gòu)上的不同體現(xiàn)在哪里？生：堿基排列順序不同。師：不同的堿基排列順序決定生物不同的性狀。所以，基因上的堿基

8、 排列順序就代表著遺傳信息。我們可以看到預(yù)習(xí)作業(yè)上畫有一個(gè)基因片段，這個(gè)基因決定著什么樣的生物性狀呢？這就是我們這節(jié)課所要探究的主要內(nèi)容。（從破譯電碼的小游戲，自然地引申到基因控制生物的性狀上來(lái)。學(xué) 生的學(xué)習(xí)積極性被調(diào)動(dòng)起來(lái)了。）師：翻譯是以信使rna為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋口質(zhì)的 過(guò)程。合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是哪里？生：細(xì)胞質(zhì)中的核糖體師：信使rna結(jié)合在糖體上面后，就要翻譯成蛋白質(zhì)了。你們知道augcaa能翻譯成怎樣的蛋白質(zhì)嗎？生：不知道。（翻譯成什么呢？到底怎樣翻譯呢？學(xué)生充滿了迷惑。）師：那你們知道。/o -o /-o -翻譯成什么嗎?生：spyo師：這串莫爾斯電碼有幾個(gè)三個(gè)密碼?

9、生:三個(gè)。（以莫爾斯電碼做類比，生動(dòng)有趣，同時(shí)降低理解難度）師：同理，這mrna上的堿基也差不多，信使rna±決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基，叫做密碼子。師：請(qǐng)問(wèn)，老師黑板上畫了幾個(gè)密碼子?生：2個(gè)（也有可能答4個(gè)，老師就說(shuō)明密碼子的不重疊性和不間斷性）師：這三個(gè)密碼翻譯成什么？和破譯莫爾斯電碼一樣，我們需耍一張密碼表。書本的15頁(yè)。3讓我們都來(lái)做一回spy,把它翻譯出來(lái)吧。（由于有破譯莫爾斯電碼作鋪墊，學(xué)生非常容易就理解了翻譯的過(guò)程。 學(xué)牛查閱密碼表，熟悉翻譯過(guò)程。）片段4：完成預(yù)習(xí)作業(yè)中的實(shí)踐活動(dòng)：破譯遺傳信息。師：通過(guò)上煩的探索過(guò)程，相信大家已經(jīng)學(xué)會(huì)怎樣破譯基因所含的遺 傳信息

10、了。現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們完成預(yù)習(xí)作業(yè)中的第二部分：破譯遺傳信息。（學(xué)牛進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。）生：根據(jù)“基因->mrna->蛋白質(zhì)”這條主線。這段遺傳信息所決定 的氨基酸序列是：甲硫氨酸谷氨酰氨酪氨酸甘氨酸谷氨酰氨亮氨酸亮氨酸（這樣處理保證整節(jié)課的完整性，因?yàn)樵谡n的開始，提出了問(wèn)題'這 個(gè)基因決定著什么樣的生物性狀呢？這就是我們這節(jié)課所要探究的主要 內(nèi)容?！彼?，在課臨近結(jié)束時(shí)，讓學(xué)生完成實(shí)踐，學(xué)生獲得成就感。而 且，通過(guò)實(shí)踐，使學(xué)生回顧了這節(jié)課新知識(shí)的主線條：基因->mrna-蛋 白質(zhì)；從知識(shí)回顧中還獲得了新知識(shí)，那就是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的：多種密碼 子可以決定同一種氨基酸及終止子的意義

11、等。）3、教學(xué)反思在高中生物教學(xué)內(nèi)容中，學(xué)生要學(xué)習(xí)和探索的是一個(gè)微觀的世界。對(duì)于微觀的世界，人類 缺乏直接感知。因此本節(jié)課的總體思路是：在課的開始， 通過(guò)“問(wèn)題探討”引入到“基因到底是基因是如何表達(dá)為性狀的？這是本 章要解決的中心問(wèn)題。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，可以說(shuō)是執(zhí)行者，基 因?qū)π誀畹目刂?，是通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。怎樣表達(dá)的呢？ ” 這個(gè)問(wèn)題。把莫爾斯電碼比喻為遺傳密碼，圍繞著“遺傳信息究競(jìng)?cè)绾伪?達(dá)？ ”這個(gè)問(wèn)題展開探究。學(xué)牛的好奇心被激發(fā)，所以能夠緊跟著教師的 思路積極思考。在具體的學(xué)習(xí)過(guò)程中，有意識(shí)地增加師生互動(dòng)、生生互動(dòng) 的機(jī)會(huì)，同時(shí)莫爾斯電碼又形象生動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性就很好地被調(diào)動(dòng) 起來(lái)了，課堂氣氛比較活躍。在潛移默化中，培