基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的教學(xué)設(shè)計(jì)

1、2010年日照市高中生物學(xué)科教學(xué)案例評(píng)選普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)人教版必修2第四章 基因的表達(dá)第一節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第二課時(shí) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)設(shè)計(jì)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)人教版必修2第四章 基因的表達(dá)第一節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成第2課時(shí)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)設(shè)計(jì)陳為忠 日照二中 276821【教學(xué)分析】本節(jié)內(nèi)容是在前3章學(xué)習(xí)逐步闡明基因的本質(zhì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡明了基因在生物體內(nèi)是如何起作用的，具體學(xué)習(xí)基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。它在教材中起著承前啟后的作用，一方面，是在前3章的基礎(chǔ)上完成的，可以加深學(xué)生對(duì)基因及作用機(jī)理的認(rèn)識(shí)；另一方面，又為后面基因?qū)π誀畹目刂?、生物的變異?/p>

2、進(jìn)化進(jìn)行了必要的知識(shí)鋪墊。 學(xué)情分析 高中階段學(xué)生的思維水平、學(xué)習(xí)能力已經(jīng)發(fā)展到了較高階段，大多數(shù)學(xué)生喜歡自主探究和親自動(dòng)手操作。學(xué)生通過(guò)報(bào)刊、雜志、電影、廣播等多種傳播媒體的介紹以及初中生物課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步形成了有關(guān)DNA、基因、染色體和蛋白質(zhì)的基本概念，對(duì)基因是什么以及基因能夠決定生物體性狀有了一定的科學(xué)認(rèn)識(shí)。但是，學(xué)生并不知道基因究竟是如何起作用的。教學(xué)中可讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)，然后在課堂上模擬遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，能加深對(duì)基因表達(dá)的理解和相關(guān)知識(shí)的鞏固，學(xué)生的各項(xiàng)能力也得到鍛煉。 【設(shè)計(jì)理念】嘗試以問(wèn)題為主線，貫穿翻譯的整個(gè)教學(xué)過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生逐步深入思考。通過(guò)環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題探討，引導(dǎo)學(xué)

3、生親歷思考與探究過(guò)程，體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)的方式和科學(xué)探究精神，促進(jìn)他們科學(xué)素養(yǎng)的形成?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識(shí)目標(biāo)：1概述遺傳信息的翻譯。2概述翻譯發(fā)生的時(shí)間、模板、過(guò)程。3說(shuō)明mRNA、tRNA和核糖體在遺傳信息表達(dá)過(guò)程中的協(xié)作關(guān)系。能力目標(biāo)：1對(duì)圖形、圖表、文字資料進(jìn)行識(shí)讀，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、獲取信息能力、推理能力、想象力。2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)生在生物知識(shí)背景下的數(shù)學(xué)計(jì)算能力。情感目標(biāo)：1體驗(yàn)蛋白質(zhì)合成過(guò)程的邏輯美、簡(jiǎn)約美。2在探究學(xué)習(xí)過(guò)程中激發(fā)探究興趣，逐漸形成科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過(guò)

4、程?！窘虒W(xué)方法】啟發(fā)式教學(xué)與探究式教學(xué)相結(jié)合?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】1制備flash動(dòng)畫(huà)和多媒體課件【教學(xué)流程】mRNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸和種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣？的？密碼子的特點(diǎn)：攜帶遺傳信息的mRNA是在核糖體上的，氨基酸是如何進(jìn)入核糖體的呢？將氨基酸運(yùn)到核糖體的的“搬運(yùn)工”是另一種RNAtRNA。tRNA應(yīng)該有什么樣的結(jié)構(gòu)？翻譯蛋白質(zhì)的過(guò)程總結(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過(guò)程【教學(xué)實(shí)施】教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖二遺傳信息的翻譯密碼子的推測(cè)密碼子的特點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA翻譯的過(guò)程基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過(guò)程導(dǎo)入：通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，

5、我們知道，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程，此過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核中。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)中氨基酸和種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？二、遺傳信息的翻譯過(guò)渡：堿基的排列順序儲(chǔ)存遺傳信息，mRNA堿基有四種，而構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。四種堿基如何決定20種氨基酸呢？（一） 堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？如果1個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，則只能決定4種氨基酸，如果2個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，則可以決定多少種？如果3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸呢？一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的

6、20種氨基酸？過(guò)渡：上述推測(cè)只是破解遺傳密碼過(guò)程中的一步。后來(lái)，科學(xué)家又通過(guò)一步步的推測(cè)與實(shí)驗(yàn)，最終破解了遺傳密碼，得知mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸，每3個(gè)這樣的堿基又稱做1個(gè)密碼子，科學(xué)家將64個(gè)遺傳密碼子編制成下面的密碼子表。請(qǐng)大家查出亮氨酸的密碼子，并分析密碼子有何特點(diǎn)。密碼子的特點(diǎn)：1. 一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸。2. 一個(gè)氨基酸可能有多個(gè)密碼子。3. 起始密碼子編碼蛋白質(zhì)，終止密碼子不密碼蛋白質(zhì)。請(qǐng)結(jié)合密碼子表，討論下列問(wèn)題：1. 已知一段mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，你能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列嗎？2. 地球上幾乎所有的生物體都共

7、用上述密碼子表。根據(jù)這一事實(shí)，你能想到什么？3. 一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子，這一現(xiàn)象稱做密碼子的簡(jiǎn)并。你認(rèn)為密碼的簡(jiǎn)并對(duì)生物休的生存發(fā)展有什么意義？mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后，就與蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器核糖體結(jié)合起來(lái)，形成合成蛋白質(zhì)的”生產(chǎn)線“?？墒前被崾怯坞x在細(xì)胞質(zhì)中，而攜帶遺傳信息的mRNA是在核糖體上的，氨基酸是如何進(jìn)入核糖體的呢？將氨基酸運(yùn)到核糖體的的“搬運(yùn)工”是另一種RNAtRNA。大家思考一下，tRNA應(yīng)該有什么樣的結(jié)構(gòu)？（提示：mRNA的信息要通過(guò)tRNA翻譯為相應(yīng)的氨基酸）tRNA的特點(diǎn)：1. 結(jié)構(gòu)三葉草形，一端攜帶氨基酸，另一端有三個(gè)堿基可與mRNA的密碼子配對(duì)，叫反密碼子。2.

8、每種tRNA能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。(二翻譯家如何翻譯呢？翻譯蛋白質(zhì)的過(guò)程請(qǐng)同學(xué)看圖4-6，注意思考以下幾個(gè)問(wèn)題：1. 每次進(jìn)入核糖體的氨基酸的個(gè)數(shù)。2. 進(jìn)入核糖體的tRNA與mRNA有何聯(lián)系。3. 兩個(gè)氨基酸是如何連接在一起的。4. 蛋白質(zhì)的合成過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。5. 試畫(huà)第4、第5個(gè)氨基酸連接到肽鏈上的過(guò)程。歸納：合成場(chǎng)所：核糖體條件：運(yùn)輸工具tRNA模板mRNA原料20種氨基酸能量ATP多種酶結(jié)果：通過(guò)脫水縮合形成多肽鏈向?qū)W生展示翻譯的動(dòng)畫(huà)。翻譯的概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程，稱為遺傳信息的翻譯。總結(jié)：（三）比較復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和

9、翻譯三個(gè)過(guò)程的差異： DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體模板DNA雙鏈DNA一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸合成DNA分子mRNA肽鏈特點(diǎn)半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個(gè)mRNA分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合播放基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成全部過(guò)程的動(dòng)畫(huà)(四布置作業(yè)回顧上節(jié)課的內(nèi)容，進(jìn)入這節(jié)課的思考學(xué)生思考并用數(shù)學(xué)中的排列組合來(lái)解決問(wèn)題學(xué)生查密碼子表，并分析密碼子的特點(diǎn)進(jìn)一步對(duì)密碼子進(jìn)行理解根據(jù)所學(xué)內(nèi)容思考tRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)讀圖并理解翻譯的過(guò)程學(xué)生觀看動(dòng)畫(huà)并理解翻譯的過(guò)程導(dǎo)入新課培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力培養(yǎng)學(xué)生的讀表，分析表格的能力。加深結(jié)密碼子表的理解培養(yǎng)學(xué)生的思維能力培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、獲取信息能力、推理能力、想象力對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總體的把握.【板書(shū)設(shè)計(jì)】二、遺傳信息的翻譯（一） mRNA堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系（二） 密碼子的特點(diǎn)（三） tRNA