从基因到蛋白质第二课时教案

第4章

基因的表达

第3节

基因指导蛋白质的合成

一、课例背景分析

（一）教材分析

基因控制蛋白质的合成是《普通高中课程标准生物教科书

遗传与进化（必修2）》（苏教版）第4章第3节的内容，是学生在学习了“遗传因子”、“基因的本质”基础上的进一步延伸，同时为学生接下来学习“基因突变及其它变异”作好了知识性和结构性的铺垫。本章节的教材编排充分体现了新课标的理念，如在学习转录这一概念之前，对“基因是什么”、“基因在哪”、以及“蛋白质的合成产所”等问题进行分析，这样更有利于引导学生主动思维：究竟基因控制蛋白质的合成需要何种物质作为媒介；再次，问题探讨“《侏罗纪公园》能否利用DNA复活恐龙”

从多个侧面将科学·技术·社会联系在一起，进一步开阔学生的眼界，有利于培养学生学以致用的能力。

（二）学情分析

本节课之前，学生已具备了以下与本节学习相关的知识和技能：必修1对“核酸”这一知识点的学习，明确了核酸的种类DNA、RNA，以及组成核酸的基本单位“核苷酸”，学生对遗传物质的本质是有一定了解的；其次，学生已经学习过蛋白质的基本单位以及合成的场所，通过这样的知识回顾，学生能够积极思维基因控制蛋白质的合成是需要RNA作为信使的；第三，通过之前的学习，学生已经掌握了DNA分子的结构及其DNA进行复制的特点，学生能够通过类比学习转录、翻译的过程，让学生通过自己的主动思考、获得知识。

（三）教学目标

1.通过模型与建模，利用模型摸拟遗传信息的翻译过程，提高学生的动手实践能力和合作能力及语言表达能力。归纳概括出翻译的模板、产物、场所、条件、等内容，阐明基因表达过程的内涵。

2. 通过“能否用DNA复活已灭绝生物”这一问题的探讨，让学生认同环境保护的必要性和重要性，积极参与环保活动中。

1

（四）教学重点和难点分析

1、重点及分析：遗传信息转录和翻译的过程。

知识的系统构建是学生学习的重要途径和方法，是学生终身学习的必要能力。而在本节课展示的知识内容中，是训练和培养学生知识构建的较好素材。

2、难点及分析：遗传信息转录和翻译的过程。

以学生为主体思想一直是高中生物要落实的重要目标。本节课中所涉及到的探究活动，模拟转录、翻译的过程，能够提高学生的思维与语言表达能力。翻译的过程采用学生之间的共同探讨、学习这一过程能更好的突破教学中的难点。

二、教法分析

1、设计理念

基因控制蛋白质的合成是在对生物的遗传物质认识的基础上，对基因控制蛋白质的合成做进一步的认识。本节课设计内容从目前科学前沿研究的热点问题出发，利用问题探讨“《侏罗纪公园》--能否利用DNA复活恐龙”

，将科学·技术·社会联系在一起，进一步开阔学生的眼界，有利于培养学生学以致用的能力。其次，问题设置贯穿了整个课堂，通过问题的引导，学生自主思考、获取知识，使学生通过讨论、探究形成自己的观点，而不是全盘接受他人的结论，真正从“听和背”中解脱出来，实现“做中学”在探究中学习科学解决问题的方法步骤，学习由“特殊到一般”的思想方法。

2、主要教法：探究教学法；直观教学法；交流讨论法

三、学法指导

1、学生学习能力分析

知识基础：具备DNA、RNA的相关知识，DNA的结构以及DNA复制的特点；蛋白质的合成场所在细胞质中的核糖体上。

学习能力：具备一定的资料分析综合能力。

针对策略：运用已有知识重构知识网络是提高学生学习效果的重要途径，在此背景下，利用“思考与讨论”等内容，教师可通过小组合作、互评和交流，掌握本节课的教学重点，突破教学难点。

2

2、学法指导

本节课是构建在学生对DNA、RNA的相关知识的了解，以及DNA分子的结构和复制的基础上实施的，根据教材的特点，采用学生自主学习和小组讨论的学习方法，养成独立思考和创新意识，发展兴趣、爱好和特长。由于本节课的内容较抽象，可先在课前进行充分预习，通过学习和交流，形成较系统的知识体系。通过在自主、探究、合作的学习方式下，提高学生生物科学素养。

四、课型与课时安排

（一）课型：新授课

（二）课时安排：3课时

五、课前准备

1、学生准备：回顾DNA、RNA的异同，遗传信息转录的过程，预习遗传信息翻译的过程。

2、教师准备：多媒体课件、视频、直观教具。

六、教学活动设计：

课题

上课地点

教材版本

教学内容

新课导入

（2分钟）

基因指导蛋白质的合成

上课

2019年5月14日

金沙一中

时间

苏教版普通高中课程标准实验教科书：生物必修2 教师活动

“找父子”游戏

利用本班学生及其父亲的图片，请同学们找找他们之间的父子关系。

提出问题：“基因”“蛋白质”“性状”三者之间有存在着什么关系？从而引入课题：基因指导蛋白质的合成。

课型

授

课教

师

单位

学生活动

观看图片，找关系，思考提出的问题

新授课

邱美

金沙一中

设计意图

通过故事激发学生学习兴趣。

3

〖活动〗复习转录及密码子的相关知学生观察PPT识

回忆问题

为翻译过PPT展示转录的场所、原料、条件配对复习旧知

方式及产物；密码子的概念、种类等

程的学习奠定基础

【活动1】合作探究一

学生小组合作摸拟遗传信息的转录：

摸拟转录的过 活动要求：以小组为单位，以基因程。写出相应的L1链作为转录的模板链，模拟基因mRNA 序列

转录的过程，将转录所得的mRNA序列

填写在探究活动一相应位置。

L1

L2

思考：

1.转录过程中碱基是如何互补配对

的？

2.转录产物的去向如何？

学生思考问题

【活动2】复习回顾密码子特点：

探究过程

密码子的种类及特点

1.种数

64 种：编码氨基酸的密码子

种；终止密码子 种；

2.特点

学生听讲掌握专一性：一种密码子只决定 相关知识

种氨基酸；

简并性：有的氨基酸由 种密

码子决定；

通用性：地球上几乎所有生物共用一

套密码子。

教师介绍tRNA的形状、结构和功能等

学生认真观看【活动3】播放翻译过程的动画

动画思考问题

教师介绍：翻译过程的场所、模板、

原料、配对方式、结果等

4

培养学生的归纳能力。

通过问题逐步引出tRNA

熟悉翻译的重要工具

了解翻译过程

【活动4】摸拟翻译过程

以小组为单位，结合教材P66内容；利用手中的道具模拟翻译过程。思考下列问题，并将所得的多肽链的氨基酸序列填书写出来。

1.翻译的模板、原料、产物分别是什么？

2.翻译时碱基互补配的方式？

活动结束后，找两位学生在黑板上演示翻译的具体过程。各组间再进行比较。

知识强化

教师引导学生讨论翻译过程的问题，对教师提出的问题进行抢答。

1.翻译的起始位点所对应的密码子均是？

2.离开的tRNA去向是？

3.多肽链的氨基酸直接由谁决定的？

4.一个核糖体可以容纳多少个密码子？

5.翻译过程是什么沿着什么移动？

【活动5】拓展延伸

观察图片并思考以下问题：

学生小组合作摸拟翻译过程

学生小组交流讨论探究问题的答案

学生思考、讨论交流

观察图片并思考：

1.4条多肽翻译的起始时间是否相同，

为什么？

2.翻译得到的4条多肽链，氨基

酸排列顺序是否相同？为什么？

3.

一条mRNA上连接多个核糖体，对于

生物而言有何积极的意义？

学生进行知识

的归纳总结

知识小结、对比转录和翻译的区别

5

培养学生的合作能力、动手能力、语言表达能力

培养学生思考能力、语言表达能力，同时强化所学知识

培养学生的识图能力、思维能力、语言表达能力

培养学生的归纳分析的能力

【活动6】积极思维

利用已灭绝生物的DNA真能使该生物复活吗？为什么？

展示数据：

1.全世界每天有75个物种灭绝,每一小时就有3个物种被贴上死亡标签. 2.全世界800万个物种中，有100万个正因人类活动而遭受灭绝威胁

反馈练习

了解目前保护生物多样性紧迫性

让学生认同环境保护的必要性和重要性，积极参与环保活动中

下图表示遗传信息在细胞中的传递过程，①-⑤为分子。据图回答。

课堂反馈

（1）图中以物质①为模板合成物质②的过程称为 ，以物质②为模板合成物质⑤的过程称为 ，在 中进行。

（2）图中④上携带的氨基酸为 (已知有关氨基酸的密码子如下：精氨酸CGA、谷氨酸GAA、丙氨酸GCU、亮氨酸CUU) （3）若图的①所示的分子中有3000个碱基对，则由它所控制合成的蛋白质中氨基酸个数最多不超过 个。

2.如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ACGGATCTT……

（1）与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是_____________________ （2）

如果以这条DNA链为模板，转录出的mRNA碱基序列应该是

________________________ （3）在这段mRNA中包含了__________ 个密码子,需要________个tRNA才能把所需要的氨基酸转运到核糖体上，这些氨基酸的种类依次是______________________

6

板书设计：

基因指导蛋白质的合成

基因

转录

mRNA 翻译

蛋白质

七、教学反思：

通过本次课的讲授，我认为本节课是比较成功的，主要体现在以下几点：

1、本节课的核心内容是从分子水平上阐明遗传物质在生物体内是如何起作用的，也就是转录和翻译的过程。但这两个过程比较抽象，学生看不见摸不着，因此为了让学生能够学好本节课的内容，在教学过程上做了精心的设计。首先我设计了一个“找父子”的小游戏，利用本班学生及其父亲的图片，请同学们找找他们之间的父子关系，从而吸引学生的注意力；接着提出问题：“基因”“蛋白质”“性状”三者之间有存在着什么关系？从而引入课题：基因指导蛋白质的合成。使学生对要学习的内容产生好奇，从而产生对本节课学习的欲望。

2、为了让学生更好理解转录和翻译的过程，教学过程中先播放翻译过程的动画，让学生对翻译的过程有一个感性的认识。再通过准备的道具让学生亲自摸拟这两个过程，使学生对一个看不见摸不着的过程有一个亲身的体验，使学生对转录和翻译过程的认识从感性认识上升到理性认识。进一步深刻理解这两个重要的过程。让学生代表上黑板演示这两个过程，培养了学生的合作能力和动手操作的能力。

3、教师在学生对转录和翻译的过程有了一定认识的基础上，通过设置更有深度的问题引导学生思考，层层深入，可以强化、加深对所学内容的理解掌握。

4、利用“积极思维”--能否利用已灭绝生物的DNA真能使该生物复活吗？让学生认同环境保护的必要性和重要性，积极参与环保活动中。

不足之处：课中由于活动占用的时间较多，提问时留给学生充分思考的时间较少。还应该引导学生学会建立知识之间的联系，形成完整的知识体系。

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