基因对性状的控制名师教学设计

《基因指导蛋白质的合成》教学设计

基因指导蛋白质的合成（第二课时）教学设计

一、教材分析： 本节是第四章学习的基础，也是本章教学的难点所在。本节内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类非常多，主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，侧枝内容是DNA与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。在处理主干和侧枝内容关系时，要合理分配时间，明确不同层次的教学要求。

二、学情分析：

通过第二、三章的学习，学生对基因是什么以及基因能够决定生物体性状有了一定的科学认识，并已经对基因究竟是如何起作用的产生了浓厚的兴趣，

三、教学目标

1、知识目标：

⑴概述遗传信息的转录和翻译过程

⑵理解遗传信息与“密码子”的概念 ⑶运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系 2、能力目标：

⑴培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。

⑵理解结构与功能相适应的生物学原理。

⑶通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具，培养学生的创新意识和实践能力。

3、情感目标：

认同事物的现象是由本质决定的辩证唯物主义观点。

四、教学重难点

重点：遗传信息的转录和翻译过程

难点：遗传信息的翻译过程

五、教学方法：

教师讲述、举例、图示、启发与学生阅读、思考、讨论探索相结合。

六、课前准备

1、学生的学习准备：完成课前预习，提出疑惑

2、教师的教学准备：基因控制蛋白质合成的多媒体课件

七、教学过程：

（一）复习导入：

1、提问：转录的概念、场所分别是什么？

2、学生活动：积极思考老师提出的问题，举手回答，转录是指在细胞核中以DNA的一条链为模板，以游离的四种核糖核苷酸为原料合成RNA的过程。场所是在细胞核。

3、提问：DNA将遗传信息传给mRNA后，后者将通过核孔进入细胞质内，mRNA又是如何指导蛋白质合成的呢？转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？

4、引入主题：今天我们就来学习遗传信息的翻译

（二）合作探究，精讲点拨

1、教师提出翻译的概念，即游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。

2、提问：翻译过程中mRNA上的碱基是如何决定蛋白质中氨基酸的呢？碱基和氨基酸有什么对应关系的呢？

3、教师组织学生讨论遗传密码的破解即：

利用已有的数学方法推算：

如果1种碱基决定1个氨基酸，则只决定4种氨基酸。（不可行。）

如果2种碱基决定1个氨基酸，则可决定42=16种。（不可行）

如果3种碱基决定1个氨基酸，则可决定43=64种。（可行）

4、讲述：mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个这样的碱基称做1个密码子，提出密码子的概念。科学家已将20种氨基酸的密码子全部破解，投影显示20种氨基酸的密码子表并解说。

5、指导学生分析密码子表，学会如何查密码子表，试着总结出密码子的特点：

①密码子的种类共有64种，包括2种起始密码子（AUG,GUG），3种终止密码子（UAA,UAG,UGA），终止密码子不编码氨基酸，其中编码氨基酸的为61种

②通用性：地球上几乎所有的生物都共用一套密码子。

③简并性：一种氨基酸有一种或几种密码子。

6、提问：游离在细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体上并按一定顺

序形成蛋白质的呢？

7、学生活动：阅读教材的文字并回答，需要一种搬运工具即另一种RNA（tRNA）

8、出示tRNA模型图并讲解tRNA种类61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，这是因为在tRNA上一端是携带氨基酸的部位，一端是3个碱基能专一性的与mRNA上的密码子配对

9、利用课件展示遗传信息翻译的动画，请学生仔细观察，并归纳翻译的步骤：

第一步起始阶段：mRNA进入细胞质与核糖体结合，携带加硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对进入位点1。

第二步进位:携带特定氨基酸的tRNA按碱基互补配对原则识别并进入位点2. 第三步缩合：在特定酶的作用下氨基酸之间脱水缩合形成肽键加硫氨酸转移到位点2的tRNA上。

第四步移位：核糖体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继续肽键的合成，重复步骤2、3、4直到核糖体读取到mRNA上的终止密码子为止

肽链合成后就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过盘曲折叠形成具有一定功能的蛋白质分子。

10、讲述：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体同时进行蛋白质的合成，使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。

学生听讲、思考，并尝试归纳翻译的特点

（三）课堂练习与小结

1、出示相应的习题组织学生作答，及时反馈纠正，使学生巩固所学知识。

2、小结：

组织学生完成翻译与转录、复制过程的异同点的对比。（完成下表）

DNA 的功能

概念

以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程

以DNA中的一条链游离在细胞质中的各种为模板，合成mRNA氨基酸，以mRNA为模板的过程

合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程

时间

减数第一次分裂间期或有丝分裂间期

场所

在细胞核（主要），线粒体，叶绿体

在细胞质的核糖体上

条模以DNA的两条以DNA的一条链为以mRNA为模板

件

板

链为模板

模板

20种氨基酸

料

氧核苷酸

核苷酸

表达遗传信息

复制遗传信息

转录

翻译

在生长发育的连在生长发育的连续过程续过程中

中

原四种游离的脱四种游离的核糖

酶

解旋酶，DNA聚合酶等

能解旋酶，RNA聚合（各种合成酶等）

酶等

需要ATP 量

碱基A—T，T—A，

配对G—C，C—G 原则

过

程

①DNA双螺旋解①DNA双螺旋解①mRNA进入细胞质，与G—C，C—G G—C， C—G A—U，U—A，

A—U，U—A，

开，每条链提供开，其中一条链提核糖体结合，mRNA作为准确模板；

供准确模板；

模板；

②按照碱基互②按照碱基互补②按照碱基互补配对原补配对原则，各配对原则，形成自合成子链；

mRNA；

则与mRNA上每三个碱基③子、母链结合③合成的mRNA从盘绕形成两个DNA链上释放，而配对的tRNA运载着氨基新DNA分子

后，DNA双链恢复。

酸进入核糖体；以mRNA上的遗传密码顺序，把一定的氨基酸放在相应的位置，合成有一定的氨基酸序列的蛋白质。

产物

两个一样的双链DNA分子

特

一条单链的mRNA 具有特定氨基酸序列的蛋白质。

边解旋边复制，边解旋边转录，双一个mRNA分子上可以象半保留式复制，链DNA分子全保留机结合多个核糖体，同

点

（半不连续连式转录。（可有多时进行多条肽链的合续，可有多个起个基因同时转录）

成，翻译界素后，mRNA始点）

分解成蛋个核苷酸。

DNA→mRNA 通过RNA将遗传信息反映到蛋白质分子结构上，使后代重现亲代性状

遗传信息的传递方向

计算亲代DNA→子代DNA DNA（基因）中mRNA分子中的碱蛋白质“多肽链”中氨基数

（3n）

基酸数（= mRNA分子中的密码子数）

（n）

规律

的碱基数

（6n）

九．板书设计

第一节 基因指导蛋白质的合成

（第二课时）

一、翻译

（1）在细胞质的核糖体上，氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

（2）实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。

（3）密码子：（64个）mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。其中AUG、GUG为起始密码子；UAG、UAA、AGA为终止密码子。

（4）转运RNA（tRNA），三叶草结构，识别遗传密码和运载特定的氨

基酸；

（5）翻译过程

①起始阶段

②进位

③缩合

④移位

二、小结：转录和翻译的比较、遗传信息的传递

十、布置作业

：课后基础题

十一、教学反思 本节内容是本章的开篇，是本章学习的基础、难点所在，

也是学生理解模块2《遗传和变异》的理论基础，因为它是围绕“中心法则”这个生物界的规律进行具体介绍的。课后我做了深入的反思，现总结如下：

优点：

1、做好本章的引子。

学生学习第3章《基因的本质》后，已经对基因产生了浓厚的兴趣，想进一步探知有关基因的各种问题，此时我利用第一节开头的“问题探讨”引出恐龙能否复活的话题，让学生提出反方观点，形成思维上矛盾冲突；把学生引进绚丽多彩的生物世界，而蛋白质是生命的体现者，自然引出蛋白质的合成。提出问题“细胞核中的基因是如何通过指导细胞质中的蛋白质的合成来控制生物的性状呢？”进一

步制造悬念。最后，指出通过本节的学习，就可以解答大家的疑问，从而顺利切入主题。

2、准确把握主干知识与侧枝内容的教学要求。

本节主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，侧枝内容是DNA和RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。注意培养学生的归纳、比较和总结的能力，在教学中，处理好主干知识与侧枝内容的关系，明确不同内容的教学要求。

3、利用表格，将知识系统化。

转录和翻译这部分内容是一个难点，学生往往停留在对知识的零碎记忆和不完整的理解水平上。我让学生根据课件内容，对表格内的内容进行归纳，促使学生学会用归类和对比的学习方法，使知识系统化、条理化。

不足：

1、适当增强学生的主体性，注意帮助学生发现问题、思考问题，提高学生思辨的能力，不要“一言堂”，注意增加课堂活跃气氛。

2、对重点内容应该及时进行课堂反馈，及时捕捉学生的“变化”，教师应该注意观察学生，他们对内容教学到底掌握了多少？能力是否提高？已经掌握该知识点的学生占全班同学比例多少？不断调节教学进度。

总之，以上就是我对本节课所做的教后反思，在今后的工作中，我将会不断发扬优点改进不足，力争提高自己的教学水平。