从基因到蛋白质第二课时教案

“从基因到蛋白质”教学设计

一．教学目标

1．知识目标：

概述遗传信息的转录和翻译。

2．能力目标：

在阅读课本相关图文后，尝试自己模拟转录和翻译过程。

3．情感态度与价值观目标：

体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。

二．教学重点与难点

1．教学重点：遗传信息转录和翻译的过程。

2．教学难点：遗传信息的翻译过程

三．教学手段：

动画：遗传信息转录和翻译

贴图：制作贴图，动手模拟遗传信息的翻译过程。

四．课时数：

1课时

五．教学过程：

Ⅰ.导入新课：

师：将海蜇的荧光蛋白基因导入猪体内，猪体内产生荧光蛋白，从而发出荧光。以上实例说明了什么？

生：基因能控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状。

（设计意图：图片展示荧光猪，激发学生兴趣。通过问题，引导学生思考：基因与蛋白质的关系，得出基因控制蛋白质合成，从而进入本节学习。）

师：基因是有遗传效应的DNA片段，主要在细胞核中。蛋白质在核糖体合成，主要在细胞质。它们之间隔着千山万水，如何进行信息交流呢？科学家们推测，在DNA和蛋白质之间，应该有一种中间物质充当信使。它就是RNA（动态图片展示）。

（设计意图：动态图片展示在细胞核形成mRNA, mRNA从核孔出来，进入细胞质的核糖体中合成蛋白质。使学生对mRNA作为信使有一个具体的印象，明白信息流动的方向是DNA→mRNA→蛋白质。）

Ⅱ.讲授新课：

（一）、转录

问题1：DNA中的遗传信息是如何传递给mRNA的? 1

师：那么DNA中的遗传信息是如何传递给mRNA的呢?请大家阅读P77文字及图4-12、图4-13完成“自主学习一”

生：自学完成相关填空（①RNA适于作DNA信使的原因②RNA的种类③转录的过程）

师：好的，下面我们请同学来展示他的自学成果。

（设计意图：通过希沃授课助手展示学生自学成果。与学生报答案相比，一方面节约时间，另一方面能直观的看到学生的填写情况，对错别字、表述不准确、不会填写等情况可以及时点评，提高课堂效率。）

师：通过“自主学习一”我们对转录过程有所了解，下面我们通过一个视频来直观的感受转录过程。

（设计意图：通过51秒的视频展示“转录”的动态过程，中文解说结合微观视频，加深学生对转录的理解。）

师：通过视频及解说，我们知道遗传信息之所以能从DNA→mRNA，其实质是什么？

生：实质是DNA上的碱基与mRNA上的碱基互补配对。

师：回答的非常正确。下面我们来演示“碱基互补配对”。请大家以小组为单位，完成“合作探究一”。

生：展示转录形成的mRNA，某一小组代表大声读出mRNA上的碱基（3个碱基为一组，按顺序读）。（其他小组进行核对、点评）

（设计意图：一方面检查学生碱基配对掌握情况，特别是当DNA上碱基为A时，mRNA上应该是U；另一方面为“合作探究二”做好准备工作。通过自己动手制作mRNA纸质模具，让学生动起来，增加课堂趣味性。）

师：好的，大家完成的非常好。转录完成之后，mRNA就从核孔出来到达细胞质，与核糖体结合，进行蛋白质的合成。

（二）、翻译

问题2：mRNA上碱基与氨基酸之间的对应关系如何？

师：到达细胞质后，mRNA上的碱基序列如何转换为蛋白质的氨基酸序列呢?请大家阅读P79文字及表4-1，完成“自主学习二”

生：自学完成相关填空（①密码子的概念②认识密码子表）

师：好的，下面我们请同学来展示他的自学成果。

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（设计意图：通过希沃授课助手展示学生自学成果。直观的了解学生对“密码子表”的掌握情况，方便教师了解学情，有针对性的进行讲解。）

师：通过自学，你能解释密码子为什么有64个？

生：3个碱基决定一个氨基酸，即4＝ 64种

师：能够编码氨基酸的密码子为什么只有61个？

生：有3个终止密码子(UAA、UAG、UGA)不编码氨基酸

师：好的，通过对“密码子表”的解读，我们了解了“碱基与氨基酸的对应关系”。下面请将“合作探究一”制作的mRNA模具拿出来，将mRNA上碱基对应的氨基酸找出来。请大家以小组为单位，完成“合作探究二”。

生：通过查阅密码子表得出其所对应的氨基酸序列：甲硫氨酸一组氨酸一色氨酸一精氨酸一半胱氨酸一半胱氨酸一脯氨酸。

３

师：从模型中可以看出一个密码子对应几个氨基酸？一种氨基酸对应几个密码子？

生：一个密码子对应一个氨基酸，一种氨基酸可以对应多个密码子。

师: 大家总结的很好。我们把这种现象称为密码子的“简并性”。（密码子的简并性在一定的程度上可以防止由于碱基的变化而导致氨基酸种类的变化，从而在一定程度上保证了生物的稳定性。）

（设计意图：通过希沃授课助手展示学生成果。1.让学生学会运用“密码子表”，特别是最后“终止密码子UAA”学生在找的时候就会发现它没有对应的氨基酸，从而理解终止密码子不编码氨基酸。2. 明确氨基酸的种类是由mRNA上的密码子决定的。3.通过模型，更能直观的理解密码子的“简并性”。）

问题3：游离于细胞质中的氨基酸是怎样搬运到核糖体的? 师：刚刚我们是手动将氨基酸搬运到mRNA上的，那么在细胞质中，这一工作是由谁完成的呢?请大家阅读P81第一段最后5行及图4-17，完成“自主学习三”。

生：自学完成相关填空（tRNA的结构特点）

师：好的，下面我们请同学来展示他的自学成果。

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（设计意图：通过希沃授课助手展示学生自学成果。让学生了解tRNA的结构特点：其一端是携带氨基酸的部位；另一端有3个碱基，这3个碱基叫反密码子，反密码子可以与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。）

师：下面请同学们在“合作探究二”的mRNA和氨基酸之间找出对应的tRNA？

生：从提供的多个tRNA中进行寻找，将tRNA放在对应的氨基酸和密码子中间。

师：从模型中可以看出一个tRNA携带几种氨基酸？一种氨基酸由几种tRNA携带？

生：一个tRNA只能携带一种氨基酸；一种氨基酸可由几种tRNA携带。

（设计意图：通过希沃授课助手展示学生成果。通过动手模拟，充分认识tRNA的两个作用；同时掌握“密码子”与“反密码子”配对时的碱基特点。)

问题4：翻译的具体过程是如何进行的呢? 师：请大家阅读P80黑体字和P81第一段前4行，完成“自主学习四”。

生：自学完成相关填空（①翻译的概念②翻译需要的条件）

师：好的，下面我们请同学来展示他的自学成果。

（设计意图：通过希沃授课助手展示学生自学成果。培养学生自主学习能力，了解学情。）

师：请大家阅读P82第2段文字及图4-16，以小组为单位，尝试模拟“翻译”过程，完成“合作探究四”。

生：讨论后，上台贴图展示并讲解翻译的过程。（教师注意纠正、归纳）

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（设计意图：学生上讲台进行贴图模拟，在讲解的过程中再次理清密码予，反密码子和特定的氨基酸之间的关系；通过贴图活动使学生认识到：肽链的合成就是不停地重复图4-16的“延伸阶段”，直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子为止。）

Ⅲ. 归纳总结

（观看转录、翻译动画视频）师生一起归纳总结转录、翻译过程，同时呈现知识结构图。

（设计意图：观看完整动画，将“转录”和“翻译”过程衔接起来，理解“基因控制蛋白质合成”的整个动态过程，加深理解。通过“知识点总结”，帮助学生构建知识结构图，将零散知识系统化。）

(三)、反馈练习

通过典型例题的分析，教会学生解题的思路，加深学生对遗传信息转录和翻译过程的理解。

六．教学反思

由于本节内容抽象复杂, 插图多, 涉及的物质种类也比较多,所以要预留时间给学生自主学习。教师在备课时,要仔细分辨并揣摩插图所表达的意思,并将不同的插图内容与教学流程有机地结合起来。

由于本节课内容抽象，为了突破重难点，我将本节内容分解成4个问题，逐一突破。每个问题设计了1个活动，将抽象的知识具体化，通过自己动手“制作mRNA纸质模型、查密码子表找氨基酸、寻找tRNA、模拟翻译过程”这样几个活动，将前后知识点串联起来，方便学生理解记忆。同时通过活动，使“静态”的课堂“活动”起来，生物课堂充满趣味性，让学生在活动中突破重难点。

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