1、 第 1 页，共 6 页 第 4 章 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 教学设计 宁夏六盘出高级中学 吕振江 一、教学目标： 1、知识与技能 （ 1）识记：概述遗传信息的转录和翻译过程。 （ 2）理解：“密码子”和“反密码子”的概念。 2、过程与方法 （ 1）运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，培养学生分析综合能力 （ 2）通过对“遗传信息究竟如何表达？”的探究，培养学生的探究精神和创造性思维。 3、情感态度与价值观 （ 1）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。 （ 2）认同人类探索基因表达的奥秘 的过程仍未结束。 二、教学重点、难点 教学重点：遗传信息转录和翻译的过
2、程 教学难点：遗传信息的翻译过程 三、教学内容及 设计思路 : 1.教学内容分析： 本节课是第四章基因的表达的第一节内容 ,是本章学习的基础 ,也是教学的难点所在。课程标准中与此相对应的要求是 :“概述遗传信息的转录和翻译”。通过本节的学习，学生需要理解遗传信息的转录和翻译。除了要掌握这个主干知识以外，还需掌握的侧枝内容是 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。 本设计试图利用学生已有的知识，通过设置 问题情景 ,引入课题 ,并引导学生在探究中学习新知识，以达到充分调动学生学习的主动性，以及对转录和翻译的物质结构基础和两者之间的内在逻辑
3、联系达到理解和运用层次的目标。比如“为什么 RNA适于作 DNA第 2 页，共 6 页 的信使呢？”就需要运用有关 DNA和 RNA 结构的知识，以及结构和功能相适应的观点进行分析。其次将知识难点分解为多个具有一定难度梯度的小问题 ,以问题串的形式，或改变提问的方式，把难点分散，难度降低，要求减少，引导学生进行有效的探究，突出主干，解决问题。最后，借助直观手段 ,帮助学生理解基因指导蛋白质的合成的具体过程。 2.教学设 计思路： 四、教学方法： 探究启发与 讨论相结合 五、教学过程： 导入： 引导学生阅读 P61， 思考讨论： 当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具
4、体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不能像电影侏罗纪公园中描述的那样，利用恐龙的 DNA，使恐龙复活呢？（学生讨论、争论）如果能利用恐龙的 DNA 使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？学生可能会想到，需要使恐龙 DNA 上的基因表达出来，表现恐龙的特性。看来要解决这个问题，我们还需要了解“基因的表达”。 遗传信息 DNA mRNA rRNA RNA 密码子 mRNA tRNA 蛋白质 蛋白质 氨基酸 储存于 转录 含有 属于 编码 翻译 转运 问题：基因是如何指导蛋白质合成的？ 创设问题情境 明 确探究目标 提 出 问 题 探 究 分 析 理解什么是转录？ 推 理 分 析， 形 成 结 论
5、 通过师生互动、绘制图解、分析密码子表、多媒体课件，展示遗传信息的转录和翻译过程 探究转录和翻译的过程与实质，密码子与反密码子的关系，密码子与氨基酸的关系。 第 3 页，共 6 页 引导 学生看第 4章的章图。请学生阅读章图中的文字和图解，询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。 提出问题：基因是如何指导蛋白质合成的？ 分析推理 1 问题情境： 设置问题情景 ,引入课题 DNA 在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？推测有一种物质能够作为传达 DNA 信息的信使，科学家发现此物质就是 RNA。 分析推理 2 问题情境： 遗传信息的转录 为什么 RNA 适于做 DNA的
6、信使呢？ 解决问题的途径： 1. 比较 RNA与 DNA结构的不同；（列表比较） DNA RNA 组成元素 C、 H、 O、 N、 P 基本单位 脱氧核苷酸（ 4种） 核糖核苷酸（ 4种） 化学组成 一分子磷酸 脱氧核糖 A、 T、 C、 G 一分子磷酸 核糖 A、 U、 C、 G 结构 规则的双螺旋结构 一般单链结构 功能 编码复制遗传信息 ,控制蛋白质合成 传递遗传信息，并通过蛋白质 表达出来 分布 细胞核的染色体线 粒体 ,叶绿体 细胞质的核糖体 2.比较三种 RNA 的功能；（列表比较） RNA在细胞中有三种： mRNA（信使 RNA）， tRNA（转运 RNA）， rRNA（核糖体
7、RNA）。 第 4 页，共 6 页 3.解读 DNA遗传信息的传递过程（即从 DNA到 mRNA的过程）。 DNA 到 mRNA 的过程 练习：指导学生阅读课本，然后完成下列填空。 （ 1）转录的定义 _ （ 2）转录的场所 _ （ 3）转录的模板 _ （ 4）转录的原料 _ （ 5）转录的条件 _ （ 6）转录时的碱基配对 _ 小结 :在 DNA和蛋白质之间，有一种中间物质 RNA充当信使。 分析推理 3 问题情境： 遗传信息的翻译 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？
8、 解决问题的途径： 1. 学习遗传密码破译的推测过程。 2. 碱基与氨基酸的对应关系； 思考： DNA 的碱基、 mRNA的碱基与氨基酸个数的关系？ 小结： DNA 的碱基数 :m RNA 的碱基数 :蛋白质的氨基酸数 = 6:3:1 3. 密码子；总结密码子的特点， 学会查密码子表，了解推算密码子的数量和种类的方法。 密码子的特点： (1)一个密码子决定一个特定的氨基酸； (2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子； 第 5 页，共 6 页 (3)起始密码子、终止密码子。 4.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。 密 码 子： mRNA上三个相邻的碱基称为一个密码子。 反密码子：每个 tRNA 上
9、的三个碱基，可以与 mRNA 上的密码子互补 配对。 5.讲述图解：翻译蛋白质的过程。 练习：指导学生结合翻译的概念，完成下列填空。 （ 1）翻译的场所： _ （ 2）翻译的模板： _ （ 3）翻译的原料： _ （ 4）翻 译的产物： _ 小结 ：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。 总结 总结：基因的表达是在细胞中完成的。 DNA 分子、 RNA 分子、氨基酸分子、核糖体和线粒体等众多的细胞器共同合作完成遗传信息的转录和翻译。在组成蛋白质的肽链合成后，肽链就从核糖体与 mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自
10、的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构 和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。 课堂延伸 问题探讨：大家现在再来探讨恐龙能否复活的问题。首先，恐龙的基因是如何表达的？基因表达需要什么条件？通过探讨，引导学生认识保护生物多样性的重要意义。 教学与反思 本节集中讲述的基因指导蛋白质合成的内容，可以说是本章的重点。但不应局限于第 6 页，共 6 页 对转录和翻译过程的单纯描述，要让学生理解转录和翻译的物质结构基础以及二者之间的内在逻辑联系，引导学生运用已有知识和观点思考和讨论相关的问题，培养学生分析综合能力。在今后教学中，如何将细胞内的代谢过程转录和翻 译更直观的呈现出来，还需要继续探索。
11、 附： 板书设计 第四章 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 一、 遗传信息的转录 1比较 RNA 与 DNA 结构的不同 2. RNA 的类型和功能 信使 RNA mRNA。 转运 RNA tRNA。 核糖体 RNA rRNA。 3.转录 （ 1）转录的定义：在细胞核中，以 DNA的一条链为模板合成 mRNA 的过程。 （ 2）转录的场所：细胞核。 （ 3）转录的模板： DNA 分子的一条链。 （ 4）转录的原料：四种核糖核苷酸。 （ 5）转录的条件： ATP（能量）、酶。 （ 6）转录时的碱基配对： A T C G DNA RNA U A G C 二、 遗传信息的翻译 1. 学习遗传密码破译的推测过程。 2. 碱基与氨基酸的对应关系 。 3. 密码子与密码子表。 4. 比较遗传信息、遗传密码和反密码子。 5. 翻译蛋白质的过程。 （ 1）翻译的场所： 细胞质的核糖体 （ 2）翻译的模板： 信使 RNA （ 3）翻译的原料： 合成蛋白质的 20种氨基酸 （ 4）翻译的产物： 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
