《基因指导蛋白质的合成》

基因指导蛋白质的合成 基因指导蛋白质的合成的教学设计 山东省高级中学 一、教学目标 1、知识目标 识记概述遗传信息的转录和翻译过程。 理解“密码子”和“反密码子”的概念。 2、情感态度与价值观 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；认同人类探索基因表达 的奥秘的过程仍未结束。 3、能力目标 （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。 二、教学重点和难点 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、教学设计思路 在教学中，教师可以通过多媒体动画，也可以通过比喻等手法使抽象问题具体化。比喻 是教学语言中的重要修辞方法，贴切形象的比喻可以降低对感知事物的理解难度。 1、引子利用“问题探讨”引导学生讨论如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认 为主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，我们还需要研究“基因的表达”。从而引出课题。 2、提出问题基因是如何指导蛋白质合成的 3、分析推理1 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RNAo 4、分析推理2 RNA如何解读DNA的遗传信息 5、分析推理3 mRNA的信息如何用于合成蛋白质在具体实施过程中，首先通过一个 破译电码的小游戏，弓I申到遗传信息的破译上来。在激发学生的学习兴趣的同时，又降 低了学生理解基因的表达的难度。在具体学习到翻译这一过程的时候，同样，教师把遗传 密码的翻译过程比喻为破译莫尔斯电码的过程，化抽象为形象。 6、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一道，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。 7、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。 四、教学实施的程序 （一）布置预习作业1 在上课之前，教师布置预习作业。（预习作业见下面的文本） 在预习作业中，设置了两部分内容。第一是探索部分，在上课前要求学生完成。目的1 是激发学生兴趣的同时，引申到基因的表达。目的2是在具体讲到翻译过程的时候，以莫 尔斯电码打比方，所以需要再次用到电码表。第二是实践部分，要求学生在学习了转录和 翻译两个过程后完成。 （二）课堂教学 片段1导入 师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体的问 题呢 例如，在现实生活中，我们能不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 生讨论、争论，看图，形成新的问题 （提出探究的I可题，引起悬念，明确探究的目标） 师如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题 生需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。 师看来要解决这个问题，我们还需要研究“基因的表达”。引导学生看本章的章图。 询问 学生看懂了什么，又产生了哪些问题。 师基因是如何指导蛋白质合成的导入新课。 片段2学习转录过程 师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 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RNAo 师如何解读DNA信息 二、实践 你能破译这些遗传信息吗 1, 请在学习了基因的表达这一节后，把上图基因硫排序中所含的遣传信息3 （用ft.基酸的排序表示） I t i I I I Li i rni r-1 i i i i i i i r-1 r-1 ATGCAATACGGGCAGTTGCTGTAA TACGTTATGCCCGTCAACGACATT A I I I I I I I II I I I I I I I I I II I I 2. 通过实践、你对密帽子表应该有所熟悉.谕对密码子表迁行分析、归曲，务7 子表中所味得的信息. 2 生看图分析比较核糖和脱氧核糖的区别，通过图形和CAI课件的演示，认识遗传信息 的转 录过程。 师DNA是如何转录的，特点是什么转录的单位是什么转录与复制有何异同（通 过问题的步步深入，学生推理分析，形成结论） 生学生阅读教材找到答案。 （结合图解、讲CAI课件，认识转录的过程） 师转录得到的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 RNA如何将信息翻译成蛋白质 片段3学习翻译过程 师美国人莫尔斯是电报的发明人。他创造了莫尔斯电码。同学们有没有把莫尔斯电码 破译 出来这段电码代表的信息是什么 生where are genes located中文意思是基因位于哪里 （破译电码的小游戏，以谜语的形式出现，涉及到生物知识和英语知识，这样很好地激 发了学生探索的欲望。学生通过努力，得到正确答案，获得很大的成就感。） 师基因位于哪里 生DNA„ 师基因位于DNA上，是具有遗传效应的DNA片段。一个DNA含有多个基因。比如在 果蝇 的一个DNA上，存在多个基因。每一个基因都决定一种生物性状。比如白眼基因决定果 蝇的眼睛颜色是白色的。 师基因与基因结构上的不同体现在哪里 生碱基排列顺序不同。 师不同的碱基排列顺序决定生物不同的性状。所以，基因上的碱基排列顺序就代表着 遗传 信息。 我们可以看到预习作业上画有一个基因片段，这个基因决定看什么样的生物性状呢这 就是我们这节课所要探究的主要内容。 （从破译电码的小游戏，自然地引申到基因控制生物的性状上来。学生的学习积极性被 调动起来了。） 师翻译是以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 合成蛋白质的场所是哪里 生细胞质中的核糖体 师信使RNA结合在糖体上面后，就要翻译成蛋白质了。你们知道AUGCAA能翻译成怎 样的 蛋白质吗 生不知道。 （翻译成什么呢到底怎样翻译呢学生充满了迷惑。） 师那你们知道。。。/o -o /-0 一翻译成什么吗 生SPYo 师这串莫尔斯电码有几个三个密码 生三个。 （以莫尔斯电码做类比，生动有趣，同时降低理解难度） 师同理，这mRNA上的碱基也差不多，信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱 基，叫 做密码子。 师请问，老师黑板上画了几个密码子 生2个（也有可能答4个，老师就说明密码子的不重叠性和不间断性）