《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教學(xué)設(shè)計

1、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)設(shè)計一：教材分析基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成是人教版必修2第四章的第一節(jié)，（該內(nèi)容在中圖版為第二單元的基因的表達(dá)），是本章及后繼學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)中我以新課標(biāo)為依據(jù)，不拘泥于教材，創(chuàng)造性地利用教材，重組教材，優(yōu)化課堂教學(xué)。本節(jié)的主干知識是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，這是一個微觀的分子水平上的過程，學(xué)生缺乏直觀經(jīng)驗，教學(xué)中可利用多媒體動畫和角色扮演的方式模擬這一過程，使這一內(nèi)容直觀化；側(cè)枝內(nèi)容是RNA的種類及遺傳密碼的概念、種類、特點等。不僅內(nèi)容抽象復(fù)雜，而且涉及的物質(zhì)種類也比較多，所以教學(xué)難度大。二：教學(xué)目標(biāo)A知識目標(biāo)1概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2能運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基

2、酸的對應(yīng)關(guān)系，理解密碼的簡并性。B能力目標(biāo)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察識圖能力，分析歸納和推理判斷的能力。讓學(xué)生能利用文字、圖表、圖解等形式，闡述轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念、原理和過程C情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生用生物學(xué)觀點認(rèn)識和分析生物體生命活動的基本規(guī)律。三：重點、難點分析1教學(xué)重點遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，尤其是翻譯的過程更復(fù)雜，一定要讓學(xué)生理解透徹并熟練掌握,這樣才能真正理解基因?qū)π誀畹目刂啤?教學(xué)難點理解基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理是本課教學(xué)難點，四：學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)習(xí)基因的本質(zhì)后，已經(jīng)對基因產(chǎn)生了濃厚的興趣，想進(jìn)一步探知有關(guān)基因的其他問題，學(xué)習(xí)的欲望強烈。但具以往的經(jīng)驗，學(xué)生往往會陷入學(xué)習(xí)時明白，學(xué)完了就糊

3、涂的困惑中。同時還有課時緊，任務(wù)重的矛盾。五：教法分析基于以上分析，在整體上我決定，一方面從學(xué)習(xí)目標(biāo)的任務(wù)入手進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，主要完成什么是轉(zhuǎn)錄？怎么轉(zhuǎn)錄？什么是翻譯？怎么翻譯？這四個問題。另一方面調(diào)整課堂結(jié)構(gòu)，不再利用傳統(tǒng)的由點到面、由局部到整體的教學(xué)敘事程序，而是采用從整體到局部，先了解全貌再深究細(xì)節(jié)的程序；在策略上，充分激發(fā)學(xué)生的興趣，從學(xué)生最感興趣的問題入手，設(shè)置問題串，層層設(shè)疑，激發(fā)并保持學(xué)生的求知欲和好奇心；在教法上，采用多媒體課件、角色扮演的形式，把抽象、復(fù)雜、微觀的過程動態(tài)化、形象化、宏觀化。這樣有利于突出重點、分解難點，增強學(xué)生對知識點的感悟和理解，又能節(jié)省時間。但教材中的八幅

4、圖表不能放棄不用，否則就會忽視了學(xué)生的識圖、辯圖和析圖能力的培養(yǎng)；在學(xué)法指導(dǎo)上，采用合作探究的學(xué)習(xí)方式，且提前為學(xué)生準(zhǔn)備了學(xué)案，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教學(xué)環(huán)節(jié)師生活動設(shè)計意圖      導(dǎo)入播放侏羅紀(jì)公園片段30秒。影片說：復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取出的恐龍DNA分子培育繁殖而來的。提出問題：能嗎？（能或不能）集體答若能，兇猛的恐龍所具有的性狀是什么物質(zhì)體現(xiàn)的？（蛋白質(zhì)）個別答DNA的功能單位是什么？（基因）個別答那么基因是如何控制蛋白質(zhì)合成的呢？（引起學(xué)生思考，不用回答）引出課題基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（板書）創(chuàng)造情景-激發(fā)興趣

5、60;鞏固舊知識個別提問能讓每個學(xué)生都思考   新課講解    1.通過分析科學(xué)家的實驗，探究遺傳信息傳遞途徑提問引發(fā)思考：控制生物性狀的基因主要分布在那里？（細(xì)胞核）蛋白質(zhì)合成的場所在那里？（細(xì)胞質(zhì)中的核糖體）引導(dǎo)探究：細(xì)胞核中的基因怎么去指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成呢？兩者之間靠誰來牽線搭橋，把基因上的遺傳信息“帶”到核糖體上呢？探究實驗：課件展示1955年Laster Gold的變形蟲放射性標(biāo)記實驗和同年有人用洋蔥根尖做的實驗。（中圖版教材上有這兩個實驗，人教版沒有。已給學(xué)生整理在學(xué)案上。）分析問題：1.從實驗1可以看出R

6、NA的合成發(fā)生在細(xì)胞的哪一部位？ 2.細(xì)胞核交換后，B組變形蟲的細(xì)胞質(zhì)為什么會出現(xiàn)有標(biāo)記的RNA分子？3.實驗1的設(shè)計有何巧妙？4.從實驗2可以得出的結(jié)論是什么？5. 綜合分析實驗1和2，你認(rèn)為遺傳信息的傳遞途徑是什么？學(xué)生分組討論：給學(xué)生5分鐘分組討論完成學(xué)案上的以上問題，同時老師巡回指導(dǎo)點撥。然后找兩個比較優(yōu)秀的小組代表回答。（答案不完整的引導(dǎo)他們補充完整，錯誤的一塊分析出錯的原因。） 突出矛盾激發(fā)學(xué)生探究的欲望分析科學(xué)家研究過程讓學(xué)生感受科學(xué)探索的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生比較、分析、想象及由現(xiàn)象揭示本質(zhì)的探索思維能力和實事求是的科學(xué)精神。 培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的精神參考答

7、案；（課件逐一顯示）1.發(fā)生在細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)。2.因為這些RNA分子在A組變形蟲細(xì)胞核內(nèi)合成，在B組變形蟲細(xì)胞中被釋放到細(xì)胞質(zhì)中。.3.其巧妙之處在于：跟蹤追擊（標(biāo)記物），適時交換（細(xì)胞核）。4.RNA酶存在時,RNA被降解,蛋白質(zhì)合成受阻,加入相關(guān)的RNA后蛋白質(zhì)合成繼續(xù)進(jìn)行,說明,蛋白質(zhì)的合成直接受RNA的影響.5.遺傳信息的傳遞途徑是： DNA RNA 蛋白質(zhì)。（板書）總結(jié)：（找學(xué)生總結(jié)回答）把基因上的遺傳信息“帶”出來的物質(zhì)是RNA進(jìn)一步設(shè)問：RNA為什么能完成這一使命？指導(dǎo)學(xué)生看課本4-1、4-2、4-3圖，比較DNA和RNA的區(qū)別及簡單說明三種RNA的種類和功能。（同時板書）引導(dǎo)學(xué)

8、生總結(jié)答案：(mRNA上的堿基可以攜帶DNA上的遺傳信息。RNA分子較小,可以從核孔中出來進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中的核糖體。)設(shè)疑：DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？想知道嗎？（引出轉(zhuǎn)錄的問題。）轉(zhuǎn)錄：先播放一次完整的轉(zhuǎn)錄過程的動畫，引導(dǎo)學(xué)生帶著以下問題串認(rèn)真觀察每個過程的變化特點。并完成學(xué)案上的表格第一列（問題串：轉(zhuǎn)錄的場所、原料、產(chǎn)物、酶、模板、模板的去路、配對的原則分別是什么？）然后找學(xué)生回答上述問題，進(jìn)行檢查。（之后課件顯示答案）再找23名學(xué)生看著教材上的靜態(tài)圖4-4講解轉(zhuǎn)錄的過程。不完整不準(zhǔn)確的找其他同學(xué)補充講解。（先找語言表述能力強、通過眼神交流感覺能會的學(xué)生講，講完表揚鼓勵以樹立榜樣。再

9、依次找中下層次的學(xué)生。從而了解學(xué)生的掌握情況并可根據(jù)時間調(diào)整提問人數(shù)，把握課程進(jìn)度）若學(xué)生掌握不太好，再利用動畫課件逐步演示轉(zhuǎn)錄過程并強調(diào)關(guān)鍵步驟，加深學(xué)生對轉(zhuǎn)錄過程的理解?？偨Y(jié)概念：讓學(xué)生根據(jù)轉(zhuǎn)錄的過程總結(jié)概念（個別提問，同時板書）問題提升：分析教材64頁【思考與討論】1、2得出轉(zhuǎn)錄的意義：保證遺傳信息傳遞的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。繼續(xù)設(shè)疑提問：傳到mRNA上的遺傳信息是怎么控制蛋白質(zhì)合成的呢？引出下一教學(xué)內(nèi)容翻譯（同時板書）翻譯：繼續(xù)設(shè)疑：1.組成蛋白質(zhì)的氨基酸有多少種（20）2.mRNA只有4種堿基，怎樣決定20種氨基酸呢？讓學(xué)生根據(jù)下面提出的問題分組討論mRNA上的堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系并

10、交流結(jié)果。問題串：1、為什么不是一個堿基決定一個氨基酸？   2、為什么不是兩個堿基決定一個氨基酸？   3、為什么是三個堿基決定一個氨基酸？   4、三個堿基組成的一個密碼子共有多少鐘？   5、64種密碼子和20種氨基酸怎樣對應(yīng)？讓學(xué)生閱讀教材P65密碼子表。問題提升：分析討論P65【思考與討論】1、2、3總結(jié)密碼子的兩個特性通用性和簡并性（同時板書）鞏固練習(xí)：教材P67拓展題：1.和2.繼續(xù)設(shè)疑：是誰把細(xì)胞質(zhì)中游離的氨基酸運到蛋白質(zhì)的“裝配機器”核糖體上的？引出tRNA

11、 課件顯示：tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖，特別注意反密碼子的種類和讀取的方向 （61種，從攜帶氨基酸的那一端開始讀?。?#160;繼續(xù)設(shè)疑：tRNA怎樣把細(xì)胞質(zhì)中游離的氨基酸運到蛋白質(zhì)的“裝配機器”核糖體上呢？引出對翻譯過程的學(xué)習(xí)翻譯的過程：首先提出問題串：翻譯的場所、過程、原料、產(chǎn)物、酶、模板、模板的去路、配對的原則分別是什么？再播放課件動畫演示翻譯的過程，提醒學(xué)生帶著問題仔細(xì)看。然后填表并進(jìn)行角色表演，演錯了下臺。（課前，我先依次把寫有密碼子AUG、UAC、CAC、CAU、AGU、UUU、UAA、CUC、的硬紙片粘在一根長繩子上作mRNA，在十張等大小的長方形硬紙片上分別寫上“亮氨酸、甲

12、硫氨酸，組氨酸、組氨酸、絲氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、蘇氨酸等。再準(zhǔn)備畫有反密碼子為AUC、UAC、GUG、GUA、UCA、AAA、AUU、GAG的tRNA的紙帽子。裁好的膠帶作肽鍵。） 角色扮演：一.選演員（原則：根據(jù)回答下列問題的準(zhǔn)確率和速度來確定扮演各個結(jié)構(gòu)的演員。）1、翻譯的場所是什么?核糖體里有幾個位點?定核糖體2、翻譯的模板是什么？什么是密碼子?定mRNA3、起始密碼是什么？對應(yīng)的反密碼子是什么？定反密碼子為AUC的tRNA。依次找出其它扮演tRNA的演員。二.準(zhǔn)備1、演員生1核糖體站在前面面向全體同學(xué)。2、兩個演員mRNA生2和生3分別拽著繩子的兩端站在兩邊.3、轉(zhuǎn)運tRN

13、A戴好各自的帽子，在前面站成一排。4、老師把氨基酸紙片貼在黑板上。5、其他同學(xué)是觀眾，觀看他們是否有錯。找出錯誤的同學(xué)替換出錯演員上場。三.表演1.生2和生3,讓繩子上的密碼子AUG、UAC、分別進(jìn)入核糖體生1的位點1（右手）和位點2（左手）。2.戴UAC帽子演員生4出列趕緊到黑板上拿甲硫氨酸，然后到生1處摘下帽子與密碼子識別互補，3.戴AUG帽子演員生5趕緊到黑板上拿酪氨酸，然后到生1處摘下帽子與密碼子識別互補，4.生1拿肽鍵的膠條把兩個氨基酸連在一起，形成一個二肽，放在生5手里，沿mRNA移動一個密碼子的位置。生4離開，生5進(jìn)入1號位。5.生6攜帶組氨酸進(jìn)入2號位，重復(fù)前面的步驟，直到?jīng)]有

14、演員過來，翻譯停止。6.最后生1介紹：“肽鏈離開核糖體，被送到相應(yīng)的位置盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。我離開mRNA，然后mRNA可能會解體。鼓掌，退場?？偨Y(jié)提問：誰搬運了組氨酸？（生4和生5）這說明了什么？（一種tRNA只能搬運一種氨基酸，而一種氨基酸可以由多種tRNA搬運。總結(jié)概述：分別找兩個學(xué)生概述翻譯的過程，總結(jié)翻譯的概念。（板書）再設(shè)疑：若短時間需要合成大量相同氨基酸序列的多肽鏈，精密的細(xì)胞是如何保證的呢？引導(dǎo)學(xué)生看教材最后一圖，并播放動畫。讓學(xué)生明白：一個mRNA可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進(jìn)行多條肽鏈的合成。 練習(xí)：1.播放“轉(zhuǎn)錄”“翻譯”連續(xù)過程的動畫課件

15、，歸納遺傳信息的傳遞途徑：       轉(zhuǎn)錄               翻譯DNA mRNA 蛋白質(zhì)                         

16、;                                                  

17、0;   脫氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 2.思考討論：若DNA上有m個堿基，則mRNA上最多有多少個堿基？組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多有多少個？若組成蛋白質(zhì)的氨基酸有n個，則mRNA上最少有多少個堿基？DNA上最少有多少個堿基？從而補充上述網(wǎng)絡(luò)：        轉(zhuǎn)錄               翻譯DNA            mRNA             蛋白質(zhì) 脫氧核苷酸序列  核糖核苷酸序列   氨基酸序列若  m