《基因指導蛋白質的合成》名師教案 省賽獲獎

1、PAGE11遺傳信息的轉錄”教學設計（“基因的表達”第一課時）合肥一中彭巧玲教材內容分析“生物2：遺傳與進化”教學以遺傳學發(fā)展史為主線，逐步闡明了基因在哪里、基因的本質是什么。接下來基于對基因本質的認識，進一步闡明基因在生物體內是如何起作用的。基因指導蛋白質的合成主要步驟包括遺傳信息的轉錄和翻譯，轉錄這部分的主要內容包括：基因指導蛋白質合成為什么需要RNA作為信使，RNA適于作DNA的信使的條件；基因上的遺傳信息是怎么傳給RNA的。轉錄是基因表達的第一步，也是最關鍵的一步，這部分內容是學生全面理解基因的表達過程以及基因如何控制生物的性狀的基礎。學情分析學生通過電視等媒體的介紹和義務教育階段生物

2、課程的學習，以及高中“生物2：遺傳與進化”前面內容的學習，已經(jīng)初步形成了有關染色體、DNA、基因等基本概念，對基因是什么以及基因能夠決定生物體的性狀有了一定的科學認識，但學生并不知道基因是如何起作用的。此外，通過“生物1：分子與細胞”中細胞的分化內容的學習，學生已經(jīng)認識到一個個體的各種細胞雖然具有相同的遺傳信息，但形態(tài)、結構和功能卻有很大差異，是因為在個體發(fā)育過程中，不同細胞中的遺傳信息的執(zhí)行情況不同，但學生并不知道含有相同遺傳信息的各種細胞是怎么做到對遺傳信息的執(zhí)行情況不同的。教學目標知識與能力目標1通過回顧舊知，查閱資料，能夠闡明轉錄的概念；2通過觀看動畫、教師講解，能夠概述RNA適于作D

3、NA信使的條件；3通過閱讀圖文步驟、師生互動，能夠說出轉錄的步驟并概述轉錄和DNA復制的共同之處。學科素養(yǎng)（1）基礎知識（轉錄的概念；RNA適于作DNA信使的條件；轉錄的步驟；轉錄和DNA復制的共同之處）；（2）基本技能（運用已有知識，分析資料，得出結論，培養(yǎng)分析推理和歸納的能力，通過閱讀圖文資料，說出轉錄的步驟，培養(yǎng)自主學習的能力）；（3）基本思想（通過DNA和RNA及轉錄的過程的學習，能夠培養(yǎng)學生的理性思維和生命觀念）；（4）基本活動經(jīng)驗（認同RNA適于作DNA的信使；認同遺傳信息的轉錄受到調控）。教學重點1RNA適于作DNA的信使的條件。2遺傳信息轉錄的過程。3遺傳信息的轉錄是受到調控的

4、。教學難點遺傳信息的轉錄是受到調控的。教學策略第一，設計“溫故而知新”的導入語，引導學生回憶前面所學知識，再呈現(xiàn)新的情境，引發(fā)學生的認知沖突，從而引出新課要研究的問題，幫助學生在頭腦中初步建立新舊知識之間的邏輯聯(lián)系，有利于激發(fā)學生學習興趣。我是這樣設計的：“前面的學習我們跟著科學家研究的步伐已經(jīng)知道了基因在哪里、基因的本質是什么接下來，基因是怎么起作用的，基因如何控制生物的性狀成為新的研究熱點。而此時，人們已經(jīng)認識到性狀的形成離不開蛋白質的作用，于是推測基因通過控制蛋白質的合成來控制性狀，后來的研究證明確實如此”。這樣自然過渡到本節(jié)內容：基因指導蛋白質的合成。第二，關于RNA是DNA和蛋白質之

5、間的信使物質這個內容，不是直接把這句話告訴學生，而是提供給學生兩個實驗資料，引導學生通過分析實驗資料推理得出RNA是DNA的信使，能夠培養(yǎng)學生的分析推理能力以及科學研究的思路提出問題、作出假設、進行實驗探究、分析結果、得出結論。第三，轉錄的過程這部分內容，我覺得重點在于學生通過學習以后，在腦子里能再現(xiàn)出轉錄的基本過程，并能真正理解轉錄能夠使遺傳信息準確地從DNA傳遞到mRNA的原因。教材第63頁最后一段和圖4-4對轉錄過程的描述很清晰，學生完全有能力自學。因此，組織學生閱讀、討論、描述轉錄的過程。但要讓學生真正理解教材中轉錄的概念轉錄是以DNA雙鏈中的一條鏈為模板合成mRNA的過程，主要是概念

6、中提到的“以DNA雙鏈中的一條鏈為模板”學生容易產(chǎn)生疑問：以哪一條鏈呢是任意一條都行還是需要滿足什么條件于是制作了一個簡單的示意圖補充講解了基因轉錄時以哪一條鏈為模板是怎么決定的。一方面讓學生理解轉錄的概念，另一方面讓學生感到轉錄的進行是遵循原則的（在課堂中滲透“生命活動是有規(guī)律的”的觀點）。當然這個內容不能講得太深，要建立在學生現(xiàn)有知識的基礎上，盡量把語言通俗化，少提專業(yè)術語，否則就會加重學生的負擔。第四，給學生提供3個資料，讓學生通過分析推理得出在不同的生長發(fā)育時期、在不同的細胞中、在不同的環(huán)境中基因的表達可能情況不同，從而進一步領悟基因的轉錄是受到調控的，在多種因素的調控下，基因有序地表

7、達，控制著生物的生長發(fā)育等各項生命活動，并適應一定的環(huán)境。一方面讓學生對細胞中遺傳信息的表達有更全面更深入的認識，為學生理解“基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網(wǎng)絡，精細地調控著生物體的性狀?！绷硪环矫鎺椭鷮W生消除在“生物1：分子與細胞”中細胞的分化內容的學習中留下的疑問：一個個體內含有相同遺傳信息的各種細胞為什么對遺傳信息的執(zhí)行情況不同教學方法講授法、討論法、自主學習法等。教學流程教學內容教師的組織和引導學生活動教學意圖RNA是DNA和蛋白質之間的信使物質及RNA適于作DNA的信使的條件問題情境：基因是有遺傳效應的DNA片段，真核

8、細胞的DNA主要在細胞核中，而蛋白質的合成是在細胞質中的核糖體上進行的，DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細胞質中去的科學家推測，在DNA和蛋白質之間，有一種中間物質充當信使，這種物質是RNA。（優(yōu)教提示：打開素材動畫演示：DNA轉錄RNA）問題：為什么科學家推測RNA是DNA的信使RNA適于作DNA的信使的條件是什么RNA適于作DNA的信使的條件：RNA與DNA結構相似，可以儲存遺傳信息。RNA一般是單鏈，比DNA短，能通過核孔轉移到細胞質?？茖W家通過實驗證明了推測是正確的。課件展示：兩個實驗資料實驗一1955年，LasterGold用3H標記的尿嘧啶核糖核苷酸培養(yǎng)變形蟲。一段時間后，檢測到變

9、形蟲的細胞核有較強的放射性，然后把標記的細胞核移植到未標記的去核的變形蟲中，發(fā)現(xiàn)細胞核的放射性越來越弱，而細胞質的放射性卻越來越強。實驗二1955年有人用洋蔥根尖進行實驗，在細胞中加入RNA酶，蛋白質合成就停止；再從酵母菌中提RNA，加入到細胞中，細胞又可重新合成蛋白質。小結：1RNA作為DNA的信使，將DNA上的遺傳信息從細胞核傳遞到細胞質，指導蛋白質的合成。2RNA適于作DNA的信使的條件：RNA與DNA結構相似，可以儲存遺傳信息。RNA一般是單鏈，比DNA短，能從核孔轉移到細胞質。討論回答RNA適于作DNA的信使的條件。閱讀課件演示的實驗資料，思考并進行推理分析。通過提出問題，引導學生思

10、考，調動學生的學習積極性。教師引導學生思考討論科學家推測RNA是DNA的信使的理由，使學生理解RNA適于作DNA的信使的條件。不是教師直接告訴學生RNA是DNA的信使，而是結合實驗，引導學生通過分析推理得出，培養(yǎng)學生的分析推理能力以及科學研究的思路提出問題、作出假設、進行實驗探究、分析結果、得出結論。轉錄的過程請學生閱讀教材第63頁最后一段和圖4-4。（優(yōu)教提示：打開素材動畫演示：轉錄過程）問題：1轉錄的步驟2轉錄與DNA復制有什么共同之處這對保證遺傳信息的準確轉錄有什么意義問題：基因在轉錄時以DNA的哪一條鏈為模板是怎么決定的結合課件展示的示意圖解釋：基因在轉錄時，以DNA的哪一條鏈為模板與

11、基因的結構和RNA聚合酶的作用特點有關。閱讀、思考、討論后總結回答。讓學生通過自己閱讀總結，了解轉錄的過程，培養(yǎng)學生自主學習、分析釋圖、總結的能力。意在幫助學生真正理解教材中轉錄的概念轉錄是以DNA雙鏈中的一條鏈為模板合成mRNA的過程。轉錄是受到調控的課件展示：資料1經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，海膽受精卵中含有18000種mRNA，發(fā)育到幼蟲階段，細胞中只有7000種mRNA，在成體海膽的腸等組織中，只含有2500-3000種mRNA。實驗表明，在發(fā)育后期表達的基因大多數(shù)在早期也是表達的。資料2人體四種細胞中基因的表達資料3大腸桿菌可以直接利用葡萄糖，也可以通過合成-半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖加以

12、利用。將大腸桿菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中。測定其細胞總數(shù)及細胞內-半乳糖苷酶的活性變化（如圖）。小結：基因的表達是受到調控的。基因的表達存在時間和空間上的差異：有的基因只在胚胎早期表達，有的基因在生物的整個生命歷程中都表達；有的基因在所有細胞中都表達，有的基因在不同組織細胞中特異表達，賦予各種類型的細胞特異的形態(tài)結構和功能?；虻谋磉_還受到環(huán)境的影響。轉錄是基因表達的第一步，也是最關鍵的一步，基因表達調控的第一步也就是決定是否讓該基因轉錄。閱讀分析資料，認同基因的轉錄是受到調控的。通過閱讀并分析資料1，學生明白基因的表達存在時間上的差異。通過閱讀并分析資料2，學生明白基因的表達存在空間上的差異。通過閱讀并分析資料3，學生明白基因的表達受到環(huán)境的影響。提供這3個資料，讓學生通過分析認同基因