基因指导蛋白质的合成遗传信息的转录|“基因指导蛋白质的合成——遗传信息的翻译”一节的教学设计

【jiaoan.jxxyjl.com--高二生物教案】

一、教材分析
在人教版生物教材必修2《遗传与进化》第4章第1节“基因指导蛋白质的合成”中，
转录和翻译过程抽象复杂——学生难理解，较多物质和细胞结构参与——学生易混乱，涉及到必修1和必修2中多个章节内容——学生已遗忘，而本节的突破对本模块学习起着承前启后的作用，没有本节内容的揭示，很多的现象无法解释，很多的研究无法进行，很多的生物技术无法操作…。
基于以上考虑，把本节分为2课时，遗传信息的翻译为第2课时。
确定本节课的教学目标是：⑴运用数学方法分析推测碱基与氨基酸的对应关系。⑵使用多种方式概述遗传信息的翻译。⑶不同智能倾向的学生得到成功的体验，建立学习的自信心和自尊心。⑷认同与人合作在科学研究中的重要性。
确定本节课的重难点是：如何突破将翻译的抽象复杂转化为直观形象？又如何突破将翻译的静止插图转化为动态图形？我们用了flash动画、剪纸模型、打比方的方式，学生不仅看到了，做到了，也想到了，学生有了更多的机会学习。
二、教学准备
1、制作powerpoint演示文稿和翻译过程的flash
2、准备翻译的剪纸模型共15套（1套/4人）

核糖体（1个）   氨基酸（12个）   mrna（1个）      trna（8个）
三、教学过程
学生活动一：运用数学方法分析推测碱基与氨基酸的对应关系
【教师导入】flash演示转录过程，那么转录的mrna进入细胞质以后又是如何合成蛋白质
的呢？这节课我们就一起来学习翻译（板书）。首先，了解翻译概念：
【学生阅读】课本p64概念
【教师提问】mrna是如何翻译成蛋白质？我们先要知道mrna的碱基与氨基酸的对应
关系是怎样的？
【学生讨论】至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定20种不同的氨基酸？
【学生推测】可能是3个碱基决定1个氨基酸
【教师讲解】1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mrna的3个相邻
碱基决定，即密码子，1967年科学家已将20个氨基酸的密码子全部破译。
（p65表4-1）20种氨基酸的密码子表。

【教师提问】

这段mrna包含了几个密码子？，对应的氨基酸是什么？
【学生查表】回答
【教师启发】查表过程中你们发现密码子有什么特点？
【学生讨论】回答
【教师指导】补充、归纳、
    1、1个密码子决定1种氨基酸；1种氨基酸可能有1个或多个密码子；
    2、有3个终止密码，2个起始密码，在64个遗传密码中，能决定氨基酸的只有61个；
    3、通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
【教师提问】 mrna进入细胞质后，与核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。
有了“生产线”，还要有“搬运工”， 是谁将氨基酸搬到这条“生产线”上的呢？
【学生回答】trna
【教师出示】图片介绍认识trna的反密码子
           并查出trna携带的氨基酸
                                        a   a   u   c   u   a    u   a   g123
【学生查表】查出反密码子对应的密码子对应的氨基酸的种类
学生活动二：使用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程
【教师引导】现在我们来看翻译的过程（板书），flash演示翻译过程。
【教师讲解】我们人为将这个过程分为4个步骤：第一步mrna与核糖体结合后，携带
甲硫氨酸的trna首先与mrna的aug互补配对，进入位点1；第二步携带
组氨酸的trna以同样的方式进入位点2；第三步甲硫氨酸与组氨酸形成肽键，
并脱离占据位点1的trna而转移到占据位点2的trna上；第四步核糖体沿
mrna移动，读取下一个密码子，原占据位点1的trna离开核糖体，占据
位点2的trna进入位点1，一个新的携带氨基酸的trna进入位点2，继续
肽链的合成。重复步骤2、3、4，直到核糖体读取到mrna的终止密码。
【学生活动】以小组为单位用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程。
【教师指导】注意学生操作几个问题：氨基酸如何进入核糖体、肽链如何形成、核糖体移动
方向、trna重复使用、终止密码不对应氨基酸等
在实物投影仪上展示学生的成果。（鼓掌表扬）
学生活动三：使用贴近生活经验的打比方体验翻译过程的和谐美
【教师出示】为了大家能更好理解翻译，下面我们打个比方。
              如果我们把 trna比作大人
那么大人（  ？  ）有2个特异端，即左手和右手，左手拿电影票（  ？  ），右手领着自己的孩子（  ？  ），来到电影院（  ？  ），找到座位号（  ？  ），将自己的小孩安排下，离开电影院。这样，这许多小孩（  ？  ）就通过大人（   ？ ）领着（  ？  ），按照电影院座位号（    ？    ），排成了一定顺序（  ？  ）。
【学生讨论】回答：trna、反密码子、氨基酸、核糖体、遗传密码、氨基酸、trna、携带、
mrna上的遗传密码、多肽
【教师归纳】翻译的条件（板书）
【教师指导】实际上翻译是一个快速的过程，指导学生看书p67。
学生活动四：使用表格、概念图、图解建构知识框架
【教师出示】提供表格比较转录和翻译
 场所 模板 原料 产物 遗传信息传递方向
转录 1？ 2？ 3？ 4？ 5？
翻译 6？ 7？ 8？ 9？ 10？
【学生抢答】以4大组为单位
【教师提问】在转录和翻译过程中蛋白质中氨基酸数目与mrna 、dna中碱基数目的关系。
【学生思考】有的回答6︰3︰1，也有的回答3︰3︰1
【教师演示】用幻灯片演示6︰3︰1的关系
【学生练习】
1、图示属于基因控制蛋白质合成过程的翻译步骤，
该步骤发生在细胞的细胞质中核糖体上。
2、图中b是 mrna  e是 trna  d是  核糖体     
3、这段mrna 中包含了  4  个密码子。
4、已知trna一端的三个碱基是cau，它所运载的氨基酸是：d　
   a．组氨酸（cau）b．甲硫氨酸（aug）
c．酪氨酸（uac）d．缬氨酸（gua）
5、一个dna分子含有碱基60个，那么经这一阶段后合成的一条多肽链中氨基酸有 10  个，123
最多含有肽键  9  个
【教师总结】基因的表达过程是在细胞中完成的。肽链合成后，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。
四、教学反思
   本校生源较差，老师经常整顿好纪律后，从头讲到尾，表面上学生听了，但考试成绩依然不理想，学习兴趣也不浓。在基础教育课程改革中，如何真正落实新课标“面向全体学生”的课程理念？本节课中运用数学方法推测、使用模型模拟、贴近生活经验的打比方、小组讨论、抢答问题等方法，调动不同智能倾向的学生学习积极性，给更多学生提供展示自我、表现自我、认可自我的机会，课堂气氛即活跃又严谨，目标达成率高，课后学生愿意与老师交谈，教师的成就感也明显提高。

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