基因的表达思维导图_基因的表达

【jiaoan.jxxyjl.com--高一生物教案】

一、教材分析

《基因指导蛋白质的合成》是人教版第二册第四章的开篇，（该内容在中图版为第二单元的《基因的表达》）是本章及后继学习的基础。在教学中我以新课标为依据，不拘泥于教材，创造性地利用教材，重组教材，优化课堂教学。本节的主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，这是一个微观的分子水平上的过程，学生缺乏直观经验，教学中可利用多媒体动画和角色扮演的方式模拟这一过程，使这一内容直观化；侧枝内容是rna的种类及遗传密码的概念、种类、特点等。不仅内容抽象复杂，而且涉及的物质种类也比较多，所以教学难度大。

二、教学目标

知识目标

1概述遗传信息的转录和翻译。

2能运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，理解密码的简并性。

能力目标

培养和发展学生的观察识图能力，分析归纳和推理判断的能力。让学生能利用文字、图表、图解等形式，阐述转录和翻译的概念、原理和过程

情感目标

培养学生用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。

三、重点、难点分析

1.教学重点

遗传信息的转录和翻译过程，尤其是翻译的过程更复杂，一定要让学生理解透彻并熟练掌握,这样才能真正理解基因对性状的控制。

2.教学难点

理解基因控制蛋白质合成的过程和原理是本课教学难点，

四、学情分析

学生在学习《基因的本质》后，已经对基因产生了浓厚的兴趣，想进一步探知有关基因的其他问题，学习的欲望强烈。但具以往的经验，学生往往会陷入学习时明白，学完了就糊涂的困惑中。同时还有课时紧，任务重的矛盾。

五、教法分析

基于以上分析，在整体上我决定，一方面从学习目标的任务入手进行--，主要完成什么是转录？怎么转录？什么是翻译？怎么翻译？这四个问题。另一方面调整课堂结构，不再利用传统的由点到面、由局部到整体的教学叙事程序，而是采用从整体到局部，先了解全貌再深究细节的程序；在策略上，充分激发学生的兴趣，从学生最感兴趣的问题入手，设置问题串，层层设疑，激发并保持学生的求知欲和好奇心；在教法上，采用多媒体课件、角色扮演的形式，把抽象、复杂、微观的过程动态化、形象化、宏观化。这样有利于突出重点、分解难点，增强学生对知识点的感悟和理解，又能节省时间。但教材中的八幅图表不能放弃不用，否则就会忽视了学生的识图、辩图和析图能力的培养；在学法指导上，采用合作探究的学习方式，且提前为学生准备了学案，从而提高学生的学习效率。

教学环节

师生活动

设计意图

导入

播放《侏罗纪公园》片段30秒。影片说：复活的恐龙是科学家

利用提取出的恐龙dna分子培育繁殖而来的。

提出问题：

①能吗？（能或不能）——集体答

②若能，凶猛的恐龙所具有的性状是什么物质体现的？（蛋白质）——个别答

③dna的功能单位是什么？（基因）——个别答

④那么基因是如何控制蛋白质合成的呢？（引起学生思考，不用回答）

————引出课题——基因指导蛋白质的合成（板书）

创造情景──激发兴趣

巩固旧知识

个别提问能让每个学生都思考

新课讲解

1.通过分析科学家的实验，探究遗传信息传递途径

提问引发思考：控制生物性状的基因主要分布在那里？（细胞核）蛋白质合成的场所在那里？（细胞质中的核糖体）1234

引导探究：细胞核中的基因怎么去指导细胞质中的蛋白质合成呢？两者之间靠谁来牵线搭桥，把基因上的遗传信息“带”到核糖体上呢？

探究实验：课件展示1955年laster gold的变形虫放射性标记实验和同年有人用洋葱根尖做的实验。（中图版教材上有这两个实验，人教版没有。已给学生整理在学案上。）

分析问题：1.从实验1可以看出rna的合成发生在细胞的哪一部位？ 

         2.细胞核交换后，b组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的rna分子？

3..实验1的设计有何巧妙？

         4..从实验2可以得出的结论是什么？

         5. 综合分析实验1和2，你认为遗传信息的传递途径是什么？

学生分组讨论：给学生5分钟分组讨论完成学案上的以上问题，同时老师巡回指导点拨。然后找两个比较优秀的小组代表回答。（答案不完整的引导他们补充完整，错误的一块分析出错的原因。）

突出矛盾激发学生探究的欲望

分析科学家研究过程让学生感受科学探索的乐趣，培养学生比较、分析、想象及由现象揭示本质的探索思维能力和实事求是的科学精神。

培养学生合作学习的精神

2.识图比较dna和rna为转录的学习作铺垫

3.突破转录的过程这一重难点

4.探究密码子的概念、种类、及特性

参考答案；（课件逐一显示）

1.发生在细胞的细胞核内。

2.因为这些rna分子在a组变形虫细胞核内合成，在b组变形虫细胞中被释放到细胞质中。.

3.其巧妙之处在于：跟踪追击（标记物），适时交换（细胞核）。

4.rna酶存在时,rna被降解,蛋白质合成受阻,加入相关的rna后蛋白质合成继续进行,说明,蛋白质的合成直接受rna的影响.

5.遗传信息的传递途径是： dna →rna →蛋白质。（板书）

总结：（找学生总结回答）把基因上的遗传信息“带”出来的物质是——rna

进一步设问：rna为什么能完成这一使命？指导学生看课本4-1、4-2、4-3图，比较dna和rna的区别及简单说明三种rna的种类和功能。（同时板书）

引导学生总结答案：(mrna上的碱基可以携带dna上的遗传信息。rna分子较小,可以从核孔中出来进入细胞质中的核糖体。)

设疑：dna的遗传信息是怎样传给mrna的？想知道吗？（引出转录的问题。）

转录：

先播放一次完整的转录过程的动画，引导学生带着以下问题串认真观察每个过程的变化特点。并完成学案上的表格第一列

（问题串：转录的场所、原料、产物、酶、模板、模板的去路、配对的原则分别是什么？）

然后找学生回答上述问题，进行检查。（之后课件显示答案）再找2—3名学生看着教材上的静态图4-4讲解转录的过程。不完整不准确的找其他同学补充讲解。

（先找语言表述能力强、通过眼神交流感觉能会的学生讲，讲完表扬鼓励以树立榜样。再依次找中下层次的学生。从而了解学生的掌握情况并可根据时间调整提问人数，把握课程进度）

若学生掌握不太好，再利用动画课件逐步演示转录过程并强调关键步骤，加深学生对转录过程的理解。

总结概念：让学生根据转录的过程总结概念（个别提问，同时板书）

问题提升：分析教材64页【思考与讨论】1、2得出转录的意义：保证遗传信息传递的稳定性和准确性。1234

继续设疑提问：传到mrna上的遗传信息是怎么控制蛋白质合成的呢？引出下一教学内容——翻译（同时板书）

翻译：

继续设疑：1.组成蛋白质的氨基酸有多少种（20）

          2.mrna只有4种碱基，怎样决定20种氨基酸呢？

让学生根据下面提出的问题分组讨论mrna上的碱基与氨基酸之间的对应关系并交流结果。

问题：1.为什么不是一个碱基决定一个氨基酸？

     2.为什么不是两个碱基决定一个氨基酸？

     3.为什么是三个碱基决定一个氨基酸？

     4.三个碱基组成的一个密码子共有多少钟？

     5.64种密码子和20种氨基酸怎样对应？让学生阅读教材p65密码子表。

先从整体上把握全过程

带着问题看图

训练学生分析总结问题的能力。

引导学生自学。

通过观察、填表、讲述来突破着一重难点。

培养学生的假设推理能力及合作精神

5.识别trna结构示意图，理解反密码子的概念。

6.重点突破翻译的过程这一难点

问题提升：分析讨论p65【思考与讨论】1、2、3总结密码子的两个特性——通用性和简并性（同时板书）

巩固练习：教材p67拓展题：1.和2.

继续设疑：是谁把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”——核糖体上的？————引出trna

课件显示：trna的结构示意图，特别注意反密码子的种类和读取的方向（61种，从携带氨基酸的那一端开始读取）

继续设疑：trna怎样把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”——核糖体上呢？————引出对翻译过程的学习

翻译的过程：

首先提出问题串：翻译的场所、过程、原料、产物、酶、模板、模板的去路、配对的原则分别是什么？

再播放课件动画演示翻译的过程，提醒学生带着问题仔细看。然后填表并进行角色表演，演错了下台。

（课前，我先依次把写有密码子aug、uac、cac、cau、agu、uuu、uaa、cuc、的硬纸片粘在一根长绳子上作mrna，在十张等大小的长方形硬纸片上分别写上“亮氨酸、甲硫氨酸，组氨酸、组氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸等。再准备画有反密码子为auc、uac、gug、gua、uca、aaa、auu、gag的trna的纸帽子。裁好的胶带作肽键。）

角色扮演：一.选演员（原则：根据回答下列问题的准确率和速度来确定扮演各个结构的演员。）

           1翻译的场所是什么?核糖体里有几个位点?——定核糖体

           2.翻译的模板是什么？什么是密码子?——定mrna

           3.起始密码是什么？对应的反密码子是什么？——定反密码子为auc的trna。依次找出其它扮演trna的演员。

         二.准备

1.       演员生1核糖体站在前面面向全体同学。

2.       两个演员mrna生2和生3分别拽着绳子的两端站在两边.

3.       转运trna戴好各自的帽子，在前面站成一排。1234

4.       老师把氨基酸纸片贴在黑板上。

5.       其他同学是观众，观看他们是否有错。找出错误的同学替换出错演员上场。

三.表演

1.       生2和生3,让绳子上的密码子aug、uac、分别进入核糖体生1的位点1（右手）和位点2（左手）。

2.       戴uac帽子演员生4出列赶紧到黑板上拿甲硫氨酸，然后到生1处摘下帽子与密码子识别互补，

3.       戴aug帽子演员生5赶紧到黑板上拿酪氨酸，然后到生1处摘下帽子与密码子识别互补，

4.       生1拿肽键的胶条把两个氨基酸连在一起，形成一个二肽，放在生5手里，沿mrna移动一个密码子的位置。生4离开，生5进入1号位。

5.       生6携带组氨酸进入2号位，重复前面的步骤，直到没有演员过来，翻译停止。

6.       最后生1介绍：“肽链离开核糖体，被送到相应的位置盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质。我离开mrna，然后mrna可能会解体。

鼓掌，退场。

总结提问：谁搬运了组氨酸？（生4和生5）这说明了什么？（一种trna只能搬运一种氨基酸，而一种氨基酸可以由多种trna搬运。

总结概述：分别找两个学生概述翻译的过程，总结翻译的概念。（板书）

再设疑：若短时间需要合成大量相同氨基酸序列的多肽链，精密的细胞是如何保证的呢？

引导学生看教材最后一图，并播放动画。让学生明白：一个mrna可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。

练习：完成表格第二列，然后检查并显示答案。

让学生学会关注细节。

设疑以激发探究的欲望

通过观察、表演、讲述、填表来突破这一难点。

学生都想当演员，因此，选演员时，学生热情高涨，回答问题积极。很好地加强了对知识点的巩固和理解。

目的是让观众也参与进来。

出列可能会错，拿氨基酸可能会错，生1可能会把二肽放在生4手里。

通过纠错，会有其他同学替换上场。

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