基因控制蛋白质的合成案例分析

1、 “基因控制蛋白质的合成”案例分析南京市第三十九中学 汪菁教材分析：“基因控制蛋白质的合成”这节课的教学目标是要让学生了解基因控制蛋白质的合成的过程，并通过该过程的学习来培养学生分析问题和解决问题的能力。基因控制蛋白质合成这部分内容在知识体系上与老教材并没有本质的区别, 新教材在内容的安排上最突出的特点是注重对学生思维能力和科学态度的培养，例如：课本中的积极思维“遗传密码是怎样破译的？”就很好地体现了这一点。如何在教学过程中体现新课程的理念，在教学过程中我主要是从以下角度去考虑的：教学过程：引言美国科幻电影侏罗纪公园曾轰动一时。在侏罗纪公园中，生活着各种各样的恐龙。它们在原野中跳跃飞奔，相互争

2、斗，给观众留下极为深刻的印象。下面我们先来欣赏电影侏罗纪公园的一个片段。设问：从这段电影,我们可以看出电影中的科学家是怎么使已灭绝的恐龙复活的？分析：从教学的引入上，我先给学生放了电影侏罗纪公园的一个片段，目的是想激发学生的学习兴趣，为本节课的学习创设一个很好的问题情境。一、从基因到蛋白质投影片：电报信息表达_。_。 0130 0117 你好(长、短声) 发电报时，发电报的人先用长短声发出信息，信息先要转换成密码，接收电报的人再把密码翻译成中文，从而表达出意思。基因控制蛋白质合成也要经过这两个重要步骤： 投影片：遗传信息表达在DNA分子中（或者说基因中）储存着大量的遗传信息，遗传信息指的是什么

3、？（DNA上碱基对的排列顺序代表着遗传信息）。基因中的遗传信息也要先经过转录，转换成RNA上的密码，再把RNA上的密码翻译成具有一定结构的蛋白质，从而表达出性状。分析：基因控制蛋白质的合成包括转录与翻译两个阶段，这两个概念都比较抽象，用电报的信息转换来做类比来说明转录、翻译的概念，使学生对这两个概念有一个比较感性的认识，便于理解。复习旧知：基因（DNA）在细胞的存在部位以及蛋白质在细胞在细胞中的合成部位。DNA所携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢？在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质RNA充当信使。RNA是一种什么物质呢？在学习转录和翻译之前，我们先对RNA做一些了解。投影：三种RNA的

4、图片列表比较DNA与RNA类别DNARNA基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸酸磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖碱基腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U）核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸胞嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸 分析：复习旧知的目的是为了在已有知识的基础上引发学生的思维，联系前面所学的知识为本节的重点和难点转录和翻译的学习作好铺垫。（一）转录： 学生阅读课本P67，自主学习与思考：1、什么是转录？2、转录的场所、模板、原料、产物分别是什么？请一位学生上讲台，模拟转录过程的进行。

5、师生共同总结以上两个问题。分析：“转录”这部分内容的学习，我采用的教学方法是以学生自学为主，先学后教。重在对学生自主学习方式的培养，教师在此处的作用仅为学生的学习提供了一个平台。而模拟转录过程的进行，既是对学生学习效果的检验，又能利用现有的教学资源来让学生主动参与，以激发学生的学习兴趣。积极思维：遗传密码是怎样破译的？在遗传密码破译之前， 科学家们并不知道mRNA上的碱基能编码哪种氨基酸。但是已经知道mRNA上的碱基有几种？（4种：A、G、C、U），而构成生物体的氨基酸的种类有几种？（20种）。4种碱基如何编码20种氨基酸？我们一起来做一个推测：1个碱基决定1种氨基酸是否可能？ 2个相邻的碱基

6、决定1种氨基酸是否可能？mRNA上每3个相邻的碱基是否能决定1个氨基酸呢？但每3个相邻的碱基编码哪一种氨基酸呢？科学家们是用什么方法弄清这个问题的呢？遗传密码的破译是通过几位青年科学家艰辛而又富有创新的实验来完成的。学生阅读课本P68积极思维中的事实，了解尼伦伯格等人的实验过程。阅读并思考以下问题：1、多聚U的作用相当于什么？（mRNA）2、多聚U上的三个相邻的碱基有几种组合方式？(1种：UUU，也就是相当于mRNA上的遗传密码只有1种。)3、20种氨基酸分成5组分别加入5支试管中，产生了多肽的试管中含有哪几种氨基酸？（4种：酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸）4、该多肽是由哪些氨基酸脱水缩合

7、而成？科学家又是如何探究这个问题的？（将这四种氨基酸单独放入四支试管，每支试管分别再加入多聚U。结果只有苯丙氨酸的试管中出现了多肽。）5、科学家的实验能说明什么问题？（UUU能指导苯丙氨酸脱水缩合形成多肽。即破译了苯丙氨酸的一个密码子-UUU）这个实验给了你什么启示？假如要继续破译其他的密码子（AGC），你可以采取什么方法？从科学家的实验，我们可以看出遗传密码是什么？（遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做一个遗传密码子。）学生阅读P69遗传密码子表，分析思考以下问题：1、20种氨基酸由多少个密码子负责编码？（61个）2、是否有不编码氨基酸的密码子？（3个终止密码子：UAA、

8、UAG、UGA）3、密码子AUG的作用是什么？（不仅能编码甲硫氨酸，同时也是真核细胞惟一的起始密码子）尼伦伯格等人因破译遗传密码而荣获1968年的诺贝尔生理学或医学奖。由于遗传密码的破译，探索基因控制蛋白质合成的研究也取得了进展。分析：新教材将科学家如何破译遗传密码的实验引入课本，有利于训练学生的科学思维，启迪学生去主动思考。在处理这部分内容时，先利用数学排列组合的知识，引导学生去推测密码子的个数，再引导学生积极思维，去发掘本实验设计的巧妙之处。但基于学生现有的基础知识以及学生思维的局限性，在引导学生思维时，可通过一系列问题的引领，来逐渐提升学生的思维，并在学生对问题的思维之中渗透科学态度和科

9、学精神的教育。（二）翻译学生阅读课本P69最后一段到P71，思考：1、什么是翻译？2、翻译的过程如何？包括哪些阶段？（要求重点阅读P70的蛋白质合成示意图。）3、翻译的场所、模板、 原料、 产物分别是什么？教师播放视频：蛋白质合成过程。学生上讲台：模拟翻译过程的进行。师生共同总结以上三个问题。分析：插图丰富多彩，色彩逼真是新教材的亮点之一。让学生根据课本第70页“图4-14蛋白质合成示意图”，找出翻译的三个阶段，这就要求学生对知识的理解，全面而深刻。在学生读图的同时，教师播放视频动画：蛋白质的合成过程，变静为动，化抽象为直观，促使学生真正理解翻译的全过程，提高知识的概括化水平。知识的概括化水平

10、的高低，决定着知识的迁移程度。最后鼓励学生在电脑上利用课件模拟该过程的进行。让学生主动参与，增强了学习兴趣。总结： 列表比较：（师生共同总结） 转 录翻 译含义以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程按照mRNA上的密码子的信息指导氨基酸分子合成多肽链的过程场所细胞核细胞质的核糖体信息来源DNA信使RNA信息传递方向DNA RNA信使RNA 蛋白质原料A、U、C、G4种核糖核苷酸约20种氨基酸产物信使RNA有一定氨基酸顺序的多肽链实质遗传信息的转录遗传信息的表达分析：转录和翻译这部分内容是一个难点，利用表格的形式对知识进行归纳，促使学生学会用归类和对比的学习方法，使知识系统化、条理化。 课堂延伸：DNA作为遗传物质，在传递遗传信息时，一般能保持稳定，但也有出差错的时候，如果出了差错会导致怎样的后果呢？是否会引起蛋白质分子结构的改变？例如：DNA上有意义链上有三个碱基为AAA，则转录成mRNA上的密码子UU