优质课大赛-高中生物-2010年度-哈尔滨市第24中学 田晓蕾 《基因指导蛋白质的合成》

《基因指导蛋白质的合成》教学设计一教学分析（一）教学内容分析《基因指导蛋白质的合成》是高中新课程人教社版教科书《生物》必修二第四章《基因的表达》第一节的内容。本节主要讲述了基因控制蛋白质的合成，基因、性状、蛋白质之间关系等内容。本节的核心内容是通过观察、探究等活动明确基因指导蛋白质合成的过程和原理。通过探究活动，使学生学会运用科学探究方法，体验探究过程，培养学生的科学态度、探索精神、创新意识、思维能力。通过本节课的学习使学生能够更明确基因和蛋白质以及性状之间的关系，为了更好的理解遗传和变异埋下了伏笔，因此此节内容在本册书中起了承上启下的作用，地位十分重要。（二）教学对象分析学生对于此节内容感到十分有兴趣，前面学习了生物的遗传物质是DNA，控制着生物的遗传性状，学生也了解了生物的性状和蛋白质相关，此节知识正是对基因和蛋白质关系的一个交代。学生在前面的内容已经掌握学习了DNA的分子结构和蛋白质的分子结构知识，为这节课的学习打下了基础，本节课学生的难点在于要让学生理解转录和翻译的物质结构基础以及二者之间的内在逻辑联系，引导学生运用已有知识和观点思考和讨论相关的问题，培养学生分析综合能力。（三）教学环境分析根据我们学校现有的条件以及学生的实际情况，选择多媒体教室教学二教学目标（一）知识与技能1.识记：概述遗传信息的转录和翻译过程。2．理解：“密码子”和“反密码子”的概念。（二）过程与方法1．通过指导学生观察转录和翻译过程FLASH动画演示，培养学生的创新意识和实践能力以及语言表达能力。2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，培养学生分析综合能力。3．通过对“遗传信息如何控制蛋白质的合成？”的探究，培养学生的探究精神和创造性思维。（三）情感态度与价值观1．体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。2．认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束。三教学重点、难点（一）教学重点遗传信息转录和翻译的过程（二）教学难点遗传信息的翻译过程四教学手段多媒体课件五教学方法（一）目标教学法（二）讨论教学法六、教学用具《侏罗纪公园》电影片断、DNA转录翻译过程FLASH等七、教学过程：（一）教学流程图（二）教学环节设计学习过程教师组织和引导学生活动教学意图情境创设

引入课题

学生自学

探索新知教师指导学生自学

教师讲解

思考讨论

教师讲解

教师导学

设置问题情境知识拓展实践应用播放《侏罗纪公园》电影片段。提问：象影片所介绍的那样利用已经灭绝的恐龙的DNA分子，真的能使恐龙复活么？如果能你认为应该解决什么问题呢？（学生回答：需要提供细胞生活的环境等等）

教师引导：基因就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。但是，从DNA到具有各种形状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现，所以要想实现恐龙的复活需要进一步研究实验，也许在未来我们能实现这一想法。这节课我们就来学习基因指导蛋白质的合成

思考：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？

教师指出：在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质──RNA充当信使。

一、细胞中的两种核酸的比较（阅读课文，学生填写表格）两种核酸（DNA和RNA）在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面区别

DNARNA基本单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）化学组成一分子磷酸

脱氧核糖

A、T、C、G一分子磷酸

核糖

A、U、C、G结构规则的双螺旋结构一般单链结构分布

细胞核中

细胞质的核糖体

另外，教师补充：RNA的在细胞中有三种：

mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）。教师设问：那么基因是怎样指导蛋白质的合成的呢？（学生阅读课文，小组讨论找出答案）

二、基因控制蛋白质合成过程

（一）转录：图示P63图4-4以DNA为模板转录RNA的图解。播放FLASH片段显示转录过程：

1.定义：转录是在细胞核内进行的，是以DNA双链中的一条为模板，合成mRNA的过程。

2.过程：细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。

3.小结：（小组讨论回答下列问题）

场所：细胞核

模板：DNA解旋，以其中一条链为模板

原料：4种核糖核苷酸（A、U、C、G）条件：酶和ATP等

合成产物：单链的mRNA（信使RNA）设问：DNA的碱基与RNA的碱基如何互补配对？

（二）翻译：1.密码子和反密码子的区分：

密码子：mRNA上三个相邻的碱基称为一个密码子。

反密码子：每个tRNA上的三个碱基，可以与mRNA上的密码子互补配对。

tRNA（转运RNA）的特点：象三叶草的叶形，一端是3个碱基，另一端是携带氨基酸的部位（如图）。

思考：mRNA的4种碱基如何决定20种氨基酸？

推理：1种碱基决定1种氨基酸？（不可能）

2个碱基决定1种氨基酸？（16种组合方式也不能决定20种氨基酸，不行。）

提出：mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸。

小结：64种密码：61个编码控制20种氨基酸合成，另外3个（UAG、UAA、UGA）不编码任何氨基酸，而是合成蛋白质的终止信号又称终止密码。反密码子：61种tRNA。

2、翻译：

利用FLASH显示翻译过程：

（1）定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

（2）过程：根据图示P66图4-6

图示以及教材的讲解进一步理解翻译的过程（3）小结：（小组讨论回答下列问题）

场所：细胞质的核糖体；

模板：以mRNA为模板；转运工具：tRNA

原料：20种氨基酸；原则：碱基互补配对原则

结果：有一定氨基酸顺序的肽链。

（三）设问：已知mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，这mRNA上有多少个密码子？写出相应的反密码子，并根据密码子表，列出相应的氨基酸序列。（学生思考后回答）

再次利用FLASH演示转录和翻译全过程。总结：基因的表达是在细胞中完成的，需要核糖体、线粒体等一系列细胞器共同完成，在合成肽链后就从mRNA上脱离，被送到各自的岗位，盘曲折叠成具有一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)与蛋白质合成有关的计算：思考：DNA的碱基、mRNA的碱基与氨基酸个数的关系？小结：DNA的碱基数:mRNA的碱基数:蛋白质的氨基酸数=6:3:1三、反馈练习例如：DNA复制、转录和蛋白质的合成分别发生在（B）A、细胞核、细胞质、核糖体B、细胞核、细胞核、核糖体C、细胞质、核糖体、细胞核D、细胞质、细胞核、核糖体学生观看学生讨论，回答。

学生思考：有中间物质传递信息。学生回忆思考问题，并填写表。

学生带着问题观看，小组讨论。

学生思考，回答

学生思考

学生思考，回答

学生思考

学生观看学生跟随教师讲解，理解翻译的过程。

学生思考

学生思考，回答。

完成练习观看影片，激起学生兴趣引发讨论复习旧知识引出本节课重点学习问题过程比较抽象，用动画演示更直观易于理解，化抽象为形象改变知