教学设计6 基因指导蛋白质合成

教学设计6基因指导蛋白质合成一、教学目标1.知识目标概述遗传信息的转录和翻译过程。理解密码子、反密码子的概念和作用。说明基因与遗传信息、性状的关系。2.能力目标通过学习转录和翻译过程，培养学生观察、分析和归纳总结的能力。运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，提高逻辑思维能力。3.情感态度与价值观目标体验基因表达过程的和谐与美妙，感受科学的严谨性。认同遗传信息传递和表达的重要性，关注基因技术的发展对社会的影响。

二、教学重难点1.教学重点遗传信息转录和翻译的过程。密码子与反密码子的概念。2.教学难点遗传信息的翻译过程。基因表达过程中相关概念及它们之间的相互关系。

三、教学方法讲授法、直观演示法、讨论法、问题引导法

四、教学过程

（一）导入（5分钟）通过回顾前面所学的基因的本质，提问学生基因是如何控制生物性状的，从而引出本节课的主题--基因指导蛋白质的合成。

展示一个患有白化病的患者图片，介绍白化病是由于基因突变导致体内缺乏一种能将酪氨酸转化为黑色素的酶，从而引起皮肤、毛发等白化现象。提问学生：基因是如何通过控制酶的合成来影响生物性状的呢？引导学生思考基因与蛋白质合成之间的联系，激发学生的学习兴趣，导入新课。

（二）遗传信息的转录（15分钟）1.RNA的结构与种类利用PPT展示RNA的化学组成示意图，对比DNA和RNA的化学组成，引导学生找出两者的异同点。讲解RNA的基本单位--核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成，含氮碱基包括A、U、C、G。介绍RNA的种类及其功能：信使RNA（mRNA）：将遗传信息从细胞核传递到细胞质中，是蛋白质合成的模板。转运RNA（tRNA）：识别并转运特定的氨基酸到核糖体上。核糖体RNA（rRNA）：是核糖体的组成成分。2.转录的概念结合教材内容，讲解转录的概念：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。3.转录的过程利用动画演示转录的动态过程，同时教师进行详细讲解：解旋：RNA聚合酶与DNA模板结合，DNA双链解开，碱基得以暴露。配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下依次连接形成RNA单链。延伸：RNA聚合酶沿着DNA模板移动，新合成的RNA链不断延伸。释放：合成的RNA从DNA模板上释放，DNA双链恢复成双螺旋结构。在讲解过程中，引导学生观察DNA模板链与合成的RNA链之间的碱基互补配对关系（AU、TA、GC、CG），并与DNA复制过程中的碱基互补配对进行对比。

（三）遗传信息的翻译（20分钟）1.翻译的概念讲解翻译的概念：翻译是指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.密码子与反密码子密码子展示密码子表，讲解密码子的概念：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做密码子。引导学生观察密码子表，找出起始密码子（AUG、GUG）和终止密码子（UAA、UAG、UGA），并让学生分析密码子的特点：简并性：一种氨基酸可能有几种密码子与之对应。通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子。反密码子讲解反密码子的概念：tRNA上的三个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫做反密码子。结合tRNA的结构示意图，让学生理解tRNA如何通过反密码子与密码子的互补配对来识别并转运特定的氨基酸。3.翻译的过程利用动画演示翻译的全过程，教师同步讲解：起始：核糖体与mRNA结合，tRNA携带甲硫氨酸（对应起始密码子AUG）进入核糖体的P位。延伸：第二个携带氨基酸的tRNA进入核糖体的A位，与mRNA上的密码子互补配对，两个氨基酸通过脱水缩合形成肽键，P位上的tRNA离开核糖体，A位上的tRNA携带肽链移动到P位，继续下一个氨基酸的连接。终止：当核糖体读取到mRNA上的终止密码子时，翻译停止，合成的多肽链从核糖体上释放出来。在讲解过程中，强调以下几点：核糖体在mRNA上的移动方向是从5'端到3'端。肽链合成的方向是从氨基端到羧基端。多个核糖体可以同时在一条mRNA上进行翻译，提高翻译的效率。

（四）基因表达与性状的关系（10分钟）1.基因控制性状的方式以白化病为例，讲解基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。展示镰刀型细胞贫血症患者的红细胞图片，与正常红细胞对比，讲解基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。2.基因与性状的关系并不都是简单的线性关系介绍一些性状受多个基因控制的实例，如人的身高、体重等；以及一个基因可能影响多个性状的现象，如基因的多效性。引导学生理解基因与性状之间的关系是复杂的，受到多种因素的影响。

（五）课堂小结（5分钟）引导学生回顾本节课所学内容，梳理遗传信息转录和翻译的过程，总结密码子、反密码子的概念，强调基因表达与性状的关系。利用板书进行总结，使知识更加系统、直观。

（六）课堂练习（5分钟）布置几道与本节课知识点相关的练习题，让学生进行课堂练习，及时巩固所学知识。练习题如下：1.下列关于RNA的叙述，错误的是（）A.RNA中都不存在碱基互补配对现象B.信使RNA上分布有遗传密码C.少数RNA可以起催化作用D.催化rRNA合成的酶是RNA聚合酶2.已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是（）A.12B.24C.18D.303.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（）A.75对碱基B.78对碱基C.90对碱基D.93对碱基4.基因控制性状表现的主要途径是（）A.RNA→蛋白质（性状）B.DNA→蛋白质（性状）C.RNA→DNA→蛋白质（性状）D.DNA→RNA→蛋白质（性状）

（七）课后作业（5分钟）布置课后作业：1.书面作业：完成教材课后练习题。2.拓展作业：查阅资料，了解基因治疗的原理和应用，并撰写一篇短文介绍基因治疗的发展现状和前景。

五、板书设计基因指导蛋白质的合成1.遗传信息的转录RNA的结构与种类化学组成：磷酸、核糖、含氮碱基（A、U、C、G）基本单位：核糖核苷酸种类及功能：mRNA、tRNA、rRNA转录的概念：以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程转录的过程解旋配对延伸释放2.遗传信息的翻译翻译的概念：以mRNA为模板，合成蛋白质的过程密码子与反密码子密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基反密码子：tRNA上与密码子互补配对的三个碱基翻译的过程起始延伸终止3.基因表达与性状的关系基因控制性状的方式控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状控制蛋白质的结构直接控制性状基因与性状的关系并不都是简单的线性关系

六、教学反思通过本节课的教学，学生对基因指导蛋白质合成的过程有了较为系统的了解。在教学过程中，运用动画演示转录和翻