《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)王剛剛

一、教材分析：

DNA

與

RNA

RNA

和側(cè)枝內(nèi)容關(guān)系時(shí)，要合理分配時(shí)間，明確不同層次的教學(xué)要求。二、學(xué)情分析：生了濃厚的興趣，三、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)：⑴概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程⑵理解遺傳信息與“密碼子”的概念第

1

頁⑶運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系2、能力目標(biāo)：⑴培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，使學(xué)生掌握一定的科學(xué)研究方法。⑵理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)原理。創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。3、情感目標(biāo)：認(rèn)同事物的現(xiàn)象是由本質(zhì)決定的辯證唯物主義觀點(diǎn)。四、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程難點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過程五、教學(xué)方法：教師講述、舉例、圖示、啟發(fā)與學(xué)生閱讀、思考、討論探索相結(jié)合。六、課前準(zhǔn)備1、學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：完成課前預(yù)習(xí)，提出疑惑2、教師的教學(xué)準(zhǔn)備：基因控制蛋白質(zhì)合成的多媒體課件七、課時(shí)安排：1

課時(shí)八、教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)導(dǎo)入：1、提問：轉(zhuǎn)錄的概念、場所分別是什么？2、學(xué)生活動：積極思考老師提出的問題，舉手回答，轉(zhuǎn)錄是指在細(xì)胞核中以

DNA

第

2

頁RNA

的過程。場所是在細(xì)胞核。3、提問：DNA

將遺傳信息傳給

mRNA

后，后者將通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，mRNA

又是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的呢？轉(zhuǎn)錄得到的

RNA

仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA

上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？

mRNA

如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？4、引入主題：今天我們就來學(xué)習(xí)遺傳信息的翻譯（二）合作探究，精講點(diǎn)撥1

mRNA譯。2、提問：翻譯過程中mRNA

上的堿基是如何決定蛋白質(zhì)中氨基酸的呢？堿基和氨基酸有什么對應(yīng)關(guān)系的呢？3、教師組織學(xué)生討論遺傳密碼的破解即：利用已有的數(shù)學(xué)方法推算：（如果

1

種堿基決定

1

4

種氨基酸。

（如果

2

種堿基決定

1

個(gè)氨基酸，則可決定4=16

種。（不可行）如果

3

種堿基決定

1

個(gè)氨基酸，則可決定4=64

種。（可行）4、講述：mRNA

上

3

個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸，每3

個(gè)這樣的堿基稱做

1

個(gè)密碼子，提出密碼子的概念。科學(xué)家已將20

種氨基酸的密碼子全部破解，投影顯示20

種氨基酸的密碼子表并解說。5、指導(dǎo)學(xué)生分析密碼子表，學(xué)會如何查密碼子表，試著總結(jié)出密碼第

3

頁子的特點(diǎn)：①密碼子的種類共有64

種，包括2

種起始密碼子（AUG,GUG），3種終止密碼子（UAA,UAG,UGA氨基酸的為

61

種②通用性：地球上幾乎所有的生物都共用一套密碼子。③簡并性：一種氨基酸有一種或幾種密碼子。6序形成蛋白質(zhì)的呢？7、學(xué)生活動：閱讀教材65—66

頁的文字并回答，需要一種搬運(yùn)工具即另一種

RNA（tRNA）8

tRNA

模型圖并講解

tRNA

種類

61

tRNA

只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，這是因?yàn)樵趖RNA

上一端是攜帶氨基酸的部位，一端是

3

個(gè)堿基能專一性的與mRNA

上的密碼子配對9、利用課件展示遺傳信息翻譯的動畫，請學(xué)生仔細(xì)觀察，并歸納翻譯的步驟：第一步起始階段：mRNA

進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合，攜帶加硫氨酸的

tRNA

通過與堿基

AUG

互補(bǔ)配對進(jìn)入位點(diǎn)1。第二步進(jìn)位:攜帶特定氨基酸的

tRNA

按堿基互補(bǔ)配對原則識別并進(jìn)入位點(diǎn)

2.硫氨酸轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)

2

的

tRNA

上。第四步移位：核糖體讀取下一個(gè)密碼子原占據(jù)位點(diǎn)1

的

tRNA

離第

4

頁開核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2

的

tRNA

進(jìn)入位點(diǎn)

1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA

進(jìn)入位點(diǎn)

2

繼續(xù)肽鍵的合成，重復(fù)步驟2、3、4

直到核糖體讀取到

mRNA

上的終止密碼子為止肽鏈合成后就從核糖體與mRNA

的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過盤曲折疊形成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子。10

mRNA

分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，使少量的mRNA

分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。學(xué)生聽講、思考，并嘗試歸納翻譯的特點(diǎn)（三）課堂練習(xí)與小結(jié)1、出示相應(yīng)的習(xí)題組織學(xué)生作答，及時(shí)反饋糾正，使學(xué)生鞏固所學(xué)知識。2、小結(jié)：DNA

表達(dá)遺傳信息的功

復(fù)制遺傳信息能概念 以親代

DNA

為模板合成子代DNA

的過程時(shí)間 減數(shù)第一次分

轉(zhuǎn)錄

翻譯以DNA中的一條鏈

游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種

mRNA

氨基酸，以mRNA

為模板的過程

合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程在生長發(fā)育的連

在生長發(fā)育的連續(xù)過程裂間期或有絲

續(xù)過程中第

5

頁

中分裂間期場所 在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上條

模

以

DNA

的兩條

以DNA的一條鏈為以

mRNA

為模板件

板

鏈為模板 模板原

四種游離的脫

四種游離的核糖20

種氨基酸料

氧核苷酸 核苷酸酶

DNA

解旋酶，DNA

DNA

解旋酶，

RNA（各種合成酶等）聚合酶等

聚合酶等能需要

ATP量堿基A—T，T—A，

A—U，U—A，

A—U，U—A，配對G—C，C—G

G—C，C—G

G—C，

C—G原則過

①DNA

雙螺旋解

①DNA

雙螺旋解

①mRNA

進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與

核糖體結(jié)合，mRNA

作為準(zhǔn)確模板；

供準(zhǔn)確模板；

模板；②按照堿基互 ②按照堿基互補(bǔ) 配對原則，形成

②按照堿基互補(bǔ)配對原自合成子鏈； mRNA； 則與

mRNA

上每三個(gè)堿基 ③合成的

mRNA

從盤繞形成兩個(gè) DNA

鏈上釋放，而

配對的

tRNA

運(yùn)載著氨基新

DNA

分子 后，DNA

雙鏈恢復(fù)。

酸進(jìn)入核糖體；以

mRNA上的遺傳密碼順序，把程

一定的氨基酸放在相應(yīng)第

6

頁產(chǎn)物 兩個(gè)一樣的雙鏈

DNA

分子

的位置，合成有一定的氨基酸序列的蛋白質(zhì)。一條單鏈的

mRNA

具有特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)。特點(diǎn)

邊解旋邊復(fù)制，

一個(gè)

mRNA

分子上可以象半保留式復(fù)制，

鏈DNA分子全保留

機(jī)結(jié)合多個(gè)核糖體，同（半不連續(xù)連

時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合

個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)錄）

成，翻譯界素后，mRNA始點(diǎn)）

分解成蛋個(gè)核苷酸。遺傳信息的傳遞方向

親代DNA→子代DNA

DNA→mRNA

通過

RNA

將遺傳信息反映到蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)上，使后代重現(xiàn)親代性狀計(jì)算

DNA（基因）中

mRNA

分子中的堿

蛋白質(zhì)“多肽鏈”中氨規(guī)律 的堿基數(shù)

基數(shù)

基酸數(shù)（=

mRNA

分子中（6n）九．板書設(shè)計(jì)

（3n）

的密碼子數(shù)）（n）第一節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（第二課時(shí)）一、翻譯第

7

頁（1

mRNA

為摸板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。（2）實(shí)質(zhì)：將

mRNA

中的堿基序列翻譯成蛋白質(zhì)的氨基酸序列。（364

個(gè)）mRNA

上決定一個(gè)氨基酸的

3

個(gè)相鄰堿基。其中

AUG、GUG

為起始密碼子；UAG、UAA、AGA

為終止密碼子。（4）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA基酸；（5）翻譯過程①起始階段②進(jìn)位③縮合④移位二、小結(jié)：轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較、遺傳信息的傳遞十、布置作業(yè)

：課后基礎(chǔ)題十一、教學(xué)反思本節(jié)內(nèi)容是本章的開篇，是本章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)、難點(diǎn)所在，

也是學(xué)生理解模塊

2《遺傳和變異》的理論基礎(chǔ)，因?yàn)樗菄@“中心法總結(jié)如下：優(yōu)點(diǎn)：1、做好本章的引子。第

8

頁學(xué)生學(xué)習(xí)第

3

章《基因的本質(zhì)》后，已經(jīng)對基因產(chǎn)生了濃厚的興趣，想進(jìn)一步探知有關(guān)基因的各種問題，此時(shí)我利用第一節(jié)開頭的何通過指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀呢？”進(jìn)一步制造懸念。最后，指出通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，就可以解答大家的疑問，從而順利切入主題。2、準(zhǔn)確把握主干知識與側(cè)枝內(nèi)容的教學(xué)要求。本節(jié)主干知識是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，側(cè)枝內(nèi)容是DNA和

RNA

RNA

以及遺傳密碼的組成。注意培養(yǎng)學(xué)生的歸納、比較和總結(jié)的能力，在教3、利用表格，將知識系統(tǒng)化。轉(zhuǎn)錄和翻譯這部分內(nèi)容是一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生往往停留在對知識的零化、條理化。不足：1、適當(dāng)增強(qiáng)學(xué)生的主體性，注意