基因指导蛋白质的合成 教学设计Word下载.docx
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理解了这一点,才能从根本上理解基因如何控制生物的性状,这对于后面学习遗传规律至关重要。
2、教学难点
理解基因控制蛋白质合成过程和原理是本课题教学难点,因为这是一个微观的分子水平上的过程,学生缺乏直观经验。
教学中可利用课件演示蛋白质合成的动画过程,使这一内容直观化,并通过引导学生科学分析,使学生顺利获得知识。
四、课时安排2课时
五、教学方法
本课主要利用探究—发现结合式的教学方法,适当创设问题情境和打比方,以问题为主线贯穿转录和翻译的过程,同时利用课本插图和动画课件,创设有利于学生主动探究知识的情境,展示蛋白质合成的动画过程,启发学生讨论、思考问题,引导学生探究,归纳基因控制蛋白质的过程和原理。
六、教学过程(见表格)
教学环节
师生活动
设计意图
导入
创造情境---激发兴趣
配乐欣赏一组美丽多彩的生物图片(如鲜花盛开、蝴蝶飞舞、孔雀开屏、水上芭蕾等)
提问:
这一组美丽多彩的生物图片给大家展示了一个绚丽多彩的生物世界,那生命为什么如此多姿多彩?
(老师引导学生回答)
——蛋白质是生命的体现者。
引出问题:
谁来指导蛋白质的合成?
(学生回答:
基因)
举例分析基因、蛋白质和性状的关系。
(作比喻-如果基因是导演的话,蛋白质就是演员。
)
引出课题——基因指导蛋白质的合成。
新课讲解
为进入下一教学内容作铺垫,进一步激发学生求知欲望。
『探究活动』遗传信息的传递途径
师:
(课件展示真核细胞亚显微结构图),然后提问引发思考:
控制生物性状的基因在哪里?
蛋白质的合成场所在在哪里?
引导探究:
基因主要位于细胞核的染色体上,怎么去指导细胞质中的核糖体合成蛋白质?
(打比方-细胞核是司令部,细胞质是战场,DNA可充当什么角色?
它为什么不到细胞质中直接指导蛋白质的合成?
)
推测:
有一种物质把遗传信息“带”到核糖体上。
(引导学生推测遗传信息从细胞核到核糖体的传递途径可能情况:
课件展示素材一:
1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验,如果加入RNA酶分解细胞中的RNA,蛋白质合成就停止,而如果再加进从酵母中提取出来的RNA,则又可重新合成一定数量的蛋白质。
素材二:
同年,拉斯特(LasterGold)等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养,发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。
(提问并引导学生分析实验):
综合两个素材,你认为遗传信息的传递途径是什么?
生:
(观察课件展示的实验,通过比较分析得出结论)
进一步设问:
科学家发现把遗传信息“带”出来的物质是RNA,RNA为什么能完成这一使命?
1、引导学生巩固旧知识,并引出探究内容。
2、打比方形象有趣,可激发学生的兴趣。
3、通过模似科学家研究过程,让学生感受科学探索的乐趣,培养学生比较、分析、想象,由现象揭示本质的探究思维能力和实事求是的科学精神。
『探究活动』转录的过程
1.图示“核苷酸的结构图”及“RNA和DNA的化学组成上的区别”引导学生看图观察分析比较RNA和DNA的结构,然后课件展示“RNA和DNA的比较”图表,师生共同完成。
设问:
从图中比较结果能否回答“为什么RNA适于作DNA的信使?
”
(引导学生回答)
2.展示三种RNA结构图,简单说明RNA的种类及功能:
(mRNA、tRNA、rRNA)
设疑:
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的?
3.转录(重难点)
先播放一次完整的转录过程的flase动画,
引导学生认真观察每个过程的变化特点。
mRNA在哪里产生?
(生回答:
细胞核)
再展示教材P63图4-4“以DNA为模板转录RNA的图解”两者结合分析转录过程。
(1)DNA以几条链为模板进行转录呢?
(与DNA复制不同)
出示“转录”的概念——在细胞核中,以DNA的一条链为模板,合成RNA的过程,通过转录合成的RNA称为信使RNA(mRNA)。
(2)图中显示DNA转录出mRNA经过几个步骤?
(四个)
(3)DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的?
引导学生回忆转录的flase动画及观察图解并讲述图解中转录的每一个步骤(同时板书)。
师生共同分析归纳转录过程:
a.解旋-–RNA聚合酶结合在DNA模板区,DNA双链在RNA聚合酶(解旋酶)的作用下解开,碱基得以暴露。
b.碱基互补配对--以DNA的一条链为模板,利用细胞核内游离的核糖核苷酸,按A-U,C-G,T-A,G-C配对。
c、连接合成RNA链--组成RNA的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下一个个连接起来。
d.释放--合成的mRNA从DNA链上释放,DNA双链恢复。
利用动画课件逐步演示转录过程并讲解,加深学生对转录过程直观的理解。
师生归纳转录的特点(场所、模板、原料、条件、碱基配对、产物、遗传信息流动等)(课件逐一显示)
问题提升——教材P64:
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。
用不断提升的问题引导学生通过观察比较分析的方法,得出
RNA适于作DNA的信使的原因,培养学生类比归纳的学习方法。
通过识图和观看课件,明确转录的概念,认识和理解转录的过程。
利用课本插图和课件,培养和发展学生的读图能力。
通过展示转录的动画过程,让学生直观的了解此过程并以表格形式归纳特点。
『探究活动』翻译之密码子
(设悬启发:
mRNA只有4种碱基,怎样决定20种氨基酸呢?
生:
(讨论并交流结果)
(课件显示素材三:
为检验密码子是否含有三个碱基,科学家人工合成只由C、U两种碱基相间排列而成的mRNA,然后以其为模板合成多肽,结果形成了亮氨酸和丝氨酸交替排列的多肽链。
已知密码子间是连续阅读,则密码子是“几联体”?
生:
(回答)
此实验证明mRNA的3个碱基决定,即三联体密码子(显示密码子概念)1967年20种氨基酸的密码子全部破译。
(显示密码子表并提问密码子表有何特点)
(观察、讨论、回答和补充)
培养学生假设推理能力以及观察、归纳构建知识网络的能力。
『探究活动』翻译之工具—
tRNA
(启发得到翻译过程需要的工具)经科学研究表明,这种工具也是一种RNA,叫做转运RNA,简写为tRNA。
启发:
tRNA具有怎样的结构才能担负起携带运输特定氨基酸的“历史使命”呢?
(显示tRNA示意图)
(观察并回答)
通过观察图,了解tRNA的特点。
『探究活动』翻译的过程
了解了mRNA上的密码子和工具tRNA,翻译是如何进行的呢?
(展示翻译动画过程并提问:
(仔细观看动画)
使学生明白:
当转运RNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后,就以信使RNA为模板,按照碱基互补配对原则,把转运来的氨基酸放在相应的位置上。
转运完毕以后,转运RNA离开核糖体,又去转运下一个氨基酸。
当核糖体接受两个氨基酸以后,第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸上,并通过肽链与第一个氨基酸连接起来,与此同时,核糖体在信使RNA上也移动三个碱基的位置,为接受新运载来的氨基酸。
上述过程如此往复地进行,肽链也就不断地延伸,直到信使RNA上出现终止密码子为止。
讲述:
肽链合成以后,从信使RNA上脱离开来,再经过细胞质内的某些细胞器(如内质网、高尔基体等)的加工如盘曲折叠螺旋,最终合成一个具有一定氨基酸顺序的。
有一定功能的蛋白质分子。
(出示翻译的表格)
(自主填好表格并汇报交流)
通过展示翻让学生直观了解此过程。
让学生以表格形式归纳,形成自己的知识框架。
小结
由上述过程可以看出:
基因的表达过程本质上是基因、mRNA、核糖体、tRNA协同作用的结果。
即DNA分子上的基因,其脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核苷酸的排列顺序,mRNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传性状。
建构知识框架引导学生从整体上认识基因表达的过程和意义。
课堂训练
1、假如密码子CCU发生差错,第一个碱基C换成了G,将会对氨基酸序列产生什么影响?
若发生差错的是第三个碱基又会如何?
2、见学案
训练巩固
设悬结课
有关基因对生物性状的控制原理到此我们已经作了了解。
可性状在遗传过程中会表现出怎样的特点?
如双眼皮,人人都喜欢,可是,一对对夫妻怎样才能生出一个有双眼皮的小孩呢?
这里有无规律可寻?
关于这个问题我们将在下节课开始来讨论。
激发学生课后学习的主动性。
七、教学反思
实际的课堂教学中,我感觉到这节课在以下两方面收到了较好效果:
一是通过创设问题情境、演示图片和动画、引导学生参与探究转录、翻译过程等活动,充分激发了学生兴趣,体现了学生学习的主体性,提高了学生独立思考、分析、观察和归纳能力;
二是通过收集交流有关基因研究的素材,课件引导学生模拟科学家研究等教学过程,锻炼了学生的处理信息、语言表达及比较、分析、想象等探究性思维能力。
但教学中发现,课堂上学生动手练习少,不利于学生脑手结合形成技能,也不利于当堂知识的理解巩固,因此需要在这些方面进一步充实。
八、学案(附后)
课题:
《基因指导蛋白质的合成》
姓名:
一、概念:
通过指导
的合成来控制生物的
二、基因控制蛋白质的合成
1.
DNA——→mRNA——→蛋白质
2、转录和翻译的比较
比较
转录
翻译
概念
模
板
原
料
能
量
酶
产
物
场
所
信息传递方向
(1)密码子:
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫做一个“密码子。
遗传密码的基本特性:
①遗传密码为
联体
②遗传密码包含起始密码子
和终止密码子
③遗传密码间存在简并现象
④遗传密码间无逗号即
⑤遗传密码的通用性:
(2)氨基酸的搬运工具(tRNA)
①结构:
“三叶草”型,一端有
,另一端有
,能与
配对。
②特点:
。
三、训练题
1.假如密码子CCU发生差错,第一个碱基C换成了G,将会对氨基酸序列产生什么影响?
(本文获得20XX年海南省和垦区中学生物教学案例和教学设计评选
一等奖)
2007/5/8
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