第一篇:人教版教學教案2007年江蘇地區高一生物必修2基因指導蛋白質的合成教學設計與案例-新人教[原創][范文模版]
高中生物必修二
基因指導蛋白質的合成教學設計與案例
一、教學目標的確定
基因是如何表達為性狀的?這是本章學習要解決的中心問題。蛋白質是生命活動的體現者,也可以說是執行者,基因對性狀的控制,是通過控制蛋白質(包括結構蛋白和功能蛋白)的合成來實現的。因此,本節集中講述的基因指導蛋白質合成的內容,可以說是本章的重點。課程標準中與本節教學相對應的要求是:概述遺傳信息的轉錄和翻譯。“概述”是理解水平的要求,即要求學生能夠把握知識的內在邏輯聯系,能夠與已有的知識建立聯系,進行解釋、推斷、區分和擴展等。因此,本節教學不應局限于對轉錄和翻譯過程的單純描述,而應當讓學生理解轉錄和翻譯的物質結構基礎以及二者之間的內在邏輯聯系。要達到理解層次的目標,需要引導學生運用已有知識和觀點思考和討論相關的問題,比如“為什么RNA適于作DNA的信使呢?”需要運用有關DNA和RNA結構的知識,以及結構與功能相適應的觀點進行分析;“為什么是三個堿基編碼一個氨基酸呢?”需要學生運用數學知識和方法進行分析。
二、教學設計思路
引子
問題探討:
當我們認識到基因的本質后,能不能利用這一認識,分析現實生活中一些具體的問題呢?例如,在現實生活中,我們能不能像電影《侏羅紀公園》中描述的那樣,利用恐龍的DNA,使恐龍復活呢?(學生討論、爭論)50秒如果能利用恐龍的DNA使恐龍復活,你認為主要要解決什么問題?30秒學生可能會想到,需要使恐龍DNA上的基因表達出來,表現恐龍的特性。看來要解決這個問題,我們還需要了解“基因的表達”。
引導學生看第4章的章圖。請學生閱讀章圖中的文字和圖解,詢問學生看懂了什么,又產生了哪些問題。
↓
提出問題:基因是如何指導蛋白質合成的?
↓ 分析推理1 問題情境:
DNA在細胞核中,而蛋白質合成是在細胞質中進行的,兩者如何聯系起來的呢?推測有一種物質能夠作為傳達DNA信息的信使,科學家發現此物質就是RNA。
↓ 分析推理2 問題情境:
為什么RNA適于做DNA的信使呢? 解決問題的途徑:
1.比較RNA與DNA結構的不同;(列表比較)2.比較三種RNA的功能;(列表比較)
3.解讀DNA遺傳信息的過程(即從DNA到mRNA的過程)。生物必修
高中生物必修二
小結:RNA在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程,稱為遺傳信息的轉錄。
↓
分析推理3 問題情境:
mRNA的信息如何用于合成蛋白質? 解決問題的途徑:
1.堿基與氨基酸的對應關系;(思考堿基與氨基酸的對應關系)
2.密碼子;總結密碼子的特點,學會查密碼子表,了解推算密碼子的數量和種類的方法。3.翻譯蛋白質的過程。
小結:游離在細胞質中的各種氨基酸,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程,稱為遺傳信息的翻譯。
↓
總結:基因的表達是在細胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖體和線粒體等眾多的細胞器一道,合作完成遺傳信息的轉錄和翻譯。在組成蛋白質的肽鏈合成后,肽鏈就從核糖體與mRNA的復合物上脫離,經過一系列步驟,被運送到各自的崗位,盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子,開始承擔細胞生命活動的各項職責。
↓
問題探討:大家現在再來探討恐龍能否復活的問題。首先,恐龍的基因是如何表達的?基因表達需要什么條件?通過探討,引導學生認識保護生物多樣性的重要意義。生物必修
高中生物必修二
第1節
基因指導蛋白質的合成教案設計
導入:當我們認識到基因的本質后,能不能利用這一認識,分析現實生活中一些具體的問題呢?例如,在現實生活中,我們能不能像電影《侏羅紀公園》中描述的那樣,利用恐龍的DNA,使恐龍復活呢?(學生討論、爭論)如果能利用恐龍的DNA使恐龍復活,你認為主要要解決什么問題?
[學生活動] 討論、爭論,看圖,形成新的問題。
[教師的組織和引導] 看來要解決這個問題,我們還需要了解“基因的表達”。引導學生看第4章的章圖。請學生閱讀章圖中的文字和圖解,詢問學生看懂了什么,又產生了哪些問題。[學生活動] 學生甲: 學生乙:
(學生可能會想到,需要使恐龍DNA上的基因表達出來,表現恐龍的特性。)提出問題:基因是如何指導蛋白質合成的?(分析推理1)
問題情境:DNA在細胞核中,而蛋白質合成是在細胞質中進行的,兩者是如何聯系起來的?你能得出什么樣的推論? [學生活動] 學生:
老師:推測有一種物質能夠作為傳達DNA信息的信使,科學家發現此物質就是RNA。問題情境:為什么RNA適合做DNA的信使呢?(分析推理2)提示:
1、核糖與脫氧核糖的結構比較。
2、RNA與DNA的化學組成比較。(可設置問題:RNA只有一種嗎?也可以不設置問題教師直接講解)
3、三種RNA的結構及功能。(DNA→mRNA)DNA→mRNA的過程我們將之稱為轉錄。什么叫轉錄?
指導學生閱讀課本P63的第四自然段和圖4-4,然后完成下列填空。
(1)轉錄的定義:(2)轉錄的場所:(4)轉錄的原料:(5)轉錄的條件:(6)轉錄時的堿基配對: 教師設計現場互動(略)。解決問題的途徑:
[教師]結合圖解和FLASH:解讀DNA信息的轉錄過程。問題:
1.DNA→RNA如何轉錄,特點是什么? 生物必修(3)轉錄的模板:
高中生物必修二
2.轉錄的單位是什么?
3.轉錄與復制過程有何異同?(可列表比較)
教師小結:轉錄的概念:RNA在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程,稱為遺傳信息的轉錄。問題情境:
轉錄得到的RNA仍是堿基序列,而不是蛋白質。那么,RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數量和排列順序呢?mRNA如何將信息翻譯成蛋白質?(分析推理3)
1.學習遺傳密碼破譯的推測過程。2.查密碼子表,分析密碼子的特點:(1)一個密碼子決定一個特定的氨基酸;(2)有的氨基酸可能有一個以上的密碼子;(3)起始密碼子、終止密碼子。3.再次比較三種RNA的功能。
4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。5.講述圖解:翻譯蛋白質的過程。
(思考堿基與氨基酸的對應關系;學會查密碼子表,并了解推算密碼子的數量和種類的方法)
解決問題的途徑:弄清以下問題: 1.氨基酸如何進入核糖體; 2.核糖體移動的方向; 3.翻譯的位點; 4.肽鏈如何形成;
5.翻譯與轉錄、復制過程的異同點。
總結:基因的表達過程是在細胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖體,線粒體等眾多細胞器一道,完成遺傳信息的轉錄和翻譯過程。在組成蛋白質的肽鏈合成后,就從核糖體與mRNA的復合物上脫離,經過一系列步驟,被運送到各自的崗位,盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子,開始承擔細胞生命活動的各項職責。問題探討:
大家再來探討恐龍能否復活的問題。(基因如何表達?基因表達需要什么條件?)(進一步討論、爭論利用DNA能否復活恐龍,從理論上和實際情況兩種可能性討論,認識保護物種的意義。)生物必修
第二篇:人教版教學教案基因指導蛋白質合成教學設計
基因指導蛋白質的合成教學設計 課程分析
本節課是”第四章基因的表達”的第一節內容,本節內容是本章的開篇,是本章學習的基礎,也是教學的難點所在,課程標準中與此相對應的要求是:“概述遺傳信息的轉錄和翻譯”。通過本節的學習,學生需要理解遺傳信息的轉錄和翻譯。除了要掌握這個主干知識以外,還需掌握的側枝內容是DNA與RNA結構的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種不同種類的RNA以及遺傳密碼的組成。
轉錄和翻譯過程抽象復雜——學生難理解,較多物質和細胞結構參與——學生易混亂,涉及到必修1和必修2中多個章節內容——學生已遺忘,而本節的突破對本模塊學習起著承前啟后的作用,沒有本節內容的揭示,很多的現象無法解釋,很多的研究無法進行,很多的生物技術無法操作。基于以上考慮,把本節分為2課時,第一課時主要完成基因表達概念和DNA與RNA比較及轉錄過程和原理的教學,第二課時學習翻譯的過程和原理。學情分析
高一學生在學習完必修一的基礎上,已經掌握DNA分子的結構、DNA的復制、DNA和RNA的區別,但存在缺陷,具體表現在:概念、過程不清,獲取信息和綜合分析的能力不足,因此應該注意對學生學法的指導。學習目標
第一目標:識記,概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程。第二目標:運用數學方法,分析堿基與氨基酸的對應關系,培養學生分析綜合能力。通過對“遺傳信息究竟如何表達?”的探究,培養學生的探究精神和創造性思維。第三目標:體驗基因表達過程的和諧美,基因表達原理的邏輯美、簡約美。設計理念
首先利用學生已有的知識,溫故知新,創設情景。通過設置問題情景,引入課題,并引導學生在合作探究中學習新知識,以達到充分調動學生學習的主動性。根據對課程標準的理解,本節重難點對轉錄和翻譯的物質結構基礎和兩者之間的內在邏輯聯系要求達到理解和運用層次的目標。比如“為什么RNA適于作DNA的信使呢?”就需要運用有關DNA和RNA結構的知識,對比設疑,加工提煉,以及對其結構和功能相適應的觀點進行分析。
其次將知識難點分解為多個具有一定難度梯度的小問題,以問題串的形式,層層遞進,深化認識。把難點分散,難度降低,要求減少,引導學生進行有效的探究,突出主干,解決問題。最后,借助直觀手段,幫助學生理解基因指導蛋白質的合成的具體過程。總結概括,把握本質。教學流程
一溫故知新創設情境
(課件投影)《侏羅紀公園》片段
問題探討:利用恐龍DNA能否人造出活的恐龍,就像《侏羅紀公園》里那樣,如果能實現,那么DNA中的基因是如何發揮遺傳效應的,即如何進行表達的呢?
(課件投影)第四章章圖,請學生閱讀觀察,是否看出基因與蛋白質的關系? 設計意圖:調動學生興趣,引出探究的問題
簡要實錄:學生以小組為單位積極討論、爭論、發表意見、看圖思考 二合作探究把握本質 層層設疑深化認識
1、RNA種類及作用
提出問題:基因是如何指導蛋白質的合成的呢?
引導分析:DNA位于細胞核中,而合成蛋白質的場所是核糖體,位于細胞質中:(1)DNA是如何起控制作用的呢?(2)兩者如何聯系起來呢?
(3)是否應該有一種物質充當媒介,傳遞DNA的遺傳信息呢? 提出問題:
(1)RNA為什么可以充當媒介的呢?(2)RNA與DNA有哪些異同呢?(3)RNA有哪些種類呢?各自又有哪些功能呢?
(課件投影)請學生觀察,比較核糖與脫氧核糖的結構,RNA與DNA的化學及結構組成(課件投影)請學生觀察書本圖,了解RNA的種類、結構及功能 設計意圖:讓學生了解RNA的相關知識,為后續知識準備 簡要實錄:學生看圖思考、總結對比、填表
2、遺傳信息的轉錄 提出問題:(1)如何解讀DNA的信息呢?
(2)DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢?(課件投影)請學生閱讀相關內容,思考以下問題(1)何謂轉錄?場所在哪里?(2)轉錄的單位是什么?(3)轉錄的條件有哪些?(4)轉錄的過程如何?
請學生回答1、2小問,教師作點評(課件投影)轉錄圖解。師生共同完成轉錄的過程,并請學生用自己的話簡單概括這個過程。請學生列表比較DNA轉錄與DNA復制的異同點(課件投影)教師總結點評
小結:教師總結轉錄的實質:DNA通過堿基互補配對原則將遺傳信息轉移給mRNA,mRNA上的堿基排列順序就代表了相應DNA的遺傳信息。設計意圖:讓學生充分理解轉錄的過程及相關知識點 簡要實錄:學生積極閱讀,觀察,思考討論,識記知識
3、遺傳信息的翻譯 提出問題:(1)轉錄得到的mRNA仍是堿基序列,而不是蛋白質,那么,RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中的氨基酸的種類、數量和排列順序呢? mRNA如何將信息翻譯成蛋白質呢?
請同學自學遺傳密碼破譯的推測過程,說出何謂密碼子?觀察密碼子表,(課件投影)觀察圖,說出t RNA的結構特點及功能,并比較遺傳信息、密碼子、反密碼子的關系。
(課件投影)請學生觀察圖,并結合相關文字說明,了解翻譯的大致過程,同時思考以下問題:
(1)何謂翻譯,其實質是什么,場所在哪里?
(2)氨基酸如何進入核糖體?哪個氨基酸進入是由什么決定的?(3)核糖體移動的方向如何?(4)翻譯的起始位點是哪里?(5)肽鏈是如何形成的?
(6)概括翻譯的過程,并與轉錄和復制比較異同點
教師結合圖解,重點分部講述翻譯的過程,并總結翻譯的實質:將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質中的氨基酸序列。
設計意圖:引發思考,引出翻譯,為理解翻譯的過程作知識鋪墊儲備明確翻譯的過程。簡要實錄:學生以小組形式進行閱讀理解,查表,概括;看圖,比較;看圖,思考,討論,總結,概括,氣氛活躍。歸納對比掌握實質
(課件投影)DNA和RNA 的主要區別,請學生完成 種類
DNA(脫氧核糖核酸)
RNA(核糖核酸)
組 成 部 分
堿基
磷酸
磷酸
五碳糖
組成單位
結構
分布
功能
編碼、復制遺傳信息,控制蛋白質的合成
將遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質
(課件投影):轉錄、翻譯與DNA復制的比較:
復制
轉錄
翻譯
時間
生長發育的連續過程中
場所
原料
模板
過程
特點
產物
意義
遺傳信息 的傳遞方向
總結:基因的表達過程可概括為:轉錄翻譯
DNA(基因)
mRNA
蛋白質
此過程是在細胞中完成的。DNA、RNA、氨基酸和核糖體、線粒體等眾多細胞器完成了遺傳信息的轉錄和翻譯過程。在組成蛋白質的肽鏈合成后,就從核糖體與mRNA的復合物上脫離,經過一系列步驟,被運送到各自的崗位,盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子,開始承擔細胞生命活動的各項職責。
問題探討:再次探討恐龍能否復活,需要哪些條件? 設計意圖:鞏固知識點,將理論應用于實踐 簡要實錄:小組討論,充分運用知識 知識拓展靈活運用
分子遺傳學認為,生物的遺傳信息,通過DNA的復制和個體發育,最后以一定方式反映到蛋白質的分子結構上,導致后代表現出與親代相似的性狀。下節課將進入遺傳信息表達的探索歷程。
設計意圖:突破教材文本的限制
簡要實錄:該知識點引起了學生好奇心,求知欲增強 三遷移應用鞏固提高
(一)基礎+拓展
1、在人體中,由A、T、C三種堿基參與構成的核苷酸共______
A.2種 B.4種 C.5種 D.6種
2、遺傳信息的轉錄發生在______中
A.細胞核
B.細胞質
C.核糖體
D.高爾基體
3、下列哪一組物質是RNA的組成成分
A.脫氧核糖核酸和磷酸
B.脫氧核糖堿基和磷酸
C.核糖、堿基和磷酸
D.核糖嘧啶和核酸
4、已知一段mRNA有30個堿基,其中A和C共有12個,那么轉錄成mRNA的一段DNA分子中G和T的數目是()
A.12
B.30
C.18
D.9
(二)課堂小結
采用提綱圖表總結的方法
(三)梯度訓練 必做題 選做題
設計意圖:即學即練,突破教學重點難點,系統了解知識點間的邏輯聯系,設置梯度作業,便于拾級而上。
簡要實錄:學生計時訓練,注意力集中,師生共同總結補充,歸納總結知識點 板書設計
第1節基因指導蛋白質的合成 遺傳信息的轉錄
1.比較RNA與DNA結構的不同 2.RNA的類型和功能 ①信使RNA——mRNA。②轉運RNA——tRNA。③核糖體RNA——rRNA。3.轉錄
(1)轉錄的定義:在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。(2)轉錄的場所:細胞核。
(3)轉錄的模板:DNA分子的一條鏈。(4)轉錄的原料:四種核糖核苷酸。(5)轉錄的條件:ATP(能量)、酶。遺傳信息的翻譯
1.學習遺傳密碼破譯的推測過程。2.堿基與氨基酸的對應關系。3.密碼子與密碼子表。
4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。5.翻譯蛋白質的過程。
(1)翻譯的場所:細胞質的核糖體(2)翻譯的模板:信使RNA(3)翻譯的原料:合成蛋白質的20種氨基酸
(4)翻譯的產物:有一定氨基酸排列順序的蛋白質 6.基因表達的過程: 轉錄翻譯
DNA(基因)
mRNA
蛋白質
7.列表比較DNA復制、轉錄、翻譯的異同點(略)教學反思
《遺傳信息的轉錄》是生物必修2第4章第1節的內容。通過這一節的教學以及學科組同事的評議,我受益匪淺。我認為在課堂教學中,應該有待改進的部分有以下幾個方面:
1、熱身部分導入太快,一開始就快速進入了教學內容,使學生一開始就進入了緊張狀態,我想在以后的教學中,好好把握導入這一關,引發學生積極的情感反應。
2、在讓學生自學轉錄的內容時,應以具體的問題驅動學生思考。
3、講完轉錄后可以即時進行課堂練習,查看學生的掌握情況。
4、如何讓學案、課件、板書、課本有機的結合,還有待好好探究。
第三篇:1 基因指導蛋白質的合成 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
1.1 知識與技能:
①概述遺傳信息的轉錄和翻譯。
②運用數學方法,分析堿基與氨基酸的對應關系。1.2過程與方法: ①作好本章的引子。
②準確把握主干知識與側枝內容的教學要求 充分利用教材中的插圖 ?1.3 情感態度與價值觀:
①認同基因指導蛋白質合成的方法
2.教學重點/難點
2.1 教學重點
①遺傳信息轉錄和翻譯的過程 2.2 教學難點
①遺傳信息的翻譯過程。
3.教學用具
教學課件
4.標簽
教學過程
引入新課
片段1:導入 師:當我們認識到基因的本質后,能不能利用這一認識,分析現實生活中一些具體的問題呢?例如,在現實生活中,我們能不像電影《侏羅紀公園》中描述的那樣,利用恐龍的DNA,使恐龍復活呢?
生:討論、爭論,看圖,形成新的問題
(提出探究的問題,引起懸念,明確探究的目標)
師:如果能利用恐龍的DNA使恐龍復活,你認為主要要解決什么問題? 生:需要使恐龍DNA上的基因表達出來,表現恐龍的特性。
師:看來要解決這個問題,我們還需要研究“基因的表達”。引導學生看本章的章圖。詢問學生看懂了什么,又產生了哪些問題。
師:基因是如何指導蛋白質合成的?導入新課。片段2學習轉錄過程
師:DNA在細胞核中,而蛋白質合成是在細胞質中進行的,兩者如何聯系起來? 推測有一種物質能夠作為傳達DNA信息的信使,科學家發現此物質就是RNA。師:如何解讀DNA信息?
生:看圖分析比較核糖和脫氧核糖的區別,通過圖形和CAI課件的演示,認識遺傳信息的轉錄過程,并且完成對比表格。
RNA與DNA的比較
師:DNA是如何轉錄的,特點是什么?轉錄的單位是什么?轉錄與復制有何異同?(通過問題的步步深入,學生推理分析,形成結論)生:學生閱讀教材找到答案。
(結合圖解、講CAI課件,認識轉錄的過程)
教師講述:DNA相當于總司令。在戰爭中,如果總司令總是深入前沿陣地直接指揮,就會影響他指揮全局。DNA被核膜限制在細胞核內,必須先把遺傳信息傳給mRNA,這一過程稱為轉錄。
教師提問:為什么mRNA適于作DNA的信使呢?DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的?
結合多媒體課件或圖示教師精講點撥:
①DNA雙螺旋解開,DNA雙鏈的堿基得以暴露,其中一條鏈提供準確模板;
②游離的核苷酸隨機地與DNA鏈的堿基碰撞,當核苷酸的堿基與DNA的堿基互補時,兩者以氫鍵結合。
③新結合的核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上; ④合成的mRNA從DNA鏈上釋放,而后,DNA雙鏈恢復。
學生聽講、閱讀、思考,師生討論共同完成以上問題,即①mRNA為單鏈,而且比DNA短,因此能夠通過核孔,從細胞核轉移到細胞質中;②轉錄成的RNA的堿基序列,與供轉錄用的DNA單鏈的堿基序列之間的堿基是互補配對關系,與DNA雙鏈間堿基互補配對不同的是,RNA鏈中與DNA鏈的A配對的是U,不是T。這樣轉錄出的這個mRNA與DNA另一條鏈的堿基序列基本相同,只是DNA鏈上T的位置,RNA鏈上是U,從而保證了轉錄的準確性。
教師講述:轉錄與復制都需要模板、都遵循堿基互補配對規律,等等。可以從所需條件、過程中的具體步驟和過程中所表現出的規律等角度進行對比分析。
師:轉錄得到的RNA仍是堿基序列,而不是蛋白質。那么,RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數量和排列順序呢?RNA如何將信息翻譯成蛋白質? 設疑提問:通過轉錄過程遺傳信息傳遞給mRNA,那么傳到mRNA上的遺傳信息是怎么控制蛋白質合成的呢?引出第二部分教學內容——翻譯(同時板書)
翻譯: 繼續設疑:
1.組成蛋白質的氨基酸有多少種?(20)
2.mRNA只有4種堿基,怎樣決定20種氨基酸呢?
讓學生根據下面提出的問題分組討論mRNA上的堿基與氨基酸之間的對應關系并交流結果。
問題:
1為什么不是一個堿基決定一個氨基酸? 2為什么不是兩個堿基決定一個氨基酸? 3為什么是三個堿基決定一個氨基酸? 4三個堿基組成的一個密碼子共有多少鐘?
5.64種密碼子和20種氨基酸怎樣對應?讓學生閱讀教材P65密碼子表。
問題提升:分析討論P65【思考與討論】1、2、3總結密碼子的兩個特性——通用性和簡并性(同時板書)
鞏固練習:教材P67拓展題:1.和2 繼續設疑:是誰把細胞質中游離的氨基酸運到蛋白質的“裝配機器”——核糖體上的?————引出tRNA 課件顯示:tRNA的結構示意圖,特別注意反密碼子的種類和讀取的方向(61種,從攜帶氨基酸的那一端開始讀取)
繼續設疑:tRNA怎樣把細胞質中游離的氨基酸運到蛋白質的“裝配機器”——核糖體上呢?————引出對翻譯過程的學習
翻譯的過程: 首先提出問題串:翻譯的場所、過程、原料、產物、酶、模板、模板的去路、配對的原則分別是什么?
再播放課件動畫演示翻譯的過程,提醒學生帶著問題仔細看。然后填表并進行角色表演,演錯了下臺。
(課前,我先依次把寫有密碼子AUG、UAC、CAC、CAU、AGU、UUU、UAA、CUC、的硬紙片粘在一根長繩子上作mRNA,在十張等大小的長方形硬紙片上分別寫上“亮氨酸、甲硫氨酸,組氨酸、組氨酸、絲氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、蘇氨酸等。再準備畫有反密碼子為UAC、AUG、GUG、GUA、UCA、AAA、AUU、GAG的tRNA的紙帽子。裁好的膠帶作肽鍵。)
角色扮演:一.選演員(原則:根據回答下列問題的準確率和速度來確定扮演各個結構的演員。)
1.翻譯的場所是什么?核糖體里有幾個位點?——定核糖體 2.翻譯的模板是什么?什么是密碼子?——定mRNA 3.起始密碼是什么?對應的反密碼子是什么?——定反密碼子為AUC的tRNA。依次找出其它扮演tRNA的演員。
二、準備
1.演員生1核糖體站在前面面向全體同學。
2.兩個演員mRNA生2和生3分別拽著繩子的兩端站在兩邊.3.轉運tRNA戴好各自的帽子,在前面站成一排。4.老師把氨基酸紙片貼在黑板上。
5.其他同學是觀眾,觀看他們是否有錯。找出錯誤的同學替換出錯演員上場。
三、表演
1.生2和生3,讓繩子上的密碼子AUG、UAC、分別進入核糖體生1的位點1(右手)和位點2(左手)。2.戴UAC帽子演員生4出列趕緊到黑板上拿甲硫氨酸,然后到生1處摘下帽子與密碼子識別互補,3.戴AUG帽子演員生5趕緊到黑板上拿酪氨酸,然后到生1處摘下帽子與密碼子識別互補,4.生1拿肽鍵的膠條把兩個氨基酸連在一起,形成一個二肽,放在生5手里,沿mRNA移動一個密碼子的位置。生4離開,生5進入1號位。
5.生6攜帶組氨酸進入2號位,重復前面的步驟,直到沒有演員過來,翻譯停止。6.最后生1介紹:“肽鏈離開核糖體,被送到相應的位置盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質。我離開mRNA,然后mRNA可能會解體。
鼓掌,退場。
總結提問:誰搬運了組氨酸?(生4和生5)這說明了什么?(一種tRNA只能搬運一種氨基酸,而一種氨基酸可以由多種tRNA搬運。
總結概述:分別找兩個學生概述翻譯的過程,總結翻譯的概念。(板書)
再設疑:若短時間需要合成大量相同氨基酸序列的多肽鏈,精密的細胞是如何保證的呢?
引導學生看教材最后一圖,并播放動畫。讓學生明白:一個mRNA可以相繼結合多個核糖體,同時進行多條肽鏈的合成。
四、完成預習作業中的實踐活動:破譯遺傳信息。
提問:通過上面的探索過程,相信大家已經學會怎樣破譯基因所含的遺傳信息了。現在請同學們完成預習作業中的第二部分:破譯遺傳信息。
(學生進行實踐活動。)
答案:根據“基因→mRNA→蛋白質”這條主線。這段遺傳信息所決定的氨基酸序列是:甲硫氨酸-谷氨酰氨-酪氨酸-甘氨酸-谷氨酰氨-亮氨酸-亮氨酸(這樣處理保證整節課的完整性,因為在課的開始,提出了問題:“這個基因決定著什么樣的生物性狀呢?這就是我們這節課所要探究的主要內容。”所以,在課臨近結束時,讓學生完成實踐,學生獲得成就感。而且,通過實踐,使學生回顧了這節課新知識的主線條:基因→mRNA→蛋白質;從知識回顧中還獲得了新知識,那就是在實踐中發現的:多種密碼子可以決定同一種氨基酸及終止子的意義等。)
課堂小結
本節教材的特點之一是插圖多而復雜。尤其是轉錄過程流程圖、翻譯過程流程圖和一個mRNA分子上的多個核糖體同時合成多條肽鏈示意圖等。備課時教師要仔細分辨并揣摩插圖所表達的意思,并能將不同的插圖內容與教學流程有機的結合起來,還要分清主次和輕重。
課后習題
1.下列對轉運RNA的描述,正確的是(C)A.每種轉運RNA能識別并轉運多種氨基酸 B.每種氨基酸只有一種轉運RNA能轉運它 C.轉運RNA能識別信使RNA上的密碼子 D.轉運RNA轉運氨基酸到細胞核內
2.遺傳物質的功能之一是傳遞遺傳信息,下列哪一項與該功能無關(B)A.DNA復制 B.蛋白質合成 C.細胞分裂 D.生殖 3.不屬于基因功能的是(B)A.攜帶遺傳信息 B.攜帶遺傳密碼
C.能轉錄信使RNA D.能控制蛋白質的合成
4.在蛋白質的合成過程中,決定蛋白質種類的是(B)A.核苷酸 B.信使RNA C.核糖體 D.轉運RNA 5填空題:已知幾種氨基酸的密碼子為
精氨酸:CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG 纈氨酸:GUU、GUC、GUA、GUG 甘氨酸:GGU、GGC、GGA、GGG 組氨酸:CAU、CAC 色氨酸:UGG甲硫氨酸:AUG(1)用化學方法使一種六肽分子降解,在其產物中測出三種三肽:
甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸;精氨酸—纈氨酸—甘氨酸;甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸 ①這種六肽的氨基酸順序為。
②編碼這個六肽的DNA分子至少含 個脫氧核糖。
(2)某一蛋白質分子分析表明,在編碼甘氨酸的位點上發生的三個突變都是由一個堿基替換引起的。突變的起源如下:
則甘氨酸最可能的密碼子是___________________。
(3)當基因片段轉錄鏈中轉錄成GUC的CAG突變為CAA時,這種突變的結果對該生物的影響是___________________。
答案:
(1)①精氨酸—纈氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸 ②36(2)GG(3)沒有影響
第四篇:高中生物 4_1 基因指導蛋白質的合成教學反思 新人教版必修2
《基因指導蛋白質的合成》
本節內容是本章教學的重點、難點,可用2課時,本節為第一課時。主要解決“RNA為什么可作為DNA的信使”、“遺傳信息的轉錄過程”這兩個問題。我認為教學時認真處理好這幾個方面的問題。
1、做好本章的引入。為了引起學生興趣,順利成章引入本節,我采用了上節課所用到的一個資料圖片“導入了熒光蛋白基因的小豬和正常小豬”來說明基因與性狀之間的關系,性狀又是由蛋白質體現的,由此可推測基因是通過指導蛋白質的合成來控制生物性狀的,自然引入本節。提出問題“細胞核中的基因是如何通過指導細胞質中的蛋白質的合成來控制生物的性狀的呢?”進一步制造懸念,從而順利切入主題。
2、準確把握主干知識與側枝內容的教學要求。
本節主干知識是遺傳信息的轉錄的過程,側枝內容是dna和rna結構的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種不同種類的rna。教師要注意培養學生的歸納、比較和總結的能力,在教學中,處理好主干知識與側枝內容的關系,合理分配教學時間,明確不同內容的教學要求。
3、充分利用教材和多媒體,提高知識的概括化水平。
轉錄這部分內容是一個難點,學生往往停留在對知識的零碎記憶和不完整的理解水平上。讓學生閱讀課本,采取“看圖說話”的形式,描述出過程,教師強調重點。教學中采用啟發式的教學方法,通過一個個問題啟發學生去思考、討論。利用多媒體引用更多直觀的圖片、音像資料,提綱性的文字說明來增強效果。另外,應該適當做板書,增強學生認知的同步感。
4、利用表格,將知識系統化。
對于DNA的復制與轉錄,采用表格歸納的形式,促使學生學會用歸類和對比的學習方法,使知識系統化、條理化。
整節課教學按教學設計進行得不錯,學生反應積極。但所用的演示動畫有缺陷,沒有體現“邊解旋邊轉錄”的特點,教學時也未強調。設計的習題有兩題未完成。
第五篇:高中生物 4_1 基因指導蛋白質的合成教學設計 新人教版必修21
《基因指導蛋白質的合成》
一、指導思想
在《基礎教育課程改革綱要》的指導下,力求:“改變課程過于注重知識傳授的傾向,使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習的過程”。
如何使學生更好地掌握“轉錄”和“翻譯”的內在本質?如何使他們能真正地理解并應用其中的原理?如何讓概念學習的課堂也煥發出勃勃生機?這是許多教師困惑的問題。對此我進行了一些嘗試,通過各種方式讓學生親自演繹遺傳信息的轉錄和翻譯的過程,體驗基因表達的各個環節,身臨其境,可能會使學生更透徹地,更主動地學習好本內容。
二、教材內容
本節課是”第四章基因的表達”的第一節內容,本節內容是本章的開篇,是本章學習的基礎,也是教學的難點所在,課程標準中與此相對應的要求是:“概述遺傳信息的轉錄和翻譯”。通過本節的學習,學生需要理解遺傳信息的轉錄和翻譯。除了要掌握這個主干知識以外,還需掌握的側枝內容是DNA與RNA結構的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種不同種類的RNA以及遺傳密碼的組成。
轉錄和翻譯過程抽象復雜,學生難理解,較多物質和細胞結構參與,學生易混亂,涉及到必修1和必修2中多個章節內容,學生已遺忘,而本節的突破對本模塊學習起著承前啟后的作用,沒有本節內容的揭示,很多的現象無法解釋,很多的研究無法進行,很多的生物技術無法操作。
三、學情分析
學生在學習《基因的本質》后,已經對基因產生了濃厚的興趣,想進一步探知有關基因的其他問題,學習的欲望強烈。但具以往的經驗,學生往往會陷入學習時明白,學完了就糊涂的困惑中。
高中階段學生的思維水平、學習能力已經發展到了較高階段,大多數學生喜歡自主探究和親自動手操作。學生通過報刊、雜志、電影、廣播等多種傳播媒體的介紹以及初中生物課的學習,已經初步形成了有關DNA、基因、染色體和蛋白質的基本概念,對基因是什么以及基因能夠決定生物體性狀有了一定的科學認識。但是,學生并不知道基因究竟是如何起作用的。教學中可讓學生課前預習,然后在課堂上模擬遺傳信息的轉錄和翻譯過程,能加深對基因表達的理解和相關知識的鞏固,學生的各項能力也得到鍛煉。
四、教學目標
依據教改精神、新課程標準及學生實際情況確立如下教學目標: 知識目標: a.概述遺傳信息的轉錄和翻譯。
b.運用數學方法,分析堿基與氨基酸的對應關系 情感態度與價值觀: a.通過遺傳信息的轉錄和翻譯的協作學習樹立學生的協作意識和團隊精神。
b.通過了解基因指導蛋白質的合成體驗基因表達過程的和諧美,基因表達原理的邏輯美、簡約美;認同人類探索基因表達的奧秘的過程仍未結束。
能力目標: a.培養和發展學生的觀察識圖能力,分析歸納和推理判斷的能力。b.通過基因指導蛋白質的合成過程培養學生的抽象思維能力。c.通過獨立探索提高學生的自主學習能力。
d.通過協作學習提高學生的合作意識和社會適應能力。e.通過探究,培養學生的探究精神和創造性思維。
五、教學重點、難點
1.教學重點: ⑴遺傳信息的轉錄和翻譯過程;⑵密碼子和反密碼子的關系。
2.教學難點:遺傳信息的轉錄和翻譯過程。
六、教學方法 1.教法
直觀教學法、閱讀指導法、問題情境教學法等多種方法相結合以實現師生互動,使教學目標落到實處。
2.學法:自主式、合作式的學習方法。
七、教學過程設計
導入:當我們認識到基因的本質后,能不能利用這一認識,分析現實生活中一些具體的問題呢?例如,在現實生活中,我們能不能像電影《侏羅紀公園》中描述的那樣,利用恐龍的DNA,使恐龍復活呢?(學生討論、爭論)如果能利用恐龍的DNA使恐龍復活,你認為主要要解決什么問題?
[學生活動] 討論、爭論,看圖,形成新的問題。
[教師的組織和引導] 看來要解決這個問題,我們還需要了解“基因的表達”。請學生閱讀章圖中的文字和圖解,詢問學生看懂了什么,又產生了哪些問題。
(學生可能會想到,需要使恐龍DNA上的基因表達出來,表現恐龍的特性。)提出問題:基因是如何指導蛋白質合成的?
問題情境:DNA在細胞核中,而蛋白質合成是在細胞質中進行的,兩者是如何聯系起來的?你能得出什么樣的推論? [學生活動]
學生:
老師:推測有一種物質能夠作為傳達DNA信息的信使,科學家發現此物質就是RNA。問題情境:為什么RNA適合做DNA的信使呢?提示:
1、核糖與脫氧核糖的結構比較。
2、RNA與DNA的化學組成比較。(可設置問題:RNA只有一種嗎?也可以不設置問題教師直接講解)
3、三種RNA的結構及功能。
解決問題的途徑:
[教師]結合圖解和FLASH:解讀DNA信息的轉錄過程。問題:
1.DNA→RNA如何轉錄,特點是什么? 2.轉錄的單位是什么?教師小結:
轉錄的概念:RNA在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程,稱為遺傳信息的轉錄。
遺傳信息的流動方向: 教師設計現場互動(略)
DNA→mRNA的過程我們將之稱為轉錄。什么叫轉錄?
指導學生閱讀課本P63的第四自然段和圖4-4,然后完成下列問題。
(1)轉錄的場所:
(2)轉錄的條件:
(3)轉錄的產物:
問題情境:
轉錄得到的RNA仍是堿基序列,而不是蛋白質。那么,RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質中氨基酸的種類、數量和排列順序呢?mRNA如何將信息翻譯成蛋白質? 1.學習遺傳密碼破譯的推測過程。
2.查密碼子表,分析密碼子的特點:(1)一個密碼子決定一個特定的氨基酸;(2)有的氨基酸可能有一個以上的密碼子;(3)起始密碼子、終止密碼子。
4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。5.flash動畫:翻譯蛋白質的過程。
(思考堿基與氨基酸的對應關系;學會查密碼子表)解決問題的途徑:弄清以下問題: 1.氨基酸如何進入核糖體; 2.核糖體移動的方向; 3.翻譯的位點; 4.肽鏈如何形成;
指導學生閱讀課本P66圖4-6
總結:基因的表達過程是在細胞中完成的(遺傳信息的轉錄和翻譯過程)。在組成蛋白質的肽鏈合成后,就從核糖體與mRNA的復合物上脫離,經過一系列步驟,被運送到各自的崗位,盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子,開始承擔細胞生命活動的各項職責。課堂練習(課件展示)
八、學生活動記錄:回答問題 閱讀教材
觀看flash 動手演示
九、板書設計
第一節 基因指導蛋白質的合成
一、遺傳信息的轉錄
(1)定義:在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。(2)場所:細胞核。
(3)條件:模板:DNA分子的一條鏈
原料:四種核糖核苷酸 能量:ATP 酶:RNA聚合酶
(4)轉錄過程:(5)轉錄產物:mRNA(6)遺傳信息流動方向:DNA到RNA
二、遺傳信息的翻譯
(1)定義:游離在細胞質中的各種氨基酸,以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白質的過程。(2)場所:核糖體
(3)翻譯的條件:模板:mRNA 原料:氨基酸 酶、tRNA、能量ATP(4)產物:多肽
(5)流動方向:mRNA到蛋白質
十.教學反思
本節內容的難點基因的轉錄和翻譯,內容抽象,學生不好理解掌握,通過模型演示和學生分組模擬兩個過程,使學生在活動過程中較好的掌握的基因的表達。本節內容多,應合理安排時間。