2019-2020年《基因指導蛋白質的合成》WORD教案之二.doc

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2019-2020年《基因指導蛋白質的合成》WORD教案之二 一、 教學目標： 1.概述遺傳信息的轉錄和翻譯的過程。 2.運用數(shù)學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系。 二、教學重點和難點： 1.教學重點： （1）了解基因控制蛋白質合成的中間物質──RNA的基本單位、化學組成和種類，以及它與DNA在組成、結構、功能和分布等方面的異同； （2）理解基因表達的轉錄和翻譯的概念及過程； （3）比較轉錄和翻譯的異同； （4）認知和區(qū)分相關概念：遺傳信息、遺傳密碼、密碼子與反密碼子； （5）計算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對應關系。 2.教學重難點： （1）理解基因表達的轉錄和翻譯的概念和過程 （2）認知和區(qū)分相關概念：遺傳信息、遺傳密碼、密碼子與反密碼子； （3）計算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對應關系，以圖解方法解決。 三、教學方法： 創(chuàng)設問題情境，結合教材有關轉錄和翻譯的圖解、各種對比表及flash動畫演示，化抽象為具體，達到形象和直觀的教學效果。 四、課時安排： 2 課時 五、教學實施的程序 教學內容 教師的組織和引導 學生活動 教學意圖 問 題 探 討 引入課題：基因指導蛋白質的合成 遺傳信息的轉錄 遺傳信息的翻譯 問題探討 與蛋白質合成有關的計算 第1課時 播放5分鐘《侏羅紀公園》電影。 提問：電影中的科學家是怎么使已滅絕的動物復活的？ 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？ 教師引導：基因(DNA)就像一張藍圖，生物體就是根據這張藍圖用蛋白質構建起來的。要解決這個問題，我們還需要研究“基因的表達”。 提出問題：基因是如何指導蛋白質合成的？ 問題情境：基因（DNA）在細胞核中，而蛋白質合成是在細胞質的核糖體上進行的，在細胞核的基因如何控制在細胞質中的蛋白質的合成呢？ 教師指出：在DNA和蛋白質之間，有一種中間物質能夠作為傳達DNA信息的信使，科學家發(fā)現(xiàn)此物質就是RNA。 問題情境：RNA又是如何解讀DNA的信息呢？ 解決問題的途徑： 1.看圖并列表比較：兩種核酸（DNA和RNA）在化學元素、基本單位、化學組成、結構、功能和分布等方面的區(qū)別 2.看圖了解：三種RNA的結構及功能。 3. 圖示P63圖4-4以DNA為模板轉錄RNA的圖解。利用視頻：顯示轉錄過程。講解DNA→mRNA的轉錄過程。 講述：細胞中游離的核糖核苷酸與供轉錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補配對，在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個mRNA分子。 設問：DNA的堿基與RNA的堿基如何互補配對？（強調A-U） 轉錄與復制過程有何異同？ 小結： 場所：細胞核；模板：DNA解旋，以其中一條鏈為模板； 原料：4種核糖核苷酸（A、U、C、G）； 條件：ATP、酶（RNA聚合酶）； 產物：單鏈的mRNA（信使RNA）。 練習鞏固 第2課時 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(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質？ 解決問題的途徑： 1.學習遺傳密碼破譯的推測過程。 思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？ 推理：1種堿基決定1種氨基酸？（不可能） 2個堿基決定1種氨基酸？（16種組合方式也不能決定20種氨基酸，不行。） 提出：mRNA上每3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。 密碼子：mRNA上三個相鄰的堿基稱為一個密碼子。 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。64種密碼：61個編碼控制20種氨基酸合成，另外3個（UAG、UAA、UGA）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質的終止信號又稱終止密碼。 3.再次比較三種RNA（特別是tRNA）的功能。 反密碼子：每個tRNA上的三個堿基，可以與mRNA上的密碼子互補配對，有61種。 4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。 5.講述圖解、利用動畫：顯示翻譯過程。 講述：核糖體與mRNA的結合部位會形成2個tRNA的結合位點。第一個攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補配對，進入位點1。第二個攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補配對，進入位點2。兩個氨基酸脫水縮合，第一個氨基酸通過肽鍵轉移到位點2的tRNA上。核糖體沿著mRNA移動，位點1的tRNA離開核糖體，位點2的tRNA進入位點1，第三個攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補配對，進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成，直到讀取到mRNA的終止密碼為止。一個mRNA分子可以與多個核糖體結合，同時進行多條肽鏈的合成。 肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復合物上脫落離，經過盤曲和折疊等方式形成具有一定空間結構和功能的蛋白質分子。 小結：場所：細胞質的核糖體； 模板：以mRNA為模板； 原料：20種氨基酸（由tRNA搬運）； 條件：ATP、酶 產物：有一定氨基酸順序的肽鏈。 列表比較：翻譯與轉錄、復制過程的異同點。 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？） 教師對本節(jié)內容進行總結： 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。 歸納遺傳信息流動方向： 與蛋白質合成有關的計算： 思考：DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個數(shù)的關系？ 例：一條多肽鏈中有氨基酸1 000個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉錄該信使RNA的基因分子分別至少有堿基多少個？ A.3 000個和3 000個 B.1 000個和3 000個 C.1 000個和4 000個 D.3 000個和6 000個 小結： DNA的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù):蛋白質的氨基酸數(shù)= 6:3:1 學生觀看 學生討論，回答。 學生可能會想到，需要使恐龍DNA上的基因表達出來，表現(xiàn)恐龍的特性。 學生思考：有中間物質傳遞信息。 看圖表分析比較核糖與脫氧核糖的區(qū)別，DNA與RNA的區(qū)別，通過圖形和CAI課件的演示，認識遺傳信息的轉錄過程。 學生思考 完成練習。 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(shù)量和種類的方法；通過看圖和CAI演示，感受和認識遺傳信息的翻譯過程。 學生觀看。 學生跟隨教師講解，理解翻譯的過程。 學生思考，回答。 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。 完成練習。 提出探究的問題，引起懸念，明確探究的目標。 通過問題的步步深入，學生推理分析，形成結論。 結合圖解、講述、CAI課件，認識轉錄的過程。 鞏固知識。 通過講述、繪制圖解、分析密碼子表、CAI動態(tài)演示，展示遺傳信息的轉錄和翻譯的動態(tài)過程。 利用表解，引導學生通過觀察、思考、歸納獲得知識。 讓學生從細胞水平和分子水平兩個層面，整體認識基因表達的意義。 知識歸納 使學生通過解決問題，靈活運用知識。 六、教學反思 由于本節(jié)內容抽象復雜, 插圖多, 涉及的物質種類也比較多，應要求學生做好課前預習。教學中，在處理主干知識和側枝內容的關系時，要做到合理分配時間，明確不同內容的教學要求。教師要注意將知識及時進行歸納、比較和總結。要讓學生了解各個知識點間的內在關系，又要能簡潔、清晰地概述轉錄和翻譯的過程。教師在備課時，一定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地結合起來。在對插圖的處理上，還應分清主次和輕重。教材在呈現(xiàn)教學內容時，采用圖文并茂的方式來揭示轉錄與翻譯的動態(tài)過程。因此，教師不僅要利用插圖達到形象和直觀的教學效果，還應配合教材中的文字描述作深入淺出的講解，使文字信息與圖形信息結合起來，讓學生感知到基因的表達是一個多層次的、動態(tài)的、相互協(xié)調和配合的過程。盡可能利用多媒體課件進行教學。多媒體課件可以形象、生動地反映基因表達的過程，這是紙質教材難以做到的。在運用多媒體教學時，教師應注意選擇時機，以達到幫助學生化解難點，化抽象為形象的目的。不能整節(jié)課由多媒體取代，完全棄圖不用，從而忽視了學生識圖、辨圖和分析釋圖的技能培養(yǎng)。本節(jié)教學需要師生之間有良好的互動基礎，教師應設計運用好教材中的問題串，以利于將問題步步深入，營造出探求、推理和發(fā)現(xiàn)的科學研究氛圍，誘導學生積極應答，參與討論，使教學活動能夠順利推進。教師要注意教材結尾的一段文字，以此引導學生從不同層次上認識基因表達的意義。