《基因指导蛋白质的合成》参考教案高等教育生物学高等教育生物学.pdf

《《基因指导蛋白质的合成》参考教案高等教育生物学高等教育生物学.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《基因指导蛋白质的合成》参考教案高等教育生物学高等教育生物学.pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、基因指导蛋白质的合成 一、教学目标：1.概述遗传信息的转录和翻译的过程。2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。二、教学重点和难点：1.教学重点：（1）了解基因控制蛋白质合成的中间物质RNA 的基本单位、化学组成和种类，以及它与 DNA 在组成、结构、功能和分布等方面的异同；（2）理解基因表达的转录和翻译的概念及过程；（3）比较转录和翻译的异同；（4）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、密码子与反密码子；（5）计算问题：基因(DNA)碱基、RNA 碱基和氨基酸的对应关系。2.教学重难点：（1）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程 （2）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、密码子与

2、反密码子；（3）计算问题：基因(DNA)碱基、RNA 碱基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决。三、教学方法：创设问题情境，结合教材有关转录和翻译的图解、各种对比表及flash动画演示，化抽象为具体，达到形象和直观的教学效果。四、课时安排：2 课时 五、教学实施的程序 教学内容 教师的组织和引导 学生活动 教学意图 问 题 探 讨 第 1 课时 播放 5 分钟侏罗纪公园电影。提问：电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活学生观看 学生讨论，回答。学生可能会 提出探究的问题，引起 引入课题：基因指导蛋白质的合成 遗传信息的转录 的？如果能利用恐龙的 DNA 使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？教师

3、引导：基因(DNA)就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。要解决这个问题，我们还需要研究“基因的表达”。提出问题：基因是如何指导蛋白质合成的？问题情境：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？教师指出：在 DNA 和蛋白质之间，有一种中间物质能够作为传达 DNA 信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。问题情境：RNA 又是如何解读 DNA 的信息呢？解决问题的途径：1.看图并列表比较：两种核酸（DNA 和 RNA）在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面的区别 2.看图了解：三种 RN

4、A的结构及功能。3.图示 P63 图 4-4 以 DNA 为模板转录 RNA 的图解。利用视频：显示转录过程。讲解 DNAmRNA的转录过程。讲述：细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对，在 RNA 聚合酶的作用下，依次连接，形成一个 mRNA 分子。设问：DNA 的碱基与 RNA 的碱基如何互补配对？（强调 A-U）转录与复制过程有何异同？想到，需要使恐龙 DNA 上的基因表达出来，表现恐龙的特性。学生思考：有中间物质传递信息。看图表分析比较核糖与脱氧核糖的区别，DNA 与 RNA 的区别，通过图形和CAI课件的演示，认识遗传信息的转录过程。学生思考 悬念，明确探究

5、的目标。通过问题的步步深入，学生推理分析，形成结论。结合图解、讲述、CAI课件，认识转录的过程。巩固知识。二教学重点和难点教学重点了解基因控制蛋白质合成的中间物质的基本单位化学组成和种类以及它与在组成结构功能和分布等方面的异同理解基因表达的转录和翻译的概念及过程比较转录和翻译的异同认知和区分相关概念遗传信息概念和过程认知和区分相关概念遗传信息遗传密码密码子与反密码子计算问题基因碱基碱基和氨基酸的对应关系以图解方法解决三教学方法创设问题情境结合教材有关转录和翻译的图解各种对比表及动画演示化抽象为具体达到形象钟侏罗纪公园电影探提问电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活答教学内容问题学生论回提出探究

6、的学生可能会问题引起的想到需要使恐悬念明确如果能利用恐龙的使恐龙复活你认为主要要解龙上的基探究的目决什么问题因表 遗传信息的翻译 小结：场所：细胞核；模板：DNA 解旋，以其中一条链为模板；原料：4 种核糖核苷酸（A、U、C、G）；条件：ATP、酶（RNA 聚合酶）；产物：单链的 mRNA（信使 RNA）。练习巩固 第 2 课时 问题情境：转录得到的 RNA 仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA 上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA 如何将信息翻译成蛋白质？解决问题的途径：1.学习遗传密码破译的推测过程。思考：mRNA 的 4 种碱基如何决定 20 种氨基

7、酸？推理：1 种碱基决定 1 种氨基酸？（不可能）2 个碱基决定 1 种氨基酸？（16 种组合方式也不能决定 20 种氨基酸，不行。）提出：mRNA 上每 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸。密码子：mRNA 上三个相邻的碱基称为一个密码子。2.查密码子表，分析密码子的特点：(1)一个密码子决定一个特定的氨基酸；(2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子；(3)起始密码子、终止密码子。64 种密码：61 个编码控制 20 种氨基酸合成，另外 3 个（UAG、UAA、UGA）不编码任何氨基酸，而是合成蛋白质的终止信号又称终止密码。3.再次比较三种 RNA（特别是 tRNA）的功能。完成练习。思考碱基

8、与氨基酸的对应关系；学会查密码子表，并了解推算密码子的数量和种类的方法；通过看图和CAI演示，感受和认识遗传信息的翻译过程。学生观看。通过讲述、绘制图解、分析密码子表、CAI动态演示，展示遗传信息的转录和翻译的动态过程。二教学重点和难点教学重点了解基因控制蛋白质合成的中间物质的基本单位化学组成和种类以及它与在组成结构功能和分布等方面的异同理解基因表达的转录和翻译的概念及过程比较转录和翻译的异同认知和区分相关概念遗传信息概念和过程认知和区分相关概念遗传信息遗传密码密码子与反密码子计算问题基因碱基碱基和氨基酸的对应关系以图解方法解决三教学方法创设问题情境结合教材有关转录和翻译的图解各种对比表及动画

9、演示化抽象为具体达到形象钟侏罗纪公园电影探提问电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活答教学内容问题学生论回提出探究的学生可能会问题引起的想到需要使恐悬念明确如果能利用恐龙的使恐龙复活你认为主要要解龙上的基探究的目决什么问题因表 问题探讨 反密码子：每个 tRNA上的三个碱基，可以与 mRNA 上的密码子互补配对，有 61 种。4.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。5.讲述图解、利用动画：显示翻译过程。讲述：核糖体与 mRNA 的结合部位会形成 2 个 tRNA的结合位点。第一个携带氨基酸的 tRNA的碱基与 mRNA的碱基互补配对，进入位点 1。第二个携带氨基酸的tRNA的碱基与 mRNA 的

10、碱基互补配对，进入位点 2。两个氨基酸脱水缩合，第一个氨基酸通过肽键转移到位点 2 的 tRNA上。核糖体沿着 mRNA 移动，位点 1 的 tRNA离开核糖体，位点 2 的 tRNA进入位点 1，第三个携带氨基酸的 tRNA的碱基与 mRNA 的碱基互补配对，进入位点 2，继续肽链的合成，直到读取到 mRNA 的终止密码为止。一个 mRNA 分子可以与多个核糖体结合，同时进行多条肽链的合成。肽链合成后，从核糖体与 mRNA 的复合物上脱落离，经过盘曲和折叠等方式形成具有一定空间结构和功能的蛋白质分子。小结：场所：细胞质的核糖体；模板：以mRNA 为模板；原料：20 种氨基酸（由 tRNA搬运

11、）；条件：ATP、酶 产物：有一定氨基酸顺序的肽链。列表比较：翻译与转录、复制过程的异同点。问题探讨：大家再来探讨恐龙能否复活的问题。（基因如何表达？学生跟随教师讲解，理解翻译的过程。学生思考，回答。进一步讨论、争论利用 DNA能否复活恐龙，从理论上和实际情况两种可能性讨论，认识保护物种的意义。利用表解，引导学生通过观察、思考、归纳获得知识。让学生从细胞水平和分子水平两个层面，整体认识基因表达的意义。知识归纳 二教学重点和难点教学重点了解基因控制蛋白质合成的中间物质的基本单位化学组成和种类以及它与在组成结构功能和分布等方面的异同理解基因表达的转录和翻译的概念及过程比较转录和翻译的异同认知和区分

12、相关概念遗传信息概念和过程认知和区分相关概念遗传信息遗传密码密码子与反密码子计算问题基因碱基碱基和氨基酸的对应关系以图解方法解决三教学方法创设问题情境结合教材有关转录和翻译的图解各种对比表及动画演示化抽象为具体达到形象钟侏罗纪公园电影探提问电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活答教学内容问题学生论回提出探究的学生可能会问题引起的想到需要使恐悬念明确如果能利用恐龙的使恐龙复活你认为主要要解龙上的基探究的目决什么问题因表与蛋白质合成有关的计算 基因表达需要什么条件？）教师对本节内容进行总结：基因的表达过程是在细胞中完成的。DNA 分子、RNA 分子、氨基酸分子和核糖体，线粒体等众多细胞器一道，完成

13、遗传信息的转录和翻译过程。在组成蛋白质的肽链合成后，就从核糖体与 mRNA 的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。归纳遗传信息流动方向：与蛋白质合成有关的计算：思考：DNA 的碱基、mRNA 的碱基与氨基酸个数的关系？例：一条多肽链中有氨基酸 1 000 个，则作为合成该多肽链模板的信使 RNA 和用来转录该信使 RNA 的基因分子分别至少有碱基多少个？A.3 000 个和 3 000 个 B.1 000 个和 3 000 个 C.1 000 个和 4 000 个 D.3 000个和 6 000 个 小

14、结：DNA 的碱基数:mRNA 的碱基数:蛋白质的氨基酸数=6:3:1 完成练习。使学生通过解决问题，灵活运用知识。六、教学反思 由于本节内容抽象复杂,插图多,涉及的物质种类也比较多，应要求学生做好课前预习。教学中，在处理主干知识和侧枝内容的关系时，要做到合理分配时间，明确不同内容的教学要求。教师要注意将知识及时进行归纳、比较和总结。二教学重点和难点教学重点了解基因控制蛋白质合成的中间物质的基本单位化学组成和种类以及它与在组成结构功能和分布等方面的异同理解基因表达的转录和翻译的概念及过程比较转录和翻译的异同认知和区分相关概念遗传信息概念和过程认知和区分相关概念遗传信息遗传密码密码子与反密码子计

15、算问题基因碱基碱基和氨基酸的对应关系以图解方法解决三教学方法创设问题情境结合教材有关转录和翻译的图解各种对比表及动画演示化抽象为具体达到形象钟侏罗纪公园电影探提问电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活答教学内容问题学生论回提出探究的学生可能会问题引起的想到需要使恐悬念明确如果能利用恐龙的使恐龙复活你认为主要要解龙上的基探究的目决什么问题因表要让学生了解各个知识点间的内在关系，又要能简洁、清晰地概述转录和翻译的过程。教师在备课时，一定要仔细分辨并揣摩插图所表达的意思，并能将不同的插图内容与教学流程有机地结合起来。在对插图的处理上，还应分清主次和轻重。教材在呈现教学内容时，采用图文并茂的方式来揭示

16、转录与翻译的动态过程。因此，教师不仅要利用插图达到形象和直观的教学效果，还应配合教材中的文字描述作深入浅出的讲解，使文字信息与图形信息结合起来，让学生感知到基因的表达是一个多层次的、动态的、相互协调和配合的过程。尽可能利用多媒体课件进行教学。多媒体课件可以形象、生动地反映基因表达的过程，这是纸质教材难以做到的。在运用多媒体教学时，教师应注意选择时机，以达到帮助学生化解难点，化抽象为形象的目的。不能整节课由多媒体取代，完全弃图不用，从而忽视了学生识图、辨图和分析释图的技能培养。本节教学需要师生之间有良好的互动基础，教师应设计运用好教材中的问题串，以利于将问题步步深入，营造出探求、推理和发现的科学

17、研究氛围，诱导学生积极应答，参与讨论，使教学活动能够顺利推进。教师要注意教材结尾的一段文字，以此引导学生从不同层次上认识基因表达的意义。二教学重点和难点教学重点了解基因控制蛋白质合成的中间物质的基本单位化学组成和种类以及它与在组成结构功能和分布等方面的异同理解基因表达的转录和翻译的概念及过程比较转录和翻译的异同认知和区分相关概念遗传信息概念和过程认知和区分相关概念遗传信息遗传密码密码子与反密码子计算问题基因碱基碱基和氨基酸的对应关系以图解方法解决三教学方法创设问题情境结合教材有关转录和翻译的图解各种对比表及动画演示化抽象为具体达到形象钟侏罗纪公园电影探提问电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活答教学内容问题学生论回提出探究的学生可能会问题引起的想到需要使恐悬念明确如果能利用恐龙的使恐龙复活你认为主要要解龙上的基探究的目决什么问题因表