基因指导蛋白质的合成（第二课时）教学设
计
教学准备
学情分析
“基因指导蛋白质的合成”是人教版高中生物教材必修二《遗传与进化》第四章第一节的教学内容。基因是生命活动的控制者，蛋白质是生命活动的主要承担者，基因的核苷酸序列中含有遗传信息，这些信息要通过合成蛋白质才能发挥作用。高一年级的学生具有强烈的求知欲和探究欲望，比较喜欢动手实践，乐于展示自我。学生通过报刊、杂志、电影、网络等多种传播媒体的介绍，初中生物课的学习以及通过必修一《分子与细胞》的学习，已经初步形成了有关DNA、基因、染色体和蛋白质的基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物体的性状有了一定的科学认识。但是，学生们并不知道基因是如何起作用的。本节内容紧密联系生命活动的两大物质来探索遗传的发生机理，在明确了“基因是什么”、“基因在哪里”之后，了解“基因是如何起作用的”，并为后面教授“生物的变异”和“基因工程”埋下了伏笔。本节课需要学生理解的知识点较多，内容微观抽象，学生掌握的难度较大。教师可采用动画结合教材中的图文，让学生利用课前准备的材料按照教材图示动手操作蛋白质的合成过程，让学生自主完成对翻译过程的学习. 教学工具
软磁片、剪刀、直尺、电脑、打印机等。
教案设计
教学目标
1.知识与能力目标：
（1）概述翻译的过程和意义；
（2）理解密码子的作用，学会查密码子表；
（3）通过指导学生设计并制作翻译过程的剪纸的模型，培养学生的创新意识和实践能力。 2.过程与方法目标：
（1）通过RNA上的碱基觉得氨基酸的学习，让学生掌握逻辑推理再经实验验证的方法； （2）通过遗传信息传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法； （3）利用课本插图和课件，培养和发展学生分析、类比归纳的学习方法。 3.情感态度与价值观目标：
（1）通过了解密码子的发现历程、翻译过程的探索，培养学生热爱科学和关爱生命的情操； （2）通过再现科学史，让学生体验科学探究的方法和态度，感受科学知识发现过程的艰辛和漫长，并理解科学的本质；
（3）通过了解基因指导蛋白质合成过程中各阶段严格遵循的碱基互补配对原则，明确细胞中生命物质的合成是一个准确变化的过程，体会生命的美和神奇。 教学重难点
1.教学重点：遗传信息翻译的过程以及相关的密码子、反密码子和tRNA的概念。 2.教学难点：遗传信息的翻译过程，密码子和氨基酸的编码关系。 教学方法
讨论法、演示法、谈话法、模拟法等 教学过程
遗传信息的翻译
教学内容及教学意图 以这四个独立的问题统领全文，有利于启发学生的思维，同时能突出转录和翻译的主干过程，保证教学主线清晰。 翻译的概念 学生活动 一、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上的碱基序列如何变成蛋白质中氨基酸的种类、思考并集数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？ 教师展示翻译的概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。 二、问题引导：我们都知道mRNA与蛋白质都具有多样性，那么，为什么蛋白质具有多样性？为什么mRNA具有多样性？ 学生积极思考回答：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构不同，从而蛋白质具有多样性；组成mRNA的碱基（或核糖核苷酸）的种类、数目和排列顺序的不同，从而mRNA具有多样性。 提问：翻译过程中以mRNA为模板，mRNA上的碱基如体回答 让学生知道这节课的学习内容 思考、讨论、何决定蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序的呢？ 分析 教师展示： 模板mRNA------一定氨基酸顺序的蛋白质 碱基的种类------氨基酸的种类 密码子的概念 思考与讨论 让学生在潜移默化中理解密码子的作用 指出密码子的发现与破 碱基的数目------氨基酸的数目 碱基的排列顺序------氨基酸的排列顺序 教师讲述：mRNA上的碱基数目可以决定蛋白质中氨基酸的数目；mRNA上的碱基排列顺序可以决定蛋白质中氨基酸的排列顺序；但mRNA上的碱基种类是否可以决定蛋白质中 学生理解为什么要引入密码氨基酸的种类？mRNA上的碱基种类只有四种：A、G、C、U，子的概念。 而构成蛋白质的氨基酸有二十种，是无法一一对应的。那么，RNA中的碱基与蛋白质中氨基酸的种类之间存在什么样的对应关系呢？组成生物体蛋白质的氨基酸有20种，RNA有四种核苷酸，四种碱基A、G、C、U，如何决定20种氨基酸？ 一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41=4，不行。两个碱基决定一个氨基酸只能决定16种，42=16，不行。三个碱基决定一个氨基酸能决定64种，43=64，足够有余。密码子为mRNA上决定氨基酸的相邻的三个碱基。 美国年轻的生物化学家尼伦伯格和马太用人工合成方式，阐明了遗传密码的第一个字---UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码全部破译。银幕出示密码子表并让学生思考与讨论。 地球上所有的生物都共用一套密码子，这一事实说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。 教师引导学生思考：密码子存在的位置？密码子是由什么 学生讨论密码子 译是科学家前仆后继，辛勤劳动的结晶。在研究中我们要注重科学家是用什么方法去破译的。 展示密码子表 让学生理解为什么要绘制密码子表。 让学生学会观察和分析密码子表并联系查表。 构成的？mRNA中碱基与蛋白质中氨基酸数目的关系？既然三个相邻的碱基决定一个氨基酸，那三个相邻的碱基有多少种呢？4*4*4=64种，对应关系是怎样的呢？把它们的对应关系绘制成一个表，就是《密码子表》。 教师展示：20种氨基酸的密码子表。 首先让学生自己观察分析密码子表然后讲解。通过表可知：（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或多个密码子，对应的密码子越多说明这种氨基酸的使用频率越高；（3）起始密码子2个，对应氨基酸，终止密码子3个，不对应任何氨基酸。 拓展训练：有一个mRNA的碱基序列是：---UUAGGGAUGGAA---中间有40个碱基---GCAUGACCGAGCAAGCCGUAA---,决定多少个氨基酸？ 教师提示：是不是就是mRNA上的碱基数除以3就是氨基酸的个数？分析起始密码子与终止密码子，再算碱基数，注意终止密码子不对应氨基酸，因此决定了19个氨基酸。 三、教师展示tRNA的图片并提问：氨基酸如何识别mRNA上的密码子？氨基酸如何进入核糖体合成蛋白质？肯定需要一种工具，那么这个工具有什么结构和功能呢？ 让学生观察分析tRNA的结构特点： 学生分析密码子表，发现其中的一些规律。 学生思考、讨论。 1.是一种单链的RNA，由于部分碱基配对而折叠，呈三叶草形； 2.反密码子：每个tRNA的一端有3个碱基可以与mRNA上
基因指导蛋白质的合成(第二课时)优秀教学设计
