基因控制蛋白質(zhì)的合成

基因控制蛋白質(zhì)的合成教案基因控制蛋白質(zhì)的合成一、教材分析：“基因控制蛋白質(zhì)的合成”這節(jié)課的教學(xué)目的是要讓學(xué)生理解基因控制蛋白質(zhì)的合成的過程，并通過該過程的學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力?；蚩刂频鞍踪|(zhì)合成這部分內(nèi)容在知識體系上與老教材并沒有本質(zhì)的區(qū)別,新教材在內(nèi)容的安排上最突出的特點(diǎn)是重視對學(xué)生思維能力和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，例如：課本中的主動思維“遺傳密碼是如何破譯的？”就較好地體現(xiàn)了這一點(diǎn)。如何在教學(xué)過程中體現(xiàn)新課程的理念，在教學(xué)過程中我重要是從下列角度去考慮的：二、教學(xué)目的知識目的1、概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2、能運(yùn)用數(shù)學(xué)辦法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系，理解密碼的簡并性。能力目的培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察識圖能力，分析歸納和推理判斷的能力。讓學(xué)生能運(yùn)用文字、圖表、圖解等形式，敘述轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念、原理和過程。情感目的培養(yǎng)學(xué)生用生物學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)識和分析生物體生命活動的基本規(guī)律。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：基因體現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。四、教學(xué)辦法教師講述、啟發(fā)與學(xué)生討論探索相結(jié)合五、教學(xué)過程：引言：美國科幻電影《侏羅紀(jì)公園》曾轟動一時。在侏羅紀(jì)公園中，生活著多個各樣的恐龍。它們在曠野中跳躍疾馳，互相爭斗，給觀眾留下極為深刻的印象。下面我們先來觀賞電影《侏羅紀(jì)公園》的一種片段。播放結(jié)束，提問：電影中的科學(xué)家是怎么使已滅絕的動物復(fù)活的？（讓學(xué)生討論）(回答：復(fù)活的恐龍是科學(xué)家運(yùn)用提取的恐龍DNA哺育繁殖而來的。)教師引導(dǎo)：基因就像是一張藍(lán)圖，生物體就是根據(jù)這張藍(lán)圖用蛋白質(zhì)構(gòu)建起來的。[意圖]：從教學(xué)的引入上，我先給學(xué)生放了電影《侏羅紀(jì)公園》的一種片段，目的是想激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)一種較好的問題情境。新課解說引導(dǎo)探究：基因位于細(xì)胞核中，怎么去指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的核糖體合成蛋白質(zhì)？（打比方——細(xì)胞核是司令部，細(xì)胞質(zhì)是戰(zhàn)場，DNA可充當(dāng)什么角色？它為什么不到細(xì)胞質(zhì)中直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成？）推測：有一種物質(zhì)把遺傳信息“帶”到核糖體上。提供材料：課件展示素材一：1955年有人曾用洋蔥根尖和變形蟲進(jìn)行實驗，如果加入RNA酶分解細(xì)胞中的RNA，蛋白質(zhì)合成就停止，而如果再加進(jìn)從酵母中提取出來的RNA，則又可重新合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)。素材二：同年，拉斯特（LasterGold）等人將變形蟲用同位素標(biāo)記的尿嘧啶核苷培養(yǎng)液來培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的RNA分子首先在細(xì)胞核中合成。提問并引導(dǎo)學(xué)生分析實驗：綜合兩個素材，你認(rèn)為遺傳信息的傳遞途徑是什么？生：(觀察課件展示的實驗，通過比較分析得出結(jié)論)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)把遺傳信息“帶”出來的物質(zhì)是RNA。[意圖]：引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)實驗，自己得出結(jié)論，提高學(xué)生的綜合分析能力。投影：三種RNA的圖片類別DNARNA基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸酸磷酸磷酸五碳糖脫氧核糖核糖堿基腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤核苷酸鳥嘌呤核苷酸胞嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸[意圖]：復(fù)習(xí)舊知的目的是為了在已有知識的基礎(chǔ)上引發(fā)學(xué)生的思維，聯(lián)系前面所學(xué)的知識為本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)——轉(zhuǎn)錄和翻譯的學(xué)習(xí)作好鋪墊。轉(zhuǎn)錄：學(xué)生閱讀課本P67，自主學(xué)習(xí)與思考：1、什么是轉(zhuǎn)錄？2、轉(zhuǎn)錄的場合、模板、原料、產(chǎn)物分別是什么？多媒體課件演示轉(zhuǎn)錄過程的進(jìn)行。師生共同總結(jié)以上兩個問題。[分析]：“轉(zhuǎn)錄”這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我采用的教學(xué)辦法是以學(xué)生自學(xué)為主，先學(xué)后教。重在對學(xué)生自主學(xué)習(xí)方式的培養(yǎng)，教師在此處的作用僅為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一種平臺。而運(yùn)用多媒體演示轉(zhuǎn)錄過程的進(jìn)行，能夠使復(fù)雜問題形象化，抽象問題簡樸化，從而讓學(xué)生主動參加，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好。引導(dǎo)探究：遺傳密碼是如何破譯的？在遺傳密碼破譯之前，科學(xué)家們并不懂得mRNA上的堿基能編碼哪種氨基酸。但是已經(jīng)懂得mRNA上的堿基有幾個？（4種：A、G、C、U），而構(gòu)成生物體的氨基酸的種類有幾個？（20種）。4種堿基如何編碼20種氨基酸？我們一起來做一種推測：1個堿基決定1種氨基酸與否可能？2個相鄰的堿基決定1種氨基酸與否可能？mRNA上每3個相鄰的堿基與否能決定1個氨基酸呢？但每3個相鄰的堿基編碼哪一種氨基酸呢？科學(xué)家們是用什么辦法搞清這個問題的呢？遺傳密碼的破譯是通過幾位青年科學(xué)家艱辛而又富有創(chuàng)新的實驗來完畢的。學(xué)生閱讀課本P68主動思維中的事實，理解尼倫伯格等人的實驗過程。閱讀并思考下列問題：1、多聚U的作用相稱于什么？（mRNA）2、多聚U上的三個相鄰的堿基有幾個組合方式？(1種：UUU，也就是相稱于mRNA上的遺傳密碼只有1種。)3、20種氨基酸分成5組分別加入5支試管中，產(chǎn)生了多肽的試管中含有哪幾個氨基酸？（4種：酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、絲氨酸）4、該多肽是由哪些氨基酸脫水縮合而成？科學(xué)家又是如何探究這個問題的？（將這四種氨基酸單獨(dú)放入四支試管，每支試管分別再加入多聚U。成果只有苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)了多肽。）5、科學(xué)家的實驗?zāi)荜U明什么問題？（UUU能指導(dǎo)苯丙氨酸脫水縮合形成多肽。即破譯了苯丙氨酸的一種密碼子----UUU）這個實驗給了你什么啟示？如果要繼續(xù)破譯其它的密碼子（AGC），你能夠采用什么辦法？從科學(xué)家的實驗，我們能夠看出遺傳密碼是什么？（遺傳學(xué)上把mRNA上決定一種氨基酸的三個相鄰的堿基，叫做一種遺傳密碼子。）學(xué)生閱讀P69遺傳密碼子表，分析思考下列問題：1、20種氨基酸由多少個密碼子負(fù)責(zé)編碼？（61個）2、與否有不編碼氨基酸的密碼子？（3個終止密碼子：UAA、UAG、UGA）3、密碼子AUG的作用是什么？（不僅能編碼甲硫氨酸，同時也是真核細(xì)胞惟一的起始密碼子）尼倫伯格等人因破譯遺傳密碼而榮獲1968年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。由于遺傳密碼的破譯，探索基因控制蛋白質(zhì)合成的研究也獲得了進(jìn)展。[意圖]：新教材將科學(xué)家如何破譯遺傳密碼的實驗引入課本，有助于訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，啟迪學(xué)生去主動思考。在解決這部分內(nèi)容時，先運(yùn)用數(shù)學(xué)排列組合的知識，引導(dǎo)學(xué)生去推測密碼子的個數(shù)，再引導(dǎo)學(xué)生主動思維，去發(fā)掘本實驗設(shè)計的巧妙之處。但基于學(xué)生現(xiàn)有的基礎(chǔ)知識以及學(xué)生思維的局限性，在引導(dǎo)學(xué)生思維時，可通過一系列問題的引領(lǐng)，來逐步提高學(xué)生的思維，并在學(xué)生對問題的思維之中滲入科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的教育。翻譯學(xué)生閱讀課本P69最后一段到P71，思考：1、什么是翻譯？2、翻譯的過程如何？涉及哪些階段？（規(guī)定重點(diǎn)閱讀P70的蛋白質(zhì)合成示意圖。）3、翻譯的場合、模板、原料、產(chǎn)物分別是什么？教師播放視頻：蛋白質(zhì)合成過程。師生共同總結(jié)以上三個問題。[意圖]：插圖豐富多彩，色彩逼真是新教材的亮點(diǎn)之一。讓學(xué)生根據(jù)課本第70頁“圖4-14蛋白質(zhì)合成示意圖”，找出翻譯的三個階段，這就規(guī)定學(xué)生對知識的理解，全方面而深刻。在學(xué)生讀圖的同時，教師播放視頻動畫：蛋白質(zhì)的合成過程，變靜為動，化抽象為直觀，促使學(xué)生真正理解翻譯的全過程，提高知識的概括化水平。知識的概括化水平的高低，決定著知識的遷移程度。最后激勵學(xué)生在電腦上運(yùn)用課件模擬該過程的進(jìn)行。讓學(xué)生主動參加，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)愛好?？偨Y(jié)：列表比較：（師生共同總結(jié)）轉(zhuǎn)錄翻譯含義以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程。按照mRNA上的密碼子的信息指導(dǎo)氨基酸分子合成多肽鏈的過程。場合細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體信息來源DNA信使RNA信息傳遞方向DNARNA信使RNA蛋白質(zhì)原料A、U、C、G4種核糖核苷酸約20種氨基酸產(chǎn)物信使RNA有一定氨基酸次序的多肽鏈實質(zhì)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄遺傳信息的體現(xiàn)[意圖]：轉(zhuǎn)錄和翻譯這部分內(nèi)容是一種難點(diǎn)，運(yùn)用表格的形式對知識進(jìn)行歸納，促使學(xué)生學(xué)會用歸類和對比的學(xué)習(xí)辦法，使知識系統(tǒng)化、條理化。

課堂延伸：DNA作為遺傳物質(zhì)，在傳遞遺傳信息時，普通能保持穩(wěn)定，但也有出差錯的時候，如果出了差錯會造成如何的后果呢？與否會引發(fā)蛋白質(zhì)分子構(gòu)造的變化？例如：DNA上故意義鏈上有三個堿基為AAA，則轉(zhuǎn)錄成mRNA上的密碼子UUU，編碼苯丙氨酸。若其中有一種堿基發(fā)生了變化，成果會如何？若AAA變成了AUA，則編碼的氨基酸與否會發(fā)生變化？若AAA變成了AAG，則編碼的氨基酸與否會發(fā)生變化？對此感愛好的同窗課后能夠進(jìn)一步探討。

[意圖]：本課結(jié)束時，提出了一種問題讓學(xué)生去思考，既是為背面一節(jié)“基因突變”的學(xué)習(xí)做鋪墊，同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力和創(chuàng)新能力。練習(xí)1、一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的一端三個堿基是CGA，此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA運(yùn)載的氨基酸是（）A、酪氨酸（UAC）B、谷氨酸（GAC）C、精氨酸（CGA）D、丙氨酸（GCU）2、與構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸相對應(yīng)的密碼子有（）A、4個B、20個C、61個D、64個3、遺傳信息和遺傳密碼子分別位于（）A、DNA和信使RNA上B、DNA和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上C、信使RNA和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上D、染色體和基因上4、下列各項哪一項是蛋白質(zhì)合成所不需的（）A、mRNAB、核糖體C、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D、tRNA作業(yè)布置回想復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識，完畢課后習(xí)題。板書設(shè)計基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（一）遺傳信息的轉(zhuǎn)