教學(xué)設(shè)計(jì)4 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more. ------------------------------------------author ------------------------------------------date 教學(xué)設(shè)計(jì)4 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成 教學(xué)設(shè)計(jì)4 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)目標(biāo) 識(shí)記：概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。 理解：“密碼子”和“反密碼子”的概念。 2、情感態(tài)度與價(jià)值觀 體驗(yàn)基因表達(dá)過(guò)程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡(jiǎn)約美；認(rèn)同人類探索基因表達(dá)的奧秘的過(guò)程仍未結(jié)束。 3、能力目標(biāo) （1）運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。 （2）通過(guò)對(duì)“遺傳信息究竟如何表達(dá)？”的探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1、教學(xué)重點(diǎn)：遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。 2、教學(xué)難點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過(guò)程。 三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 在教學(xué)中，教師可以通過(guò)多媒體動(dòng)畫，也可以通過(guò)比喻等手法使抽象問(wèn)題具體化。比喻是教學(xué)語(yǔ)言中的重要修辭方法，貼切形象的比喻可以降低對(duì)感知事物的理解難度。 1、 引子:利用“問(wèn)題探討”引導(dǎo)學(xué)生討論：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要解決什么問(wèn)題？學(xué)生可能會(huì)想到，需要使恐龍DNA上的基因表達(dá)出來(lái)，表現(xiàn)恐龍的特性?？磥?lái)要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還需要研究“基因的表達(dá)”。從而引出課題。 2、 提出問(wèn)題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？ 3、 分析推理1：DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)呢？推測(cè)有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。 4、 分析推理2:RNA如何解讀DNA的遺傳信息？ 5、分析推理3：mRNA的信息如何用于合成蛋白質(zhì)？在具體實(shí)施過(guò)程中，首先通過(guò)一個(gè)破譯電碼的小游戲，引申到遺傳信息的破譯上來(lái)。在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，又降低了學(xué)生理解基因的表達(dá)的難度。在具體學(xué)習(xí)到翻譯這一過(guò)程的時(shí)候，同樣，教師把遺傳密碼的翻譯過(guò)程比喻為破譯莫爾斯電碼的過(guò)程，化抽象為形象。 6、 總結(jié)：基因的表達(dá)是在細(xì)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(xì)胞器一道，合作完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，肽鏈就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過(guò)一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。 7、 問(wèn)題探討：大家現(xiàn)在再來(lái)探討恐龍能否復(fù)活的問(wèn)題。首先，恐龍的基因是如何表達(dá)的？基因表達(dá)需要什么條件？通過(guò)探討，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)保護(hù)生物多樣性的重要意義。 四、教學(xué)程序 導(dǎo)入： 當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到基因的本質(zhì)后，能不能利用這一認(rèn)識(shí)，分析現(xiàn)實(shí)生活中一些具體的問(wèn)題呢？例如，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影《侏羅紀(jì)公園》中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？（學(xué)生討論、爭(zhēng)論）如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問(wèn)題？學(xué)生可能會(huì)想到，需要使恐龍DNA上的基因表達(dá)出來(lái)，表現(xiàn)恐龍的特性。看來(lái)要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還需要了解“基因的表達(dá)”。 引導(dǎo)學(xué)生看第4章的章圖。請(qǐng)學(xué)生閱讀章圖中的文字和圖解，詢問(wèn)學(xué)生看懂了什么，又產(chǎn)生了哪些問(wèn)題。 ↓ 提出問(wèn)題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？ ↓ 分析推理1 問(wèn)題情境：設(shè)置問(wèn)題情景,引入課題 DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)的呢？推測(cè)有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。 ↓ 分析推理2 問(wèn)題情境：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 為什么RNA適于做DNA的信使呢？ 解決問(wèn)題的途徑： 1. 比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同；（列表比較）   DNA RNA 組成元素 C、H、O、N、P 基本單位 脫氧核苷酸（4種） 核糖核苷酸（4種） 化學(xué)組成 一分子磷酸 脫氧核糖 A、T、C、G 一分子磷酸 核糖 A、U、C、G 結(jié)構(gòu) 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 一般單鏈結(jié)構(gòu) 功能 編碼復(fù)制遺傳信息,控制蛋白質(zhì)合成  傳遞遺傳信息，并通過(guò)蛋白質(zhì) 表達(dá)出來(lái) 分布  細(xì)胞核的染色體線 粒體,葉綠體  細(xì)胞質(zhì)的核糖體 2.比較三種RNA的功能；（列表比較） RNA在細(xì)胞中有三種：mRNA（信使RNA），tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA），rRNA（核糖體RNA）。 3.解讀DNA遺傳信息的傳遞過(guò)程（即從DNA到mRNA的過(guò)程）。 DNA到mRNA的過(guò)程 練習(xí)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，然后完成下列填空。 （1）轉(zhuǎn)錄的定義__________________________________________________ （2）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所__________________________________________________ （3）轉(zhuǎn)錄的模板__________________________________________________ （4）轉(zhuǎn)錄的原料__________________________________________________ （5）轉(zhuǎn)錄的條件__________________________________________________ （6）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)____________________________________________ 小結(jié):在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)──RNA充當(dāng)信使。 ↓ 分析推理3 問(wèn)題情境：遺傳信息的翻譯 轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)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(zhì)？ 解決問(wèn)題的途徑： 1. 學(xué)習(xí)遺傳密碼破譯的推測(cè)過(guò)程。 2. 堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 思考：DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個(gè)數(shù)的關(guān)系？ 小結(jié)：DNA的堿基數(shù):m RNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù) = 6:3:1 3. 密碼子；總結(jié)密碼子的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)查密碼子表，了解推算密碼子的數(shù)量和種類的方法。 密碼子的特點(diǎn)： (1)一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸； (2)有的氨基酸可能有一個(gè)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。 密 碼 子：mRNA上三個(gè)相鄰的堿基稱為一個(gè)密碼子。     反密碼子：每個(gè)tRNA上的三個(gè)堿基，可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)。 5.講述圖解：翻譯蛋白質(zhì)的過(guò)程。 練習(xí)：指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合翻譯的概念，完成下列填空。 （1）翻譯的場(chǎng)所： ___ （2）翻譯的模板： __ （3）翻譯的原料： ___ （4）翻譯的產(chǎn)物： __ 小結(jié)：游離在細(xì)胞質(zhì)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(zhì)的過(guò)程，稱為遺傳信息的翻譯。 ↓ 總結(jié) 總結(jié)：基因的表達(dá)是在細(xì)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(xì)胞器共同合作完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，肽鏈就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過(guò)一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。 ↓ 課堂延伸 問(wèn)題探討：大家現(xiàn)在再來(lái)探討恐龍能否復(fù)活的問(wèn)題。首先，恐龍的基因是如何表達(dá)的？基因表達(dá)需要什么條件？通過(guò)探討，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)保護(hù)生物多樣性的重要意義。 五、板書設(shè)計(jì) 第四章 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 一、 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1．比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同 2. RNA的類型和功能 ①信使RNA——mRNA。 ②轉(zhuǎn)運(yùn)RNA——tRNA。 ③核糖體RNA——rRNA。 3.轉(zhuǎn)錄 （1）轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程。 （2）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：細(xì)胞核。 （3）轉(zhuǎn)錄的模板：DNA分子的一條鏈。 （4）轉(zhuǎn)錄的原料：四種核糖核苷酸。 （5）轉(zhuǎn)錄的條件：ATP（能量）、酶。 （6）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)： A T C G DNA ─┴─┴─┴─┴─ ─┴─┴─┴─┴─ RNA U A G C 二、 遺傳信息的翻譯 1. 學(xué)習(xí)遺傳密碼破譯的推測(cè)過(guò)程。 2. 堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)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(zhì)的過(guò)程。 （1）翻譯的場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體 （2）翻譯的模板：信使RNA （3）翻譯的原料：合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸 （4）翻譯的產(chǎn)物：有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì) 六、練習(xí) 1.組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子共有（ ） A．4 B． 20 C．61 D．64 2.一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是CGA，這個(gè)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是（ ） A．酪氨酸（UAC） B．谷氨酸（GAG） C．精氨酸（CGA） D．丙氨酸（GCU） 3.合成一條含1000個(gè)氨基酸的多肽鏈，需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的個(gè)數(shù)，信使RNA上的堿基個(gè)數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對(duì)數(shù)至少依次是（ ） A．1000個(gè)、3000個(gè)和3000對(duì) B．1000個(gè)、3000個(gè)和6000對(duì) C．300個(gè)、300個(gè)和3000對(duì) D．1000個(gè)、3000個(gè)和1500對(duì) 4． 在下列的轉(zhuǎn)錄簡(jiǎn)式中有核苷酸 （ ） DNA: --A--T--G--C--， RNA： —U--A--C--G-- A．4種 B．5種 C．6種 D．8種 5． DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA從細(xì)胞核中出來(lái)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，穿過(guò)( )磷脂雙分子層。 A．6層 B．0層 C．2層 D． 4層 6． 已 知一段mRNA含有30個(gè)堿基，其中A和G有12個(gè)，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有C和T的個(gè)數(shù)是（ ） A．12 B．24 C．18 D．30 7． DNA解旋發(fā)生在 （ ） A.復(fù)制與轉(zhuǎn)錄中 B.轉(zhuǎn)錄中 C.翻譯中 D.復(fù)制中 8． 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的功能是（ ） A．決定mRNA的排列順序 B．完全取代DNA C．合成特定的氨基酸 D．運(yùn)輸氨基酸，識(shí)別mRNA上的遺傳密碼 9．信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項(xiàng)決定的（ ） A．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中的核苷酸的排列序列 B．蛋白質(zhì)分子中的氨基酸的排列序列 C．核糖體RNA中核苷酸的排列序列 D．DNA分子中的脫氧核苷酸的排列序列 10． mRNA的核苷酸序列與（ ） A．DNA分子的兩條鏈的核苷酸序列互補(bǔ) B．DNA分子的一條鏈的核苷酸序列互補(bǔ) C．某一tRNA分子的核苷酸序列互補(bǔ) D．所有的tRNA分子的核苷酸序列互補(bǔ) 七、作業(yè)布置 第17、18學(xué)案，刪除p49拓展、p52拓展3 --------------------------------------------------