2019-2020年《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》WORD教案之二.doc

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2019-2020年《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》WORD教案之二 一、 教學(xué)目標(biāo)： 1.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。 2.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。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： 1.教學(xué)重點(diǎn)： （1）了解基因控制蛋白質(zhì)合成的中間物質(zhì)──RNA的基本單位、化學(xué)組成和種類，以及它與DNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的異同； （2）理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念及過(guò)程； （3）比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同； （4）認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、密碼子與反密碼子； （5）計(jì)算問(wèn)題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 2.教學(xué)重難點(diǎn)： （1）理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過(guò)程 （2）認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、密碼子與反密碼子； （3）計(jì)算問(wèn)題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以圖解方法解決。 三、教學(xué)方法： 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，結(jié)合教材有關(guān)轉(zhuǎn)錄和翻譯的圖解、各種對(duì)比表及flash動(dòng)畫(huà)演示，化抽象為具體，達(dá)到形象和直觀的教學(xué)效果。 四、課時(shí)安排： 2 課時(shí) 五、教學(xué)實(shí)施的程序 教學(xué)內(nèi)容 教師的組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)意圖 問(wèn) 題 探 討 引入課題：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 遺傳信息的翻譯 問(wèn)題探討 與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算 第1課時(shí) 播放5分鐘《侏羅紀(jì)公園》電影。 提問(wèn)：電影中的科學(xué)家是怎么使已滅絕的動(dòng)物復(fù)活的？ 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？ 教師引導(dǎo)：基因(DNA)就像一張藍(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(lái)的。要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還需要研究“基因的表達(dá)”。 提出問(wèn)題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？ 問(wèn)題情境：基因（DNA）在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的，在細(xì)胞核的基因如何控制在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？ 教師指出：在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(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。 問(wèn)題情境：RNA又是如何解讀DNA的信息呢？ 解決問(wèn)題的途徑： 1.看圖并列表比較：兩種核酸（DNA和RNA）在化學(xué)元素、基本單位、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的區(qū)別 2.看圖了解：三種RNA的結(jié)構(gòu)及功能。 3. 圖示P63圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解。利用視頻：顯示轉(zhuǎn)錄過(guò)程。講解DNA→mRNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。 講述：細(xì)胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個(gè)mRNA分子。 設(shè)問(wèn)：DNA的堿基與RNA的堿基如何互補(bǔ)配對(duì)？（強(qiáng)調(diào)A-U） 轉(zhuǎn)錄與復(fù)制過(guò)程有何異同？ 小結(jié)： 場(chǎng)所：細(xì)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(chǎn)物：?jiǎn)捂湹膍RNA（信使RNA）。 練習(xí)鞏固 第2課時(shí) 問(wèn)題情境： 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。 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(gè)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(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。 密碼子：mRNA上三個(gè)相鄰的堿基稱為一個(gè)密碼子。 2.查密碼子表，分析密碼子的特點(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。64種密碼：61個(gè)編碼控制20種氨基酸合成，另外3個(gè)（UAG、UAA、UGA）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質(zhì)的終止信號(hào)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(gè)tRNA上的三個(gè)堿基，可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，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(dòng)畫(huà)：顯示翻譯過(guò)程。 講述：核糖體與mRNA的結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)。第一個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。第二個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)2。兩個(gè)氨基酸脫水縮合，第一個(gè)氨基酸通過(guò)肽鍵轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上。核糖體沿著mRNA移動(dòng)，位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體，位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，第三個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成，直到讀取到mRNA的終止密碼為止。一個(gè)mRNA分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。 肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫落離，經(jīng)過(guò)盤(pán)曲和折疊等方式形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。 小結(jié)：場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體； 模板：以mRNA為模板； 原料：20種氨基酸（由tRNA搬運(yùn)）； 條件：ATP、酶 產(chǎn)物：有一定氨基酸順序的肽鏈。 列表比較：翻譯與轉(zhuǎn)錄、復(fù)制過(guò)程的異同點(diǎn)。 問(wèn)題探討： 大家再來(lái)探討恐龍能否復(fù)活的問(wèn)題。（基因如何表達(dá)？基因表達(dá)需要什么條件？） 教師對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)： 基因的表達(dá)過(guò)程是在細(xì)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(xì)胞器一道，完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，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(pán)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(kāi)始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。 歸納遺傳信息流動(dòng)方向： 與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算： 思考：DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個(gè)數(shù)的關(guān)系？ 例：一條多肽鏈中有氨基酸1 000個(gè)，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來(lái)轉(zhuǎn)錄該信使RNA的基因分子分別至少有堿基多少個(gè)？ A.3 000個(gè)和3 000個(gè) B.1 000個(gè)和3 000個(gè) C.1 000個(gè)和4 000個(gè) D.3 000個(gè)和6 000個(gè) 小結(jié)： DNA的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)= 6:3:1 學(xué)生觀看 學(xué)生討論，回答。 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。 學(xué)生思考：有中間物質(zhì)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(guò)圖形和CAI課件的演示，認(rèn)識(shí)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。 學(xué)生思考 完成練習(xí)。 思考?jí)A基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系；學(xué)會(huì)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(guò)看圖和CAI演示，感受和認(rèn)識(shí)遺傳信息的翻譯過(guò)程。 學(xué)生觀看。 學(xué)生跟隨教師講解，理解翻譯的過(guò)程。 學(xué)生思考，回答。 進(jìn)一步討論、爭(zhēng)論利用DNA能否復(fù)活恐龍，從理論上和實(shí)際情況兩種可能性討論，認(rèn)識(shí)保護(hù)物種的意義。 完成練習(xí)。 提出探究的問(wèn)題，引起懸念，明確探究的目標(biāo)。 通過(guò)問(wèn)題的步步深入，學(xué)生推理分析，形成結(jié)論。 結(jié)合圖解、講述、CAI課件，認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)錄的過(guò)程。 鞏固知識(shí)。 通過(guò)講述、繪制圖解、分析密碼子表、CAI動(dòng)態(tài)演示，展示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的動(dòng)態(tài)過(guò)程。 利用表解，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、思考、歸納獲得知識(shí)。 讓學(xué)生從細(xì)胞水平和分子水平兩個(gè)層面，整體認(rèn)識(shí)基因表達(dá)的意義。 知識(shí)歸納 使學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題，靈活運(yùn)用知識(shí)。 六、教學(xué)反思 由于本節(jié)內(nèi)容抽象復(fù)雜, 插圖多, 涉及的物質(zhì)種類也比較多，應(yīng)要求學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)。教學(xué)中，在處理主干知識(shí)和側(cè)枝內(nèi)容的關(guān)系時(shí)，要做到合理分配時(shí)間，明確不同內(nèi)容的教學(xué)要求。教師要注意將知識(shí)及時(shí)進(jìn)行歸納、比較和總結(jié)。要讓學(xué)生了解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在關(guān)系，又要能簡(jiǎn)潔、清晰地概述轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。教師在備課時(shí)，一定要仔細(xì)分辨并揣摩插圖所表達(dá)的意思，并能將不同的插圖內(nèi)容與教學(xué)流程有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。在對(duì)插圖的處理上，還應(yīng)分清主次和輕重。教材在呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，采用圖文并茂的方式來(lái)揭示轉(zhuǎn)錄與翻譯的動(dòng)態(tài)過(guò)程。因此，教師不僅要利用插圖達(dá)到形象和直觀的教學(xué)效果，還應(yīng)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(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生感知到基因的表達(dá)是一個(gè)多層次的、動(dòng)態(tài)的、相互協(xié)調(diào)和配合的過(guò)程。盡可能利用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)。多媒體課件可以形象、生動(dòng)地反映基因表達(dá)的過(guò)程，這是紙質(zhì)教材難以做到的。在運(yùn)用多媒體教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)注意選擇時(shí)機(jī)，以達(dá)到幫助學(xué)生化解難點(diǎn)，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(xué)生識(shí)圖、辨圖和分析釋圖的技能培養(yǎng)。本節(jié)教學(xué)需要師生之間有良好的互動(dòng)基礎(chǔ)，教師應(yīng)設(shè)計(jì)運(yùn)用好教材中的問(wèn)題串，以利于將問(wèn)題步步深入，營(yíng)造出探求、推理和發(fā)現(xiàn)的科學(xué)研究氛圍，誘導(dǎo)學(xué)生積極應(yīng)答，參與討論，使教學(xué)活動(dòng)能夠順利推進(jìn)。教師要注意教材結(jié)尾的一段文字，以此引導(dǎo)學(xué)生從不同層次上認(rèn)識(shí)基因表達(dá)的意義。