参赛 基因指导蛋白质的合成_教学设计_教案

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1、参赛基因指导蛋白质的合成_教学设计_教案教学准备1.  教学目标1.知识与技能(1)说明基因与遗传信息的关系。(2)概述遗传信息的转录和翻译的过程。2.过程与方法(1)通过指导学生设计并制作转录和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)通过DNA和RNA的对照掌握类比方法。(3)通过RNA的碱基决定氨基酸的学习,掌握先逻辑推理再经实验验证的方法。(4)通过遗传信息的传递与表达的学习,建立信息意识,学会从信息角度认识事物的方法。(5)利用课本插图和课件,培养和发展学生的读图能力;提高分析、类比归纳的学习方法。3.情感态度与价值观(1)

2、体验基因表达过程的和谐美,基因表达原理的逻辑美、简约美。(2)认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。(3)通过介绍科学史实,开阔学生的眼界,对学生进行热爱科学、探求真理的教育。(4)感悟科学破解遗传密码的过程。2.  教学重点/难点●教学重点遗传信息转录和翻译的过程。●教学难点遗传信息的翻译过程。3.  教学用具多媒体4.  标签生物,教案  教学过程[情境创设]教师:从上一节课的学习,我们认识到mRNA合成之后,通过核孔到达细胞质的核糖体上,直接指导蛋白质的合成。遗传学上把以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。但是我

3、们知道,蛋白质是由20种氨基酸组成的,氨基酸上有碱基与mRNA的碱基互补配对吗?学生:没有。教师:是什么把mRNA和氨基酸联系起来的呢?它们有什么对应关系呢?这好比我们把英文翻译成中文时查阅英汉词典,正是借助于英文词与汉字的对应关系,我们才能将一篇英文翻译成汉语。而信使RNA上的碱基只有四种(A、G、C、U),那么,这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢?下面请同学们用数学的方法来推测。[师生互动](二)遗传信息的翻译教师: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AGCU,如何决定20种氨基酸?请各学习小组把推理过程写出

4、来。学生的逻辑推理:(用银幕展示)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14种,42=16,不行。三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种,43=64,足够有余。教师:同学们推理得真好!其实同学们所做的也就是破解遗传密码过程的一步。1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA的三个碱基决定即三联体密码子。也就是说mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基又称作1个密码子。美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式,首先阐明了遗传密码的第一个字——UUU,即决定苯丙氨酸的密码

5、子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码全部破译。银幕出示密码表并结合思考和讨论三(课本P65)。各个学习小组展开讨论,教师总结讨论结果。教师:讨论到这里,请同学们想一想氨基酸是在什么场所合成的?学生:核糖体。教师:mRNA进入细胞质后,就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起来,形成合成蛋白质的“生产线”。有了“生产线”,还要有“工人”,才能生产产品。那么,游离在细胞质的氨基酸是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢?也是说这个“工人”是谁呢?学生:tRNA。教师:用PowerPoint演示教材图4-5tRNA的结构示意图。教师:细胞质中的氨基酸

6、要进入核糖体是靠搬运工tRNA——搬运来完成的,一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸。转运RNA的另一端有三个碱基,能与信使RNA碱基相配对。例如:信使RNA上的三个碱基AUG就是一个三联体密码子,转运RNA中转运甲硫氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UAC,只有它才能按碱基互补配对原则配对。因此,信使RNA中的AUG,叫做一个“密码子”,转运RNA的UAC叫做“反密码子”,转运氨基酸的RNA一端的三个碱基是CGA就不能去和信使RNA中的AUG配对。总之,核糖体中的信使RNA有许多“密码子”,每个“密码子”与转运特定氨基酸的RNA能够碱基配对,才能对号

7、入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的反密码子去识别,而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的。(以上内容教师用翻译过程的Flash动画展示,边展示边讲解,讲解完让学生按教材图4-6蛋白质合成示意图利用课前准备的材料完成翻译的过程)[来源:学科网]学生:利用上节课转录成的mRNA模型作为翻译的模板和课前准备的材料按教材图4-6动手操作蛋白质的合成过程。学生主动完成对翻译过程的学习。各个学习小组展示翻译过程剪贴图的剪贴成果。教师:设计下列问题检查学生自主学习掌握的情况。[教师精讲]同学们的模拟操作完成得非常出色,从同学们的成果

8、展示和问题的回答可以看到同学们对这部分内容掌握得不错,同学们的操作用了不少时间,实际上,在细胞质中,翻译是一

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