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遗传信息的转录和翻译教学设计

时间：2021-02-10 13:11:50 教学设计我要投稿

遗传信息的转录和翻译教学设计

　　教学目标

遗传信息的转录和翻译教学设计

　　1、知识目标

　　（1）概述遗传信息的转录和翻译。

　　（2）说出基因控制蛋白质合成的过程和原理。

　　2、能力目标

　　（1）分析DNA和RNA的对照得出类比方法。

　　（2）尝试利用课本插图和课件，阐明图例用意，运用分析、类比归纳的方法，对信息进行处理。

　　3、情感目标

　　认同用辨正唯物主义观点分析和认识生物体生命活动的基本规律，逐步形成科学的世界观。

　　指导思想

　　《遗传信息的转录和翻译》是普通高中课程人民教育出版社实验教科书《生物》第二册第四章《基因的表达》第一节的内容。本节主要讲述了基因的本质，基因控制蛋白质的合成等内容。本节教材分两课时完成。第一课时主要完成基因表达概念和DNA与RNA的比较及转录过程和原理的教学。本节的核心内容是观察、探究等活动明确基因控制蛋白质合成的过程和原理。通过探究活动，使学生学会运用科学探究方法，体验探究过程，培养学生的科学态度、探索精神、创新意识、思维能力。

　　教学重、难点

　　1、教学重点遗传信息的转录和翻译的过程、原理。

　　2、教学难点遗传信息翻译的过程

　　教学手段

　　本课主要利用探究—发现结合式的教学方法，适当创设问题情境和打比方，以问题为主线贯穿转录和翻译的过程，同时利用课本插图和动画课件，创设有利于学生主动探究知识的情境，展示蛋白质合成的动画过程，启发学生讨论、思考问题，引导学生探究，归纳基因控制蛋白质的过程和原理。

　　教学过程

　　一、创造情境、激发兴趣

　　配乐欣赏一组美丽多彩的生物图片。

　　提问：这些美丽多彩的生物图片给同学们展示了一个绚丽多彩的生物世界，那生命为什么如此多姿多彩?(老师引导学生回答)

　　引出问题：谁来指导蛋白质的合成?

　　(学生回答：基因)

　　举例分析基因、蛋白质和性状之间的关系。

　　引出课题──基因指导蛋白质的合成。

　　二、新课讲解

　　师：(课件展示真核细胞亚显微结构图)，提问：控制生物性状的基因在哪里?蛋白质的合成场所在在哪里?

　　引导探究：基因位于细胞核中，怎么去指导细胞质中的核糖体合成蛋白质?(比如-细胞核是司令部，细胞质是战场，DNA可充当什么角色?它为什么不到细胞质中直接指导蛋白质的合成?)

　　推测：有一种物质把遗传信息“带”到核糖体上。

　　师:(引导学生推测遗传信息从细胞核到核糖体的传递途径可能情况：课件展示材料一：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入 RNA酶分解细胞中的 RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。材料二：同年，拉斯特(Laster Gold)等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。)

　　师：(提问并引导学生分析实验)：综合两个素材，你认为遗传信息的传递途径是什么?

　　生:(观察课件展示的实验，通过比较分析得出结论)

　　1.图示“核苷酸的结构图”及“RNA和DNA的化学组成上的区别”引导学生看图观察分析比较RNA和DNA的结构，然后课件展示“RNA和DNA的'比较”图表，师生共同完成。

　　设问：从图中比较结果能否回答“为什么RNA适于作DNA的信使?”(引导学生回答)

　　2.展示三种RNA结构图，简单说明RNA的种类及功能：(mRNA、tRNA、 rRNA)

　　设疑：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的?

　　3.转录(重点)

　　先播放一次完整的转录过程的flase动画，引导学生认真观察每个过程的变化特点。

　　提问：mRNA在哪里产生?(生回答：细胞核)

　　再展示教材P63图4-4“以DNA为模板转录RNA的图解”，然后进行学生活动，通过学生活动分析转录过程。

　　以小组为单位将事先准备好的材料(用硬纸片制成活动材料，包括DNA双链结构、游离的核糖核苷酸数个等)要求学生按照碱基互补配对原则进行拼接，活动结束后，展示各小组的结果，小组代表小结活动情况。(教师引导指正)

　　三、师生共同分析归纳转录过程

　　1.解旋 -–RNA聚合酶结合在DNA模板区，DNA双链在RNA聚合酶(解旋酶)的作用下解开，碱基得以暴露。

　　2. 碱基互补配对--以一条DNA链为模板，利用细胞核内游离的核糖核苷酸，按A-U，C-G，T-A，G-C配对。

　　3、连接合成RNA链--组成RNA的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下一个个连接起来。

　　4.释放--合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。

　　利用动画课件逐步演示转录过程并讲解，加深学生对转录过程直观的理解。

　　师生归纳转录的特点(场所、模板、原料、条件、碱基配对、产物、遗传信息流动等)(课件逐一显示)

　　问题提升──教材P64：思考与讨论1、2得出转录的意义：保证遗传信息传递的稳定性和准确性。

　　师：了解了mRNA上的密码子和工具tRNA，翻译是如何进行的呢?(展示翻译动画过程并进行学生活动)

　　各小组将事先准备好的材料(包括一条信使RNA长链、转运RNA数个、游离的氨基酸数个等)每位同学根据自己所担任的角色执行不同的任务，活动结束各小组展示活动成果，小组代表小结活动情况。(教师引导指正)

　　通过活动使学生明白:当转运RNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后，就以信使RNA为模板，按照碱基互补配对原则，把转运来的氨基酸放在相应的位置上。转运完毕以后，转运RNA离开核糖体，又去转运下一个氨基酸。当核糖体接受两个氨基酸以后，第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸上，并通过肽链与第一个氨基酸连接起来，与此同时，核糖体在信使RNA上也移动三个碱基的位置，为接受新运载来的氨基酸。上述过程如此往复地进行，肽链也就不断地延伸，直到信使RNA上出现终止密码子为止。

　　讲述：肽链合成以后，从信使RNA上脱离开来，再经过细胞质内的某些细胞器(如内质网、高尔基体等)的加工如盘曲折叠螺旋，最终合成一个具有一定氨基酸顺序的。有一定功能的蛋白质分子。 (出示翻译的表格)

　　四、小结

　　师：由上述过程可以看出：基因的表达过程本质上是基因、mRNA、核糖体、tRNA协同作用的结果。即DNA分子上的基因，其脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核苷酸的排列顺序， mRNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。

　　五、课堂拓展

　　假如密码子GGU发生差错，第一个碱基G换成了C，将会对氨基酸序列产生什么影响?若发生差错的是第三个碱基又会如何?

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