《遗传信息转录和翻译》教学设计

　《遗传信息的转录和翻译》教学设计 【 教学目标 】

　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 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 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。

　【教材分析】

　《遗传信息的转录和翻译》是普通高中课程江苏教育出版社实验教科书《生物》必修2第四章第三节《基因控制蛋白质的合成》中的内容。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。本节教材主要完成基因表达概念和DNA 与 RNA 的比较及转录和翻译的过程和原理的教学。本节的核心内容是通过观察、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 1. .教学重点

　 遗传信息的转录和翻译的过程、原理。

　2 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 】

　教学内容

　师

　生

　活

　动

　设计意图

　一、新 课 导 入

　师：（课件显示）请学生欣赏一组银光猪与普通猪的生物图片。

　提问：这两个猪的区别主要是什么？ 引导学生回答：

　蛋白质是生命的体现者。

　引出问题：谁来指导蛋白质的合成？

　（学生回答：

　基因）

　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。

　 为进入下一教学内容作铺垫，进一步激发学生求知欲望。

　二、新课讲解

　1.遗传信息的传递途径

　师：展示真核细胞亚显微结构简图（主要画出细胞核和核糖体）。

　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？（比如细胞核是总指挥部，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:DNA 到 RNA。

　进一步设问：科学家发现把遗传信息“带”出来的物质是 RNA，即1. 引 导 学生 巩 固 旧知识，并引出 探 究 内容。

　2. 打 比 方形象有趣，可 激 发 学生 的 学 习兴趣。

　 3、通过模似 科 学 家研究过程，让 学 生 感受 科 学 探索的乐趣，培 养 学 生比 较 、 分析、想象，由 现 象 揭示 本 质 的探 究 思 维能 力 和 实事 求 是 的科学精神。

　RNA 是遗传信息的信使。RNA 为什么能完成这一使命？

　2.转录的过程

　 1．课件展示“RNA”的种类的图片，引导学生观察分析比较 RNA的类型及结构；简单说明 RNA 的种类及功能：（mRNA ：传达遗传信息；tRNA ：运载氨基酸； rRNA。

　：参与核糖体的构成。）

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

　（1 1 ）RNA 一般是单链，而且比 DNA 短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。

　（2 2 ）RNA 也是由基本单位—核苷酸(核糖核苷酸)连接而成，它也能储存遗传信息。

　（3 3 ）在 RNA 与 DNA 的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”， 因A RNA 中没有 T T ，A DNA 中没有 U U ，所以当 RNA 与 DNA 有关系时，U U 与 与 A A配对。

　2．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 P 68 图4-10“以 DNA 为模板转录 RNA 的图解”，分析转录过程：

　1 ．解旋：

　：RNA 聚合酶结合在 DNA 模板区，DNA 双链在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。

　再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）

　得出转录的意义：

　保证遗传信息传递的稳定性和准确性。

　翻译之密码子

　师：设问：转录得到的 mRNA 仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，mRNA 上的碱基序列如何才能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？（引用莫尔斯点电码转入“密码子及密码子表”）

　设问：mRNA 只有4种碱基，怎样才能决定20种氨基酸呢?至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定20种不同的氨基酸？）

　生：（讨论并交流结果）

　师生：共同用数学方法推理得出：至少要三个碱基决定一个氨基酸才够用（才够决定20种氨基酸）。

　[过度]科学家早就用实验证明 mRNA 的3个碱基决定一个氨基酸，（显示密码子概念：指 指 A mRNA 上决定1 1 个氨基酸的3 3 个相邻的碱基叫密码子）

　）。1967年20种氨基酸的密码子全部破译。（显示密码子表并提问密码子表有何特点）

　生：（观察、讨论、回答和补充）

　培养学生假设推理能力以及观察、归纳构建知识网络的能力。

　翻译之工具—

　tRNA

　 师：（动画显示氨基酸合成多肽的过程）

　启发得到翻译过程需要的工具），经科学研究表明，这种工具也是一种 RNA，叫做转运 RNA，简写为 tRNA。

　启发：tRNA 具有怎样的结构才能担负起携带运输特定氨基酸的“历史使命”呢？（显示 tRNA 结构示意图）

　生：（观察并回答）

　通过观察图，了解tRNA 的特点。

　翻译的过程

　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）

　 通过活动让学生直

　通过活动使学生明白:当 tRNA 运载着一个氨基酸进入到核糖体以后，就以 mRNA 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，tRNA 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。(出示翻译小结内容) 生：（自主填好并汇报交流）

　观了解翻译过程。

　 让学生以表格形式归纳，形成自己的知 识 框架。

　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。

　建构知识框架引导学生从整体上认识基因表达的过程和意义。

　最后列表小结遗传信息的转录和翻译的异同点。

　训练巩固

　 【课堂练习及作业】

　1.“遗传信息”是指：（

　 ）

　 A.基因的脱氧核苷酸排列顺序

　 B.DNA 的碱基对排列顺序

　 C.信使 RNA 的核苷酸排列顺序

　 D.蛋白质的氨基酸排列顺序 2.如图是 DNA 转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类有（

　 ）

　—C—T—T—A—

　—G—A—A—U—

　 A.4种

　 B.5种

　 C.6种

　D.8种 3.下列有关 DNA 复制、转录、翻译的叙述中，正确的是（ ）

　 A.DNA 复制只以 DNA 分子的一条链为模板，所以称为半保留复制。

　 B.转录需要以信使 RNA 为模板，以核糖核苷酸为原料。

　 C.一段 DNA 含有600个碱基，由它控制合成的多肽链最多含氨基酸200个。

　 D.复制时遵循的碱基互补配对原则是 A 与 T 配对，G 与 C 配对。

　4.根据蛋白质生物合成过程中遗传信息的传递规律，请在下表的空白处填出相应的碱基符号：

　【 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？（学生思考、独立完成）

　【 教学反思】

　在实际的课堂教学中，我认为这节课在以下两方面收到了较好效果：一是通过创设问题情境、演示图片和动画、引导学生参与活动进而探究转录、翻译过程，充分激发了学生兴趣，体现了学生学习的主体性，提高了学生独立思考、分析、观察和归纳能力；二是通过收集展示相关基因研究的素材，利用课件引导学生模拟科学家研究等教学过程，锻炼了学生的处理信息、语言表达及比较、分析、想象等探究性思维能力。但教学中发现，课堂上学生动手操作能力较弱，不利于学生脑手结合形成技能，也不利于学生综合素质的提高，因此，我认为在以后的教学过程中，需要在这些方面进一步充实。