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1、基因指导蛋白质的合成教学设计及反思一、 教材分析基因指导蛋白质的合成 是人教版高中生物 遗传与进化第四章第一节的内容， 本节集中了本章的重难点， 并为后续内容的学习奠定了基础， 地位相当重要。 本节主干知识是遗传信息的转录和翻译过程， 侧枝内容为 DNA与 RNA的比较、三种不同种类的 RNA及遗传密码的组成。教学中，教师要合理分配时间，处理好主干知识与侧枝内容的关系。二、学情分析通过前几章的学习， 学生掌握了 DNA是主要的遗传物质、 DNA 分子的结构、 基因是有遗传效应的 DNA片段等知识， 在此基础上学习基因的表达，符合认知规律。然而本节课内容较多，且抽象难懂，因此教学中，可利用多媒体
2、动画模拟转录、翻译的过程并结合教材插图进一步归纳总结，再利用自制模型演示翻译过程，以突破难点，使教学更直观形象， 最后通过概念图总结，使学生形成较为完整的知识体系。三、教学目标（1）知识目标：概述遗传信息的转录和翻译；理解密码子和反密码子的概念。（2）能力目标：运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系；尝试利用自制模型演示翻译过程，提高动手能力及团队合作能力。（ 3）情感态度与价值观目标：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。四、教学重难点及解决方法（1）教学重点：遗传信息转录和翻译的过程。（2）教学难点：遗传信息的翻译过程。（ 3）解决方法： 多媒体动画模拟转录、翻译过程并
3、结合教材插图进一步归纳总结， 利用自制模型演示翻译过程， 使教学过程直观、形象， 最后通过概念图总结。五、 教学过程1. 创设情境，导入新课点评：用学生熟悉的知名电影引出课题， 能调动学生学习的积极性和探索未知的欲望，使学生体验学习的乐趣。2. 小组讨论 RNA充当信使的原因多媒体投影相关问题，学生分小组讨论：DNA（基因）主要分布在?胞的什么部位？蛋白质合成场所在哪里？位于细胞核中的DNA（基因）如何指导细胞质中蛋白质的合成？是DNA分子从细胞核出来还是核糖体进去？学生讨论后， 多媒体展示资料 1：DNA分子直径约 2 nm，核糖体大致为圆形颗粒，直径约 23 nm，而核孔只有 0.9 nm
4、。通过该资料，学生很容易得出“ DNA 出不来，核糖体进不去”的结论。教师追问： 那空间距离无法解决，我们猜测势必在两者之间存在一种充当信使的物质，它可以将 DNA 上的遗传信息传递给蛋白质，那么需要具备怎样的条件才能担当这一角色？学生讨论得出该物质需具备以下条件：能携带 DNA上的遗传信息； 比 DNA分子小，能从细胞核进入细胞质等。继续追问：这种神秘使者究竟是什么？多媒体展示资料2：1955 年，布拉舍用洋葱根尖和变形虫为材料进行实验，他用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止；而如果再加入从酵母中抽提的RNA，则蛋白质的合成会有一定程度的恢复。同年，戈尔德斯坦（ Goldstei
5、n ）和普劳特（ Plaut ）观察到用放射性标记的 RNA从细胞核转移到细胞质。因此，人们推测RNA是DNA与蛋白质合成之间的信使。教师过渡：原来这种神秘使者是RNA，必修一就曾学过。点评：通过一系列小问题引发学生思考，小组讨论可以加强学生的交流合作能力，结合资料1、 2 学生能自然探究出RNA充当信使的结论。 该方法摆脱了传统教学模式中教师直接告诉学生答案的枷锁，体现新课程倡导自主、合作、探究学习的理念。3. 引导学生学习 RNA的结构特点及种类点评：建构主义学习理论认为， 任何学习都要涉及学习者原有的认知结构， 学习者总是以其自身的经验来理解和建构新的知识。通过引导学生对两个表格进行阅读
6、比较，使学生对 DNA的相关知识有深入的了解，而将其与 RNA进行对比， 能使新知识的学习更为有效。4. 动画展示转录过程，使抽象过程形象化教师先进行提问：既然基因指导蛋白质的合成需要 RNA 充当信使，那么请同学们大胆猜测该过程至少分几步？分别叫什么？（由此引出转录和翻译）接着，动画展示转录过程，小组讨论转录的场所、模板、产物、原料、酶、遗传信息传递方向、碱基互补配对原则及产物的去向等问题。通过讨论， 学生也很难得到所有答案， 此时教师应不急于揭晓答案，而是让学生带着疑问阅读课本插图4-4 ，并请学生解析转录过程，不足之处再加以指正。最后，教师总结：转录是指在细胞核中，以DNA的一条链为模板
7、，游离的核糖核苷酸为原料，在RNA 聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程。通过该过程遗传信息从 DNA的碱基排列顺序传递到了 mRNA的碱基排列顺序中，类似于磁带录制，故名转录。点评：通过动态模拟过程的观看及静态图的解析， 学生不但对转录过程有了一定的了解， 同时也培养了识图、 辨图能力和语言表达能力。5. 利用自制模型演示翻译过程， 以突破难点教师提问：转录了 DNA遗传信息的 mRNA，如何进一步把信息传给蛋白质呢？即 mRNA上的碱基排列顺序如何决定蛋白质的氨基酸排列顺序呢？引导学生探究碱基与氨基酸之间的对应关系，总结出密码子的概念并解读密码子表， 提出密码子的简并性
8、和通用性。多媒体展示一系列问题： 氨基酸如何被搬运到核糖体？ 它是如何决定搬运哪种氨基酸的？ 一个核糖体如何同时结合 mRNA上的几个密码子？ tRNA搬运的氨基酸在核糖体上发生什么反应？ 翻译何时终止？一个 mRNA只能结合一个核糖体吗？ 一个 mRNA可以相继结合多个核糖体， 有何意义？ 翻译的场所、模板、产物、原料、酶、遗传信息传递方向、碱基互补配对原则分别是什么？ 带着这些疑问，要求每组学生将课前参照课本图 4-6 准备好的核糖体、 mRNA、tRNA 模型拿出，并请一组同学上台演示并讲解翻译过程。 学生通过自制模型演示及小组讨论能得出大部分问题的答案。 对于少数疑问， 教师暂不解决，
9、让学生带着疑问进一步观看翻译动画， 并引导学生分析图 4-6 ，多方位突破难点。点评：通过自制模型模拟翻译过程，并由学生自己描述，整个过程中学生能表现出较大的学习热情， 再通过动画模拟和层层设疑，学生能较好地理解翻译的动态过程。6. 归纳总结，构建完整知 ?R体系播放转录和翻译的全过程， 使学生从整体上把握基因表达的整个动态过程。归纳总结，板书构建如下概念图，并通过概念图推导 DNA的碱基数、 RNA 的碱基数与氨基酸数的数量关系。点评：通过概念图可帮助学生构建完整的知识体系。六、 教学反思建构主义理论认为， 教学是激发学生主动建构知识的过程而不是传授、灌输知识的活动。 因此本节课通过设置一系列小问题、分小组讨论、 多媒体动画结合教材插图，对于难点加以自制模型演示等方法引导学生自主探究，以学定教， 不仅使学生较好地掌握知识，体验学习的乐趣，同时也提高了学生的团队合作能力、动手能力及语言表达能力。但是，由于学生很少动手制作模型，部分学生在制作及演示模型过程中存在一些困难，这方面还有待加强。