《基因指导蛋白质的合成》教学设计及反思.docx

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《基因指导蛋白质的合成》教学设计及反思

[摘要]《基因指导蛋白质的合成》一节内容较多，且抽象难懂，在教学过程中，可利用多媒体动画模拟转录、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。

[关键词]多媒体动画教材插图自制模型概念图知识体系

[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058（2016）290103

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，

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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

播放美国影片《蜘蛛侠1》的剪辑片段，引发学生思考：

影片中主人公彼得?

帕克被蜘蛛咬了一口后，获得了蜘蛛的什么物质？

之后，他拥有蜘蛛特有的超能力――从手指喷出粘力极强的蜘蛛丝、能飞檐走壁等。

请结合必修一的知识，说出蜘蛛丝的主要成分是什么。

教师依据学生的回答板书关键词：

DNA（基因）、蛋白质。

继续提问：

获得的是蜘蛛的DNA，怎么产生蛋白质了呢？

对此，学生很感兴趣并大胆猜测，有的学生

猜测“基因能够指导蛋白质的合成”，自然引出课题。

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：

① DNA（基因）主要分布在?

胞的什么部位？

蛋白质合成场所在哪里？

②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2nm，核糖体大致为圆形颗粒，直径约23 nm，而核孔只有0.9 nm。

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：

③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：

④ 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（Goldstein）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，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和通用性。

多媒体展示一系列问题：

① 氨基酸如何被搬运到核糖体？

② 它是如何决定搬运哪种氨基酸的？

③ 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？

④ 翻译何时终止？

一个mRNA只能结合一个核糖体吗？

⑤一个mRNA可以相继结合多个核糖体，有何意义？

⑥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，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。

[参考文献]

[1]白建秀.备课应抓住的几个问题――以“基因指导蛋白质的合成”

为例[J].生物学通报，2014，49

（2）：

40-44.

[2]施桂丽.“基因指导蛋白质的合成”一节的问题链教学设计[J].

生物学教学，2014，39

（1）：

29-31.

（责任编辑黄春香）