《基因指导蛋白质的合成》教学设计及反思.docx

1、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

2、， 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，6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

3、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

4、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：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

5、）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 23nm，而核孔只有 0.9nm。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

6、 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

7、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

8、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

9、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：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？

10、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

11、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）