教学准备1.教学目标1.1知识与技能:①概述遗传信息的转录和翻译。②运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。1.2过程与方法:①作好本章的引子。②准确把握主干知识与侧枝内容的教学要求充分利用教材中的插图1.3情感态度与价值观:①认同基因指导蛋白质合成的方法2.教学重点/难点2.1教学重点①遗传信息转录和翻译的过程2.2教学难点①遗传信息的翻译过程。3.教学用具教学课件4.标签教学过程引入新课片段1:导入师:当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认识,分析现实生活中一些具体的问题呢?例如,在现实生活中,我们能不像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的DNA,使恐龙复活呢?生:讨论、争论,看图,形成新的问题(提出探究的问题,引起悬念,明确探究的目标)师:如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要要解决什么问题?生:需要使恐龙DNA上的基因表达出来,表现恐龙的特性。师:看来要解决这个问题,我们还需要研究“基因的表达”。引导学生看本章的章图。询问学生看懂了什么,又产生了哪些问题。师:基因是如何指导蛋白质合成的?导入新课。片段2学习转录过程师:DNA在细胞核中,而蛋白质合成是在细胞质中进行的,两者如何联系起来?推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使,科学家发现此物质就是RNA。师:如何解读DNA信息?生:看图分析比较核糖和脱氧核糖的区别,通过图形和CAI课件的演示,认识遗传信息的转录过程,并且完成对比表格。RNA与DNA的比较师:DNA是如何转录的,特点是什么?转录的单位是什么?转录与复制有何异同?(通过问题的步步深入,学生推理分析,形成结论)生:学生阅读教材找到答案。(结合图解、讲CAI课件,认识转录的过程)教师讲述:DNA相当于总司令。在战争中,如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥,就会影响他指挥全局。DNA被核膜限制在细胞核内,必须先把遗传信息传给mRNA,这一过程称为转录。教师提问:为什么mRNA适于作DNA的信使呢?DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的?结合多媒体课件或图示教师精讲点拨:①DNA双螺旋解开,DNA双链的碱基得以暴露,其中一条链提供准确模板;②游离的核苷酸随机地与DNA链的碱基碰撞,当核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合。③新结合的核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上;④合成的mRNA从DNA链上释放,而后,DNA双链恢复。学生听讲、阅读、思考,师生讨论共同完成以上问题,即①mRNA为单链,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转录成的RNA的碱基序列,与供转录用的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系,与DNA双链间碱基互补配对不同的是,RNA链中与DNA链的A配对的是U,不是T。这样转录出的这个mRNA与DNA另一条链的碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置,RNA链上是U,从而保证了转录的准确性。教师讲述:转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律,等等。可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出的规律等角度进行对比分析。师:转录得到的RNA仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么,RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢?RNA如何将信息翻译成蛋白质?设疑提问:通过转录过程遗传信息传递给mRNA,那么传到mRNA上的遗传信息是怎么控制蛋白质合成的呢?引出第二部分教学内容——翻译(同时板书)翻译:继续设疑:1.组成蛋白质的氨基酸有多少种?(20)2.mRNA只有4种碱基,怎样决定20种氨基酸呢?让学生根据下面提出的问题分组讨论mRNA上的碱基与氨基酸之间的对应关系并交流结果。问题:1为什么不是一个碱基决定一个氨基酸?2为什么不是两个碱基决定一个氨基酸?3为什么是三个碱基决定一个氨基酸?4三个碱基组成的一个密码子共有多少钟?5.64种密码子和20种氨基酸怎样对应?让学生阅读教材P65密码子表。问题提升:分析讨论P65【思考与讨论】1、2、3总结密码子的两个特性——通用性和简并性(同时板书)巩固练习:教材P67拓展题:1.和2继续设疑:是谁把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”——核糖体上的?————引出tRNA课件显示:tRNA的结构示意图,特别注意反密码子的种类和读取的方向(61种,从携带氨基酸的那一端开始读取)继续设疑:tRNA怎样把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”——核糖体上呢?————引出对翻译过程的学习翻译的过程:首先提出问题串:翻译的场所、过程、原料、产物、酶、模板、模板的去路、配对的原则分别是什么?再播放课件动画演示翻译的过程,提醒学生带着问题仔细看。然后填表并进行角色表演,演错了下台。(课前,我先依次把写有密码子AUG、UAC、CAC、CAU、AGU、UUU、UAA、CUC、的硬纸片粘在一根长绳子上作mRNA,在十张等大小的长方形硬纸片上分别写上“亮氨酸、甲硫氨酸,组氨酸、组氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸等。再准备画有反密码子为UAC、AUG、GUG、GUA、UCA、AAA、AUU、GAG的tRNA的纸帽子。裁好的胶带作肽键。)角色扮演:一.选演员(原则:根据回答下列问题的准确率和速度来确定扮演各个结构的演员。)1.翻译的场所是什么?核糖体里有几个位点?——定核糖体2.翻译的模板是什么?什么是密码子?——定mRNA3.起始密码是什么?对应的反密码子是什么?——定反密码子为AUC的tRNA。依次找出其它扮演tRNA的演员。二、准备1.演员生1核糖体站在前面面向全体同学。2.两个演员mRNA生2和生3分别拽着绳子的两端站在两边.3.转运tRNA戴好各自的帽子,在前面站成一排。4.老师把氨基酸纸片贴在黑板上。5.其他同学是观众,观看他们是否有错。找出错误的同学替换出错演员上场。三、表演1.生2和生3,让绳子上的密码子AUG、UAC、分别进入核糖体生1的位点1(右手)和位点2(左手)。2.戴UAC帽子演员生4出列赶紧到黑板上拿甲硫氨酸,然后到生1处摘下帽子与密码子识别互补,3.戴AUG帽子演员生5赶紧到黑板上拿酪氨酸,然后到生1处摘下帽子与密码子识别互补,4.生1拿肽键的胶条把两个氨基酸连在一起,形成一个二肽,放在生5手里,沿mRNA移动一个密码子的位置。生4离开,生5进入1号位。5.生6携带组氨酸进入2号位,重复前面的步骤,直到没有演员过来,翻译停止。6.最后生1介绍:“肽链离开核糖体,被送到相应的位置盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质。我离开mRNA,然后mRNA可能会解体。鼓掌,退场。总结提问:谁搬运了组氨酸?(生4和生5)这说明了什么?(一种tRNA只能搬运一种氨基酸,而一种氨基酸可以由多种tRNA搬运。总结概述:分别找两个学生概述翻译的过程,总结翻译的概念。(板书)再设疑:若短时间需要合成大量相同氨基酸序列的多肽链,精密的细胞是如何保证的呢?引导学生看教材最后一图,并播放动画。让学生明白:一个mRNA可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。四、完成预习作业中的实践活动:破译遗传信息。提问:通过上面的探索过程,相信大家已经学会怎样破译基因所含的遗传信息了。现在请同学们完成预习作业中的第二部分:破译遗传信息。(学生进行实践活动。)答案:根据“基因→mRNA→蛋白质”这条主线。这段遗传信息所决定的氨基酸序列是:甲硫氨酸-谷氨酰氨-酪氨酸-甘氨酸-谷氨酰氨-亮氨酸-亮氨酸(这样处理保证整节课的完整性,因为在课的开始,提出了问题:“这个基因决定着什么样的生物性状呢?这就是我们这节课所要探究的主要内容。”所以,在课临近结束时,让学生完成实践,学生获得成就感。而且,通过实践,使学生回顾了这节课新知识的主线条:基因→mRNA→蛋白质;从知识回顾中还获得了新知识,那就是在实践中发现的:多种密码子可以决定同一种氨基酸及终止子的意义等。)课堂小结本节教材的特点之一是插图多而复杂。尤其是转录过程流程图、翻译过程流程图和一个mRNA分子上的多个核糖体同时合成多条肽链示意图等。备课时教师要仔细分辨并揣摩插图所表达的意思,并能将不同的插图内容与教学流程有机的结合起来,还要分清主次和轻重。课后习题1.下列对转运RNA的描述,正确的是(C)A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内2.遗传物质的功能之一是传递遗传信息,下列哪一项与该功能无关(B)A.DNA复制B.蛋白质合成C.细胞分裂D.生殖3.不属于基因功能的是(B)A.携带遗传信息B.携带遗传密码C.能转录信使RNAD.能控制蛋白质的合成4.在蛋白质的合成过程中,决定蛋白质种类的是(B)A.核苷酸B.信使RNAC.核糖体D.转运RNA5填空题:已知几种氨基酸的密码子为精氨酸:CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG缬氨酸:GUU、GUC、GUA、GUG甘氨酸:GGU、GGC、GGA、GGG组氨酸:CAU、CAC色氨酸:UGG甲硫氨酸:AUG(1)用化学方法使一种六肽分子降解,在其产物中测出三种三肽:甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸;精氨酸—缬氨酸—甘氨酸;甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸①这种六肽的氨基酸顺序为。②编码这个六肽的DNA分子至少含个脱氧核糖。(2)某一蛋白质分子分析表明,在编码甘氨酸的位点上发生的三个突变都是由一个碱基替换引起的。突变的起源如下:则甘氨酸最可能的密码子是___________________。(3)当基因片段转录链中转录成GUC的CAG突变为CAA时,这种突变的结果对该生物的影响是___________________。答案:(1)①精氨酸—缬氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸②36(2)GG(3)没有影响