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基因表达教学设计

2013-07-15 18:07:56
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教学设计

基因的表达(第二课时)

红桥区红星中学  白文颖

设计依据

基因的表达》是高中必修本中遗传和变异一章中的重要基础知识,是本章的重点、难点之一。这部分知识复杂难懂,学生很难把复杂的文字和课本上静态的图形转变成动态的、连续的变化过程本节课我依据信息技术与课程整合的基本思想借助媒体手段的优势制作课件,把课程学习内容转化为信息化的学习资源,提供给学共享,以学生为中心,满足个体需要培养学生终身学习的态度和能力本节课我先分步演示再整体演示,使学生的思维具有连续性和整体性,用形象信息揭示复杂过程,将实际看不到的分析性信息形象化,将微观世界或宏观现象,通过视频、动画等形式展现在学生面前,加强教学的直观性,激发学生学习的兴趣,有利于揭示事物的本质,提供由形象信息到抽象(理论)思维的桥。

教学目标

知识1)理解翻译的概念和过程;

      2)比较转录和翻译的异同;

      (3)认知和区分相关概念:遗传信息、密码

      (4)计算问题:基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。

能力:通过对基因控制蛋白质合成过程的学习,培养学生的抽象思维能力、分析综合能力和语言表达能力。

情感态度与价值观

(1)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。

(2)认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结乐于探索生命的奥秘,具有一定的探索精神和创新意识。

(3)逐步养成良好的生活与卫生习惯,确立积极、健康的生活态度。

(4)通过小组合作探究学习,培养学生的创新精神。

教材处理

    1.教材内容和地位遗传是生物界普遍存在的生命现象,是生物体的基本特征之一,它是在生物体的最基本特征──新陈代谢的基础上,通过生殖和发育体现出来,同时又是变异和进化的基础。基因的表达是现代遗传学的关键内容之一,是对DNA的结构和复制知识的具体应用,它从分子水平进一步详尽阐述遗传的物质基础和作用原理是高中必修本中遗传和变异一章中的重要基础知识,是本章的重点、难点之一。

2.教学重点

    (1)理解翻译的概念和过程

    (2)认知和区分相关概念:遗传信息、密码子;

(3)计算问题:基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系,以图解方法解决。

3.教学难点

理解转录和翻译过程中遗传信息的传递。

4.本课时内容的取舍:在第一课时,学生已经了解基因控制蛋白质合成的中间物质──RNA的基本单位、化学组成和种类,以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同,并且学习了转录过程本节课是第二课时,主要讲述翻译过程,对比转录和翻译过程的异同,以及基因对性状的不同控制方式。

教法设计

依据教学大纲结合教学目标和学生特点,本节课我采取直观教学法——利用多媒体现代教学手段,将实际看不到的分析性信息形象化,由分步演示到总体演示,动静结合,层层递进。启发式教学法——设置一系列启发性问题,使学生的思维具有连续性,很自然地引入要讲的内容,自然流畅。

学法指导

引导学生分析问题、观看动画、比较、表达与交流,力图改变学生被动单一接受的学习方式,培养学生的语言表达能力;用对比学习法比较转录和翻译过程的异同,提高学生的归纳总结能力运用归纳法引导学生总结基因、蛋白质与性状三者的关系。

教学程序

一、导言

生命的图案,扑朔迷离

从信息到物质,从蓝图到现实

繁复,简约,粗放,精细

是谁创造出,如此的和谐与统一?

思考:为什么子女长的像自己的父母因为在遗传过程中,子女从父母那里获得了遗传基因。

设问:基因(DNA)在细胞核中,而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的,在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢?
    教师引导学生分析得出:在DNA和蛋白质之间,需要有一种中间物质──RNA充当信使。

基因控制蛋白质合成过程

 

二、复习第一课时讲过的内容(课件演示,教师引导,学生总结)

转录——mRNA为媒介 

设问:DNA的碱基与RNA的碱基如何互补配对?通过实例分析复习DNA与RNA结构组成的区别及碱基互补配对原则。

总结转录过程遗传信息的传递过程    

三、新课讲授

翻译——tRNA为媒介(课件分步演示)

1.设问:蛋白质和mRNA基本组成单位一样吗?结构上有什么区别?引出tRNA.

2.设问:mRNA上的4种碱基如何决定组成蛋白质的20种氨基酸?

  列表分析  11   12  13三种情况得出密码子的概念。

3.练习查密码子表

4.课件分步演示翻译的过程,学生说出各步骤特点-利用图解,引导学生通过观察、思考、归纳获得知识 ,使学生加深对基因表达过程的理解,为后两节学习做

好铺垫。

tRNA的一端运载着氨基酸

细胞质中的mRNA 与核糖体结合。

tRNA 上的三个碱基与 mRNA上的密码子互补配对 . tRNA将氨基酸转运到相应的位置 。

两个氨基酸分子缩合,核糖体随着 mRNA滑动,另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对。  

一个个氨基酸分子缩合成链状结构,tRNA离开,再去转运新的氨基酸。

mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质。

总结翻译过程遗传信息的传递过程     

5.学生总结整个翻译过程,教师归纳。学生积极参与,动眼看、动脑想、动口说,培养学生的语言表达能力和归纳总结能力,提高学生的综合能力。

6FLash动画演示基因控制蛋白质合成的全过程——动画增强直观效果,便于学生记忆和理解。

基因对性状的控制——实例讲解

1.控制酶的合成来控制代谢过程而控制性状。举白化病的例子

2.控制蛋白质分子的结构而直接影响性状。举镰刀型细胞贫血症的例子

四、课堂小结

对比转录和翻译过程

转录                            翻译

场所:细胞核                     场所:细胞质的核糖体上

模板:基因的一条链              模板:mRNA

原料:4种核糖核苷酸            原料:20种氨基酸

碱基配对: A-U,T-A,C-G,G-C     碱基配对: A-U,U-A,C-G,G-C

产物:mRNA                    产物: 多肽

五、学生活动:

1. 从基因表达的过程理解遗传信息的概念

将学生分为8组,每一组给出指定的在原DNA基础上改变某碱基对顺序的DNA分子,每组分别写出转录出的mRNA和翻译出的蛋白质,与原DNA比较。

通过学生合作探究练习,即巩固了转录和翻译的过程,又可以充分理解遗传信息的概念。

2.练习:

1)“密码子”是指:(   

      A、核酸上特定排列顺序的碱基     

      B  DNA特定排列顺序的碱基

      C、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基

     D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基

(2)某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG,那么控制这个氨基酸DNA模板链上相应的三个碱基的顺序为(     ) 

       A. UAC         B. AUG        C. ATG          D. TAC

(3)一条多肽链中有氨基酸500个,则合成该多肽链的信使RNA至少有---------个碱基,其基因中至少有---------------个碱基。

总结:DNA的碱基数:mRNA的碱数:蛋白质的氨基酸数= 6:3:1知识延伸巩固知识。

六、板书设计

二 基因控制蛋白质合成过程

 

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