遗传信息的翻译教案

遗传信息的翻译教案

“基因指导蛋白质的合成——遗传信息的翻译”一节的教学设计一、教材分析在人教版生物教材必修 2《遗传与进化》第 4 章第 1 节“基因指导蛋白质的合成”中，转录和翻译过程抽象复杂——学生难理解，较多物质和细胞结构参与——学生易混乱，涉及到必修 1 和必修 2 中多个章节内容——学生已遗忘，而本节的突破对本模块学习起着承前启后的作用，没有本节内容的揭示，很多的现象无法解释，很多的研究无法进行，很多的生物技术无法操作…。基于以上考虑，把本节分为 2 课时，遗传信息的翻译为第 2 课时。确定本节课的教学目标是:?运用数学方法分析推测碱基与氨基酸的对应关系。?使用多种方式概述遗传信息的翻译。 ?不同智能倾向的学生得到成功的体验，建立学习的自信心和自尊心。?认同与人合作在科学研究中的重要性。确定本节课的重难点是: 如何突破将翻译的抽象复杂转化为直观形象,又如何突破将翻译的静止插图转化为动态图形,我们用了flash 动画、剪纸模型、打比方的方式，学生不仅看到了，做到了，也想到了，学生有了更多的机会学习。二、教学准备1、制作 PowerPoint 演示文稿和翻译过程的 flash2、准备翻译的剪纸模型共 15 套(1 套/4 人) AUGCACUGGCGUUGCUGUCCUU A C G

A C A A U U G G A 1 2 U A C G U G G C A A A A核糖体(1 个) 氨基酸(12 个) mRNA(1 个) tRNA(8 个)三、教学过程学生活动一:运用数学方法分析推测碱基与氨基酸的对应关系【教师导入】flash 演示转录过程，那么转录的 mRNA 进入细胞质以后又是如何合成蛋白质的呢,这节课我们就一起来学习翻译(板书) 。首先，了解翻译概念:【学生阅读】课本 P64 概念【教师提问】mRNA 是如何翻译成蛋白质,我们先要知道 mRNA 的碱基与氨基酸的对应关系是怎样的,【学生讨论】至少要多少个碱基的不同排列顺序才能够决定 20 种不同的氨基酸,【学生推测】

可能是 3 个碱基决定 1 个氨基酸【教师讲解】1961 年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由 mRNA 的 3 个相邻碱基决定，即密码子，1967 年科学家已将 20 个氨基酸的密码子全部破译。 (P65 表 4-1)20 种氨基酸的密码子表。 U U A G A U A U C【教师提问】 mRNA 这段 mRNA 包含了几个密码子,，对应的氨基酸是什么,【学生查表】回答【教师启发】查表过程中你们发现密码子有什么特点,【学生讨论】回答【教师指导】补充、归纳、 1、1 个密码子决定 1 种氨基酸;1 种氨基酸可能有 1 个或多个密码子; 2、有 3 个终止密码，2 个起始密码，在 64 个遗传密码中，能决定氨基酸的只有 61 个; 3、通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。【教师提问】 mRNA 进入细胞质后，与核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线” 。有了，“生产线” 还要有，“搬运工” 是谁将氨基酸搬到这条“生产线”上的呢,【学生回答】tRNA , , ,【教师出示】图片介绍认识 tRNA 的反密码子并查出 tRNA 携带的氨基酸 A A U C U A U A G【学生查表】查出反密码子对应的密码子对应的氨基酸的种类学生活动二:

使用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程【教师引导】现在我们来看翻译的过程(板书) ，flash 演示翻译过程。【教师讲解】我们人为将这个过程分为 4 个步骤:第一步 mRNA 与核糖体结合后，携带甲硫氨酸的 tRNA 首先与 mRNA 的 AUG 互补配对，进入位点 1;第二步携带组氨酸的 tRNA 以同样的方式进入位点 2; 第三步甲硫氨酸与组氨酸形成肽键，并脱离占据位点 1 的 tRNA 而转移到占据位点 2 的tRNA 上;第四步核糖体沿 mRNA 移动，读取下一个密码子，原占据位点 1 的 tRNA 离开核糖体，占据位点 2 的 tRNA 进入位点 1，一个新的携带氨基酸的tRNA 进入位点 2，继续肽链的合成。重复步骤 2、3、4，直到核糖体读取到mRNA 的终止密码。【学生活动】以小组为单位用翻译的剪纸模型动手模拟翻译过程。【教师指导】注意学生操作几个问题:氨基酸如何进入核糖体、肽链如何形成、核糖体移动方向、tRNA 重复使用、终止密码不对应氨基酸等在实物投影仪

上展示学生的成果。 (鼓掌表扬) 学生活动三:使用贴近生活经验的打比方体验翻译过程的和谐美【教师出示】为了大家能更好理解翻译，下面我们打个比方。如果我们把 tRNA 比作大人那么大人( , )有 2 个特异端，即左手和右手，左手拿电影票( , ) ，右手领着自己的孩子( , ) ，来到电影院( , ) ，找到座位号( , )，将自己的小孩安排下，离开电影院。这样，这许多小孩( , )就通过大人( , )领着( , ) ，按照电影院座位号( , )，排成了一定顺序( , ) 。【学生讨论】回答:tRNA、反密码子、氨基酸、核糖体、遗传密码、氨基酸、tRNA、携带、mRNA 上的遗传密码、多肽【教师归纳】翻译的条件(板书)【教师指导】实际上翻译是一个快速的过程，指导学生看书 P67。学生活动四:使用表格、概念图、图解建构知识框架【教师出示】提供表格比较转录和翻译场所模板原料产物遗传信息传递方向转录 1, 2, 3, 4, 5,翻译 6, 7, 8, 9, 10,【学生抢答】以 4 大组为单位【教师提问】在转录和翻译过程中蛋白质中氨基酸数目与 mRNA 、 DNA 中碱基数目的关系。蛋白质中氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系【学生思考】有的回答 6?3?1，也有的回答 3?3?1 DNA 转录 A—C—T—G—G—A—T—C —T T—G—A—C—C—T—A—G—A 6【教师演示】用幻灯片演示 6?3?1 的关系 mRNA A—C—U—G—G—A—U—C —U 翻译 3 蛋白?肽键肽键苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 1【学生练习】1、图示属于基因控制蛋白质合成过程的翻译步骤，该步骤发生在细胞的细胞质中核糖体上。2、图中B是 mRNA E是 tRNA D是核糖体3、这段mRNA 中包含了 4 个密码子。4、已知tRNA一端的三个碱基是CAU，它所运载的氨基酸是:D A(组氨酸(CAU)B(甲硫氨酸(AUG) C(酪氨酸(UAC)D(缬氨酸(GUA)5、一个DNA分子含有碱基60个，那么经这一阶段后合成的一条多肽链中氨基酸有 10 个，最多含有肽键 9 个【教师总结】基因的表达过程是在细胞中完成的。肽链合成后，就从核糖体与 mRNA 的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活