1、遗传信息的表达翻译的教学设计 一、设计思路学科教学指导意见中对本节内容的要求是：概述遗传信息的翻译，即学生通过学习，能够对基因的表达过程及基因与性状的关系进行解释、推断，但翻译的过程比较抽象，学生接受起来比较困难。要突破这难点，我利用自制的教具，模拟翻译过程，让学生直观的理解蛋白质合成的过程。借助教具，学生可以更易掌握遗传密码和反密码子的概念及两者之间的关系，以及转运RNA的结构和作用，还可以在课堂上动动手。再结合课堂导学案，这样既可以使知识落实好，又可以增强师生互动性，学生可以逐步培养起自主学习能力和动手实践能力。 二、教材分析本节课是浙教版生物必修二第三章第四节，本节内容主要是遗传信息的表
2、达之翻译 。本内容在教材中起着承上启下的作用，一方面是学习了孟德尔遗传定律和遗传的染色体学说等内容，逐步阐明了基因对生物性状控制作用，通过DNA是如何指导蛋白质的合成对孟德尔遗传定律的本质作进一步的理解。再通过遗传物质、DNA的分子结构，遗传信息的传递与表达等内容的学习，学生可以构建基因-蛋白质性状等为主的概念体系。另一方面，为后面生物的变异，遗传病的学习及生物的进化打下了坚实的基础。三、学情分析学生已经学习了孟德尔遗传定律、遗传物质、DNA的结构和遗传信息的传递，对遗传信息有了一定的理解和认识，对DNA与生物性状关系也有了一定的科学认识。但是学生并不知道DNA究竟是如何指导蛋白质合成的，而且
3、内容是肉眼看不见，比较抽象的。而高中阶段学生的思维水平、学习能力已经发展到了较高阶段，大多数学生喜欢自主探究和亲自动手操作，但考虑到学生学习主动性不够。教学中通过课前预学案让学生进行课前预习，课堂中用导学案贯穿整节课，借助自制的教具模拟遗传信息的翻译过程，将微观、抽象的内容具体化、形象化，有助于学生加深对翻译过程的理解。 四、教学目标（一）知识目标：1.解释翻译的概念；2.说出遗传密码；3.概述遗传信息翻译的过程；（二）能力目标:1. 运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系；2.学生通过利用教具模拟遗传信息翻译过程，培养自主学习和动手实践能力。（三）情感目标:1.感悟科学破解遗传密码的过程；
4、2.通过学习科学史，开阔眼界，学习科学家热爱科学、探求真理的精神；3.体验遗传信息表达过程的和谐美。五、重点、难点与突破（一）教学重难点：遗传信息的翻译过程（二）突破策略：遗传信息翻译的内容抽象而且复杂，采用阅读、讨论、完成导学案、利用演示自制教具、学生自主动手等手段，在调动学生学习积极性的同时，使知识更直观。六、课前准备学生的学习准备：教材预习并完成预学案教师的教学准备：课堂导学案、翻译过程的教具、多媒体课件2.学生课前完成预习。七、教学设计教学环节教师活动学生活动设计意图一、创设情境引入课题出示荧光鼠图片及资料（有一种发光的水母生活在太平洋西部，这种水母的DNA分子上有一片段荧光蛋白基因。
5、转基因实验表明，转入了水母荧光蛋白基因的转基因鼠，能够合成荧光蛋白，所以在紫外线照射下，也能像水母那样发荧光。）可见，荧光是由荧光蛋白体现的，荧光蛋白是在荧光蛋白基因的控制下合成的。通过上节课内容的学习及预学案的完成，我们知道荧光蛋白基因中的遗传信息是什么？对，脱氧核糖核苷酸的排列次序，通过遗传信息的转录合成了具有一定核糖核苷酸排列次序的mRNA，mRNA合成经过加工成熟后，通过核孔到达细胞质的核糖体上，指导蛋白质的合成。学生回忆回答 通过创设情景“荧光鼠”引起学生学习的兴趣，引导学生复习基因的遗传信息及转录的过程为学习新知做好准备。二、引导探究新知1遗传密码 遗传学上把以mRNA为模板，合成
6、具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫翻译，即把mRNA上核糖核苷酸排列次序翻译成具有一定氨基酸排列次序的蛋白质。但是，我们知道，蛋白质是由20种氨基酸组成的，mRNA是由4种核糖核苷酸（即含有4种碱基：A、G、C、U）组成，那4种核糖核苷酸如何控制20种氨基酸合成蛋白质？请学生完成课堂导学案上的活动一。引导学生探究几个碱基翻译成一个氨基酸。(1) 如果一个碱基决定一个氨基酸，四种碱基可以决定几种氨基酸？(2) 如果两个碱基决定一个氨基酸，四种碱基可以决定几种氨基酸？(3) 如果三个碱基决定一个氨基酸，四种碱基可以决定几种氨基酸？（三个碱基决定一个氨基酸足够了）同学们推理得真好！其实同学们所做的也
7、就是破解遗传密码过程的一步，1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的三个相邻碱基决定的，即三联体密码子。也就是说mRNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作1个密码子。1965年，美国生物化学家尼伦伯格和科勒拉破译了全部遗传密码，并于1968年获得诺贝尔奖。出示遗传密码子表，请学生完成导学案活动二：（1） 密码子共用_种，其中起始密码子有_种，_种终止密码子 ，_种决定氨基酸的密码子 。请学生回答，学生回答后，出示模型核糖核苷酸排列分别是-CAUGUUACCGUAA-的mRNA贴在黑板上，请学生根据遗传密码子的掌握进行认读出相对应的氨基酸，认读中学生会认读错
8、误，请其他同学进行纠正并强调起始密码子的作用及认读的特点。根据学生的认读将相对应的氨基酸贴在黑板上。请学生继续完成导学案上活动2的问题2和3（2）地球上几乎所有的生物体都共有上述密码子表。根据这一事实你能想到什么？（3）从密码子中可以看到，一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称做密码的简并。你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？以小组为单位进行讨论并完成课堂导学案活动一。完成导学案活动一的遗传密码的概念。学习小组组内合作完成导学案活动二并回答第一小题。学生讨论回答。学生思考回答 通过探讨几个碱基决定1个氨基酸的问题，引导学生推理、计算、发现问题的能力。通过遗传密码的推断过程和科学史的介
9、绍，学生感悟破解遗传密码的过程及科学家探求真理的精神。通过对mRNA上核糖核苷酸排列次序的认读既可以落实遗传密码的概念又可以掌握 认读的特点。 2、转运RNA问：氨基酸是在什么场所合成蛋白质的？那氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？黑板上摆出转运RNA的模型图并在课件上展示转运RNA的结构示意图和特点：分子结构呈三叶草形，其一端能与一个特定的氨基酸结合，另一端有三个特殊的碱基称为“反密码子”。“反密码子”有什么作用？对，反密码子与密码子碱基互补配对，一种tRNA识别一种氨基酸，因此tRNA共有61种。请学生完成导学案的活动3中的第一小题。并请学生完成对摆在黑板上的转运RNA的模型进行解读：反密码子
10、是CAA，对应的密码子是什么？氨基酸是什么？学生回答：核糖体。学生易回答出与密码子碱基互补配对。学生完成填写导学案的活动3中的第一小题。学生思考回答。通过模型的摆放，学生可以直观地掌握遗传密码和反密码子之间的关系及转运RNA的作用。 3、遗传信息翻译的过程问：mRNA是如何控制蛋白质合成的呢？请学生阅读教材P67完成导学案的活动3中的第二小题并回答。根据大家对翻译过程的掌握，我们来进行组内合作完成用自制的模型模拟翻译过程，组内成员分工合作:哪一位同学认读mRNA上的遗传密码子，哪一位同学认读转运RNA上的反密码子，其携带的对应的氨基酸是什么，哪一同学负责核糖体的移动，哪一位同学负责解说翻译的过
11、程等。请学习小组派出两位代表上台演示翻译过程，一位同学演示过程，一位同学解说翻译的过程。演示完请其他组员进行评价。同学们操作花了不少时间，实际上，在细胞质中翻译是一个快速的过程，通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，这样可以大大提高翻译效率。读教材P67完成回答学习小组组员进行合作演示并上台演示通过阅读教材学生培养起自主学习能力。通过利用自制模型演示翻译的过程，使内容具体化、形象化，便于学生的掌握，起到突破重难点的作用。三、小结也许同学们有疑问，小鼠这么恐怖为什么要研究它们，其实近几年来，科学家成功培育出了多种发出荧光的动物，包括猫、猴子、绵羊等。 这将对艾滋病、帕金森氏症、糖尿病等疾病的治疗研究有所帮助。 最后，师生一起总结一下：1、翻译的场所： 2、模板：3、原料： 4、其它条件5、产物： 6、碱基互补配对：总结新知巩固新知。作业：完成课堂检测及作业本八、板书设计第四节 传信息的表达翻译 一定脱氧核糖核苷酸的排列次序 基因（DNA）一定核糖核苷酸的排列次序 转录 mRNA 翻译 一定氨基酸的排列次序 蛋白质