4.1 基因指导蛋白质的合成（第2课时）教学设计
一、教学内容及地位分析
本节《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物必修二第4章第1节的内容，本节内容包括基因表达的两个基本过程——转录和翻译，本节课是第2课时，分析翻译的过程。教材在第3章安排了DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制，以及基因与DNA的关系，而本节是在第3章的基础之上继续分析基因与性状的关系。蛋白质是生命活动的主要承担者，因此本节基因指导蛋白质的合成正体现了基因对性状的控制。所以本节在遗传学中有极其重要的地位。 二、教学目标 知识与能力目标
①通过阅读文本、师生互动，能够说明遗传信息翻译的过程；
②通过教师讲解、资料分析，能够运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。 学科素养
（1）基础知识（遗传信息翻译的过程；碱基与氨基酸的对应关系）； （2）基本技能（运用数学方法，分析资料，得出结论，培养分析推理和归纳的能力）；
（3）基本思想（通过遗传信息翻译的过程的学习，能够培养学生的对生命的敬畏及理性思维和科学探究的精神）；
（4）基本活动经验（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）。 三、教学重难点
主干知识：遗传信息的翻译过程；
侧枝知识：mRNA（密码子）、tRNA（反密码子）与氨基酸的关系； 四、教学安排 第2课时
五、学情分析与教学方法的选择
由于是异地教学，学生情况完全未知，只能预设学生情况。当然学生之前已有的前摄知识，可以充分利用，比如第1课时中已学的RNA与DNA的区别、RNA的种类与作用、转录过程的学习，以及必修一中氨基酸的结构、多肽的形成等知
识，都为本节的学习做了良好的铺垫。同时，本课知识相对抽象，学生理解难度较大。因此本节课我并未采用严格意义上的“翻转课堂”，而采用了“课前导学法”、“模型构建法”、 “问题教学法”的混合教学模式，课前导学目的是调动学生复习知识与新知识独立构建，模型构建则是要解决“翻译过程”这个重难点，问题教学则贯穿整节课，作为纽带层层深入。 六、教学准备
导学案、多媒体课件、翻译过程模型 七、教学过程 教学环节 复习旧知识 教学组织和引导 课前导学案两题答案分析： 1、三种RNA的识别、主要作用分别是？（Q1） 2、有关转录过程的复习：主要场所？模板？原料？酶？配对原则？（Q2） （板书画转录过程图）→学生标注配对情况？（Q3） 导入学习 核孔进入细胞质进行翻译。 交流课前学生活动 教学意图 交流题目答案 复习基础知识 新知识一、遗传信息的翻译的概念辨析（课前导学内容）：交流题目答案 导学效翻译 场所？模板？原料？产物？（Q4）→定义（板书） 果，引导总结：翻译的实质是将mRNA中的碱基序列翻译倾听（记录） 学生自主为蛋白质的氨基酸序列。 问：RNA中有四种碱基，蛋白质中的氨基酸有20种。RNA中的碱基如何决定多肽链中的氨基酸排列顺序呢？ 思考 学习简单知识 数学知识推测密码子 问1：如果1个碱基决定一个氨基酸，那么mRNA思考回答： 上的4种碱基能决定 种氨基酸？（Q5） 1、4 问2：如果2个碱基决定一个氨基酸，那么mRNA2、16 上的4种碱基能决定 种氨基酸？ 问3：如果3个碱基决定一个氨基酸，那么mRNA 上的4种碱基能决定 种氨基酸？ （此处需要解释吗？）→看情况解析 认同 讲授法分析侧枝知识 密码子表的阅读 总结：推测，至少需要3个碱基决定1个氨基酸， 才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。 过渡：科学家经过一步步的推测和实验，最终破 解了蛋白质合成的遗传密码，本章第3节有具体 的破译过程。 密码子的定义。（板书） →书P65页表4-1，密码子表 问：一段mRNA（-AUGGAAGCAUGUUAA-）对应的氨基酸序列为？ 密码子表的阅读分析。 起始密码、终止密码→简并性、通用性 问1：地球上几乎所有的生物都共用上述密码子表。这一事实，说明什么？（Q6） 问2：一种氨基酸可能有几个密码子，这一现象称密码的简并性。 （密码的简并性对生物体的生存发展有什么意义？）→教师讲评 倾听记录 思考交流答案：-甲硫氨酸 -谷氨酸-丙氨酸-半胱氨酸-终止 倾听思考 讲授法分析侧枝知识 思考回答：1、 生物间的统一性（或生物有 过渡：前面转录的时候是根据碱基互补配对的原共同祖先）； 则传递遗传信息，但是翻译过程也能直接将氨基（2、一定程度 酸排列在相应位置吗？ 氨基酸的“搬运工”是？ tRNA的形态图，介绍tRNA一端可携带一个氨上防止由于碱基的改变而导致遗传性状的 掌握原理，为重点知识铺垫 基酸，另一端有3个特别的碱基能与密码子互补改变（容错性配对→反密码子。（回归课本） tRNA反密码子GUG→mRNA密码子CAC→携带组氨酸 增强）。 tRNA的结构判断：一个tRNA分子只含有三个碱基？（Q7） （记录） 一种氨基酸只能由一种tRNA携带？（Q8） 一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸？ （Q9） 化静为动、动静结合 总结：氨基酸、密码子、反密码子的关系（板书） 模型各组分代表的含义？（Q10） 思考回答： 小组合作模拟翻译的过程（肽键用短线表示，在倾听 纸板上呈现最终结果） 一个小组上台展示翻译过程。 小组展示（不同结果的小组展示台展示） 结合课本P66页图像分析翻译的基本过程： 起始→进位→转移→延伸→终止脱离 ①起始：核糖体与mRNA起始密码子端结合。 思考回答： ×、×、√ 氨基酸、tRNA、核糖体、mRNA→操作5分钟 ②进位：mRNA上的密码子决定氨基酸，核糖体 有两个位点，第1个和第2个携带相应氨基酸的由学生完成。 tRNA进入。 ③转移：位于位点1的tRNA上的氨基酸转移至 位点2的tRNA上，两个氨基酸脱水缩合，形成 肽键。 ④延伸：核糖体沿mRNA移动，其他结构不动→ 第1个tRNA进入细胞质基质→第3个tRNA携带相应氨基酸进入核糖体位点2→步骤③④→②③④，直至读取终止密码。 倾听思考 ⑤终止和脱离：终止密码子不决定氨基酸，多肽 链从核糖体和mRNA复合物上脱离，翻译过程结 束。 Flash分析翻译的基本过程： （对于该过程还有什么疑问吗？） 提问 学们的操作用了不少时间，实际上，在细胞质中， 翻译是一个快速的过程。在37℃时，细菌细胞内答疑 合肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常， 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同 时进行多条肽链的合成（展示教材的图），因此， 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。 翻译特点：多个核糖体（图） 起始密码在左侧还是右侧？ 最早结合上去得核糖体是哪个？（Q11） 最终产生的4条多肽链的氨基酸排列顺序一样吗？（Q12） 归纳总结 导学案归纳转录、翻译的比较：场所、模板、原回顾、思考、料、时间、产物、特点。（Q13） 一条多肽链中有氨基酸1000个，作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA的DNA分子分别至少需要碱基（D）（Q14） A、3000个和3000个 B、1000个和2000个 C、2000个和4000个 D、3000个和6000个 规律总结。 细胞通过转录将遗传信息传递给了mRNA，mRNA再通过翻译，将遗传信息转换成了蛋白质中氨基酸的排列顺序，多肽链经过盘曲折叠形成成熟的蛋白质，从而承担生命活动。那蛋白质和生物性状有什么关系呢？基因与生物性状又有什么联系呢？下节课再分析。 布置 作业 书本P67页练习，导学案的课后拓展部分。 学生思考，应用知识解决问题。 八、正板书：
回答 培养归纳能力 思考、回答
人教版高中生物必修二《基因指导蛋白质的合成》(第2课时)教案
