“基因指导蛋白质的合成”教学的思考

“基因指导蛋白质的合成”教学的思考

王建平

四川省绵阳外国语学校621000

摘要：在“基因指导蛋白质的合成”第2课时教学中，设计层层问题来引导学生探究、认知翻译过程，加深学生对核心概念的理解，以促进学生构建概念模型。

关键词：翻译密码子反密码子

一、教学目标

1.知识目标：

概述遗传信息的转录和翻译，能说出密码子、反密码子的含义。

2.能力目标：

运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。运用已有的知识和经验提出假说。

3.情感态度与价值观目标：

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。

二、教学过程

1.导入：

通过上节课的学习，大家知道基因转录形成mRNA。就是让mRNA把遗传信息带到细胞质中的核糖体，完成第二阶段“翻译”。提问：mRNA是怎样把其携带的遗传信息转换成氨基酸的？

设计意图：简要回顾上节课所学的并引入本节课所要学的内容，通过问题抓住学生的思维，提高学生的学习兴趣。

2.密码子：

提问：1.mRNA含有几种碱基？2.自然界构成蛋白质的氨基酸有几种？学生回忆前面所学的知识。接着提问：（1）mRNA上的4种碱基怎样与自然界的20种氨基酸相对应？（2）如果mRNA上的一个碱基编码对应一个氨基酸行吗？为什么？（只能编码4种氨基酸）2个碱基呢？（只能编码16种氨基酸）你认为几个碱基编码对应一个氨基酸合适？（3个，教师对答对的学生给予表扬）教师陈述：上面的推测只是破解遗传密码过程中的一步。后来，经过科学家不断地推测与实验，最终发现mRNA上3个碱基编码一个氨基酸，科学家把mRNA上这样3个相邻碱基称为密码子。

设计意图：通过问题让学生思考、讨论和探究，体验密码子的发现过程，感受生物的逻辑美，享受成功感。

提问：①密码子有多少种？（64种）②密码子除了能编码氨基酸还有哪些功能？(起始信号、终止信号)能编码氨基酸的密码子有多少种？（61种）③为什么密码子比氨基酸的种类多？（一种氨基酸可以有多种密码子，简称密码子简并）

设计意图：培养学生识图、辨图能力。用小问题把学生引入更深层次地认知和理解境地，感受基因表达原理的逻辑美、简约美。

3.tRNA与反密码子。

提问：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？并由此引出tRNA。教师通过PPT呈现tRNA的结构示意图，然后提问：（1）tRNA是单链还是双链？（单链）（2）tRNA上有没有形成碱基对？（有碱基对）（3）tRNA把氨基酸转运过来后怎样与mRNA上的密码子相对应？（反密码子）。（4）反密码子有多少种？（教师提示：哪些密码子才有对应的反密码子？如果学生还不能回答，可以进一步提示：终止密码子有没有对应的反密码子？）教师陈述：一种tRNA上只有一种反密码子，不同tRNA上的反密码子不同。提问：①tRNA有多少种？（61种）②61种tRNA怎么能完成20种氨基酸的转运？教师提示：回忆一下前面的密码子与氨基酸有什么对应关系？（答案：一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以被多种tRNA转运）③一种氨基酸为什么可以被多种tRNA转运？

设计意图：培养学生识图、辨图的能力。通过小问题培养学生分析、探究的能力，加深对核心概念的理解。

4.翻译的过程：

利用PPT呈现教材图4-6，提问：（1）mRNA与核糖体的结合部位有几个密码子？能与几个tRNA结合？（2个）（2）当结合部位的密码子翻译完了，核糖体怎样去读取下一个密码子？（沿着mRNA从左向右移动）（3）tRNA完成运输氨基酸后，其去向怎样？（转运下一个相同的氨基酸）（4）tRNA的移动方向与核糖体的移动方向有什么关系？（相反）核糖体的移动方向与翻译方向又有什么关系？（相同）（5）编码的氨基酸怎样连接？连接的顺序怎样？（让学生对着相应的图回答）最后利用PPT播放一个“翻译”的完整动画，并把前面所讲的侧支知识串联起来。

5.画概念图：

引导学生构建“翻译”过程的概念模型。

设计意图：培养学生建模的习惯，通过建模加深对核心概念内在联系的理解。

三、教学反思

本课时的设计以学生为主体，教师通过问题引导学生认知、探究翻译的过程。问题层层递进、引生入胜，能加深学生对核心概念的理解并促使学生找到各概念之间的联系，从而构建概念模型。

参考文献

[1]朱正威赵占良必修2遗传与进化.人民教育出版社，2007，64-66。

[2]朱正威赵占良必修2遗传与进化教师用书.人民教育出版社，2007。

[3]谭永平高中生物学新课程中的模型、模型方法及模型建构.生物学教学，2009，34，（1）。