《基因的表达》第一课时教学案例
2011-12-29张仁飞
新课程·上旬 2011年17期
一、教学目标设计
按照《普通高中生物课程标准》的要求，根据本课教学内容的特点和所授学生的认知能力水平，设定教学目标为：
1.知识目标
基因的概念，基因、DNA和染色体三者之间的关系，基因的表达，遗传信息的转录过程。
2.能力目标
本课中通过问题的引导，培养学生的自主学习和探究能力，在基因概念的学习中，注重培养学生的抽象思维能力和想象能力。
3.情感、态度与价值观
让学生通过对基因控制性状探究和对问题的解决，使学生初步学会用辩证观点分析和认识生物体生命活动的基本规律；在体验获取生物知识的成功感受中，养成乐于探索生命的奥秘、具有实事求是的科学态度和科学思维的习惯，培养学生勇于创新的精神和实践能力，逐步形成生物学的基本观点。
二、教材分析
1.教学重点
基因的本质，基因的表达，遗传信息的转录过程。
2.教学难点
遗传信息的转录过程。
三、学生分析
虽然本课内容深奥难懂，但是在学生已学的蛋白质分子结构和DNA复制的基础上，经教师设问、引导。使学生产生浓厚的兴趣和求知欲，激发学生主动去探究，培养学生科学思维和解决问题的能力。
四、教学方式
生物教学不仅是教师讲解和演示的过程，也是学生主动学习和探索的过程。因此，本课就从学生的生活经验、经历中提出探究性的问题，引导学生去思考、去解决，从中获取生物知识。
五、教学过程
1.导语——揭示课题
师述：在美国科幻电影《侏罗纪公园》中，生活着各种各样的恐龙，这些恐龙是科学家利用提取出的恐龙的DNA分子培育繁殖而来的。请问同学们，利用已灭绝的生物的DNA分子，真的能够使灭绝的生物复活吗？
生答：能够或不能够。
师述：不能，因为从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现，因此，生物复活难以做到，那么基因的表达是怎样的？（引出课题）
2.问题提出，导入新知
那我们先来了解基因，基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。
引导学生利用前面所学的染色体组成，DNA的结构，结合基因概念，分析归纳出基因、DNA和染色体三者之间的关系。
基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA是染色体的组成成分，染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列。（出示：果蝇某一条染色体上的几个基因图谱）
师引述：DNA的基本单位是脱氧核苷酸，DNA的两条链都是由很多个脱氧核苷酸聚合而成的，每个DNA分子上有很多个基因，每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸，由于不同基因的脱氧核苷酸的排7Qmhqe7ZTcwN3XmLz9EmQ7WF5Nb9xVkPUbsrdLAOzL0=列顺序（碱基顺序）不同，因此不同的基因就会有不同的遗传信息。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状，遗传学上把这一过程叫做基因的表达。
那么基因的表达是如何实现的呢？
师述：是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
提问：在生物细胞中，基因位于哪里？蛋白质又是在哪里合成的呢？
生答：基因（DNA）在细胞核中，蛋白质合成是在细胞质的核糖体上进行的。
生问：细胞核内的基因如何去控制细胞质的核糖体合成蛋白质呢？
师述：在DNA和蛋白质之间，是通过一种物质——信使RNA（mRNA）作媒介，来完成控制蛋白质的合成的。
引导学生复习DNA的组成，并指出与RNA的区别。
师述：基因控制蛋白质合成的过程：
第一阶段：转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程。
师指出：mRNA没有碱基T（胸腺嘧啶），而有碱基U（尿嘧啶）。
因此，合成mRNA时，需要以U代替T与A配对，这样DNA分子就把遗传信息传递到RNA上。
引导学生总结：
（1）转录的场所：细胞核。
（2）模板：DNA解旋后以其中的一条链为模板。
（3）条件：解旋酶和聚合酶。
（4）原料：细胞质中很多游离的四种核糖核苷酸。
（5）信息传递方向：DNA→mRNA。（DAN上脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA上核糖核苷酸的排列顺序）
六、归纳总结
1.基因的本质
具有遗传效应的DNA片段。
2.基因的功能
（1）通过复制传递遗传信息。
（2）通过控制蛋白质的合成来表达遗传信息（性状）。
3.转录的概念
在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程。
七、教学反思
这节课设计的特点是体现以学生为主体的新教学理念，注意新旧知识的联系，遵循“从感性到理性”“从具体到抽象”“从现象到本质”的认知规律，着眼于学生探究能力的培养，重视创设问题情境，师生互动，引导学生积极参与，主动获取知识，并在探索生命的奥秘中获得情感体验。
（作者单位 贵州省黔南州三都县第二中学）
