“基因的表达”中重难点的突破

王江红

【摘要】基因的表达包括转录和翻译两个过程，这部分内容抽象复杂，涉及的物质较多，学生不能理解容易遗忘，笔者尝试采用多种教学手段，如模拟活动、联想记忆、识图填图绘图等活动对重难点进行突破，既加深了学生的理解，也使学生不容易遗忘。

【关键词】基因的表达

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）02-0095-01

“基因的表达”是人教版必修2中的内容，是从分子水平上阐述细胞中的遗传物质是如何起作用的，即遗传信息转录和翻译的过程。由于此部分内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类比较多，因此学生常常会陷入“学习时都懂，学完了都不懂”的困惑之中。为了能使学生加深对这部分内容的理解，不容易遗忘，本人尝试多手段教学，获得了良好的效果。

1.模拟活动

1.1活动准备：

（1）学生甲、学生乙、其余全部学生；

（2）准备一条绳子模拟DNA，上面标注a、b、c、d、e五个基因，每个基因后面隐藏一个纸条（上面有相应的碱基序列）；

（3）准备八十一张卡片，其中二十张空白卡片，备用；其余的六十一张卡片，上面标注不同的反密码子，随机分发给其余的学生；

（4）准备两张并排的椅子，模拟核糖体上的两个位点；

（5）讲台用多张凳子围起来，凳子之间留有一人通过的间隙，模拟细胞核上的核孔；

（6）多只气球，每只气球下有两根绳子，气球上标注各种氨基酸。

1.2活动步骤:

1.2.1 模拟转录过程。

学生甲站在讲台内，手拿一条绳子，学生乙携带空白卡片进入，甲随机抽取某基因后面的纸条，在黑板上写出相应的碱基序列，学生乙按照基因上的模板链在黑板上写出相应的RNA上的碱基序列，然后从起始密码子开始抄写在空白卡片纸上（每张卡片纸的正面写3个碱基，反面编号），然后携带卡片离开讲台。

1.2.2 模拟翻译过程

（1）学生乙穿过凳子之间的间隙，站在两张椅子的后面，右手持第一张卡片置于第一张椅子上方，左手持第二张卡片置于第二张椅子上方，并显示上面的碱基。

（2）下面的学生开始读学生乙所展示卡片上的碱基序列，并有相应的学生一手持卡片，一手持相应气球来到前面，学生乙核对后让其坐在第一把椅子上，然后由第二个学生也一手持卡片，一手持相应的气球来到前面，同样经学生乙核对后坐在第二把椅子上，两个学生合作将两只气球上的一根绳子连接起来，然后第一个学生离开第一把椅子回到座位，学生乙隐藏第一张卡片，右手持第二张卡片，左手持第三张卡片，显示碱基，同时第二个学生移坐在第一把椅子上，下面的学生继续读码重复上面的过程。

（3）当下面的学生读到终止密码子时，没有学生上去，坐在椅子上的学生离开，绑在一起的气球也离开椅子。

1.3讨论：

1.学生乙表示什么？模拟的转录过程中哪些内容没有体现出来？

2.模拟的翻译过程中有哪些细节没有体现出来？

3.模拟过程中会出现抢位置的现象吗？不同的人所拿的气球会相同吗？

4.一种氨基酸可能有多个密码子，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？

5.如果不考虑不编码的序列，DNA中的碱基、mRNA中的碱基、蛋白质中的氨基酸数量会存在什么样的比例关系？

学生先通过模拟活动亲身体验了基因表达的过程，再通过小组交流讨论加深了对转录和翻译过程的理解，对于容易混淆的概念，如遗传信息、密码子、反密码子，学生就能很轻松地加以区分。由于整个模拟过程学生亲自参与，因此遗忘的概率也比较低。但是此模拟活动要想获得成功，必需在这之前进行理论知识的学习，学生可结合书上的图形进行充分的预习，也可以先上一节课，了解整个过程后再实施模拟活动。

2.联想记忆教学

学生先根据基因的表达画出一条主线：DNA RNA蛋白质，然后回忆这些过程中所涉及的各种物质和结构，学生会想到“DNA ，信使RNA， 转运RNA， 核糖体RNA， 脱氧核苷酸， 核糖核苷酸， 氨基酸，核糖体， RNA聚合酶”等，并将这些按转录和翻译两个过程进行归类，再以“结合—配对—延伸—释放”这八个字对具体的过程进行展开。例如转录是RNA聚合酶首先识别DNA上的启动子并与之结合，启动转录，然后是核糖核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞，当碱基互补时配对形成氢键，新结合的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下连接到正在合成的mRNA上，合成的mRNA从模板链上释放出来，DNA双链恢复。通过主线和一些关键词，学生尝试将上面的物质串联起来，有利于学生对过程的记忆。

3.识图填图画图

教材中关于转录和翻译的过程采用图文并茂的方式进行呈现，因此教师不仅要利用插图达到形象和直观的教学效果，还应配合教材中的文字描述作深入浅出的讲解，使文字信息与图形信息结合起来，让学生感知到基因的表达是一个多层次的、动态的、相互协调和配合的过程。除此之外，为了加深学生的印象，教师还可以设计一些不完整的图形，让学生进行补充，或者让学生直接绘出转录和翻译的过程图。在绘图中，应注意教师的示范性环节，培养学生化繁为简、突出重点、相对准确的绘图习惯。例如：先画核膜，以示真核生物的转录和翻译在不同场所进行，再画DNA的双螺旋结构，其中部分双链打开，再画出一条单链表示mRNA，在mRNA和DNA模板链上写上配对的碱基，在以氢键连接的部位画一个大圆圈，以示RNA聚合酶，这样就能表示出转录的过程了。学生在画图的时候，眼、耳、手、脑并用，多种感觉器官的刺激，更能加深学生的记忆。

4.多媒体结合比喻教学

多媒体应用在生物教学中，能够提高课堂的效率和教学的质量，激发学生学习兴趣的同时，也充分发挥了学生的主体参与性。在本节内容教学中，先通过多媒体展示基本概念并进行比较，学生直接从屏幕上获取了理论性的知识，为后面过程的学习奠定了基础。然后再通过多媒体的动画模拟，展示了转录和翻译的具体过程，学生边观察边思考讨论，这样既调动学生的学习兴趣，建立一个愉悦的学习氛围，又能对教学重点和难点进行有效的突破。在多媒体展示动态过程的同时，教师加上适当的比喻，如翻译的过程可比喻成大人送小孩去电影院看电影，每个大人一手拉着小孩，一手拿着电影票，将小孩安排到对应的座位上离开，最后电影院里就是一群对号入座的小孩。学生结合多媒体动画模拟和比喻，更能加深对基因表达过程的记忆和理解。