“遗传信息的表达”一节递进式教学设计

□金碧辉

（湖州市练市中学，浙江湖州 313013）

“遗传信息的表达”一节递进式教学设计

□金碧辉

（湖州市练市中学，浙江湖州 313013）

递进式教学模式是一种高效课堂模式，它通过环环相扣、逐层深入的教学活动，引导学生在由浅入深的思维训练中逐步建立生物学模型，从而实现高效课堂。

教学设计；教学模式；思维训练

“遗传信息的表达”为浙科版高中生物学教材必修2《遗传与进化》第3章第4节的内容，包含RNA的合成和蛋白质的合成，即转录和翻译。转录和翻译的概念、原料、产物、过程等知识，教材通过文字描述、插图解说等方式进行阐述。分析教学内容，可以将转录和翻译过程作为教学重点，把翻译过程作为教学难点。通过本节的教学，帮助学生理解DNA如何指导蛋白质的合成、生物的性状与内在基因之间的关联，更好地理解基因型和表现型的关系，为“生物的变异”和“人类遗传病”的学习奠定基础。教师可以通过“利用动画，切入正题“演示动画”，回顾基础”“解读插图，加深理解”“简化插图，解答习题”“链接高考，矢志超越”“列表比较，完善知识”等多环节的教学活动，环环相扣、逐层深入的递进式教学模式，以达成本节课的教学目标。

一、教学目标

（一）知识目标

概述遗传信息的转录和翻译过程。

（二）能力目标

尝试识图，总结、归纳转录和翻译的异同。

（三）情感态度与价值观目标

运用建构模型的科学方法，感悟遗传信息表达过程的和谐美，表达原理的逻辑美、简约美。

二、教学过程

（一）利用动画 切入正题

师生一起观看“噬菌体侵染细菌实验”模拟动画：噬菌体吸附在细菌表面→噬菌体注入DNA→合成DNA和蛋白质外壳→组装成子代噬菌体→释放出子代噬菌体。该过程呈现了噬菌体侵染细菌以及利用细菌提供的场所和原料繁殖后代的过程，噬菌体注入细菌体内的是DNA，却合成出了噬菌体的蛋白质外壳，这就必然经历了DNA指导蛋白质合成的过程，即遗传信息的表达过程包括转录和翻译。在动画播放结束后，试问学生：在合成阶段，具体经历了哪些过程？学生的回答是转录和翻译，进入本节课的主题。

（二）演示动画 回顾基础

在观看了上述动画即噬菌体侵染细菌实验后，学生会产生疑问：注入细菌体内的DNA是如何控制蛋白质的合成呢？由于转录和翻译是发生在细胞内部的生理过程，看不见，摸不着，非常抽象，为了帮助学生更好地理解该生理过程，我们利用模拟动画“转录”“翻译”来进行演示。动画演示之后，让学生回顾基础知识（以填空题的形式）：①转录的概念；②转录的条件；③如何保证“转录”的准确性？④翻译的概念；⑤翻译的条件。

（三）解读插图 加深理解

由于教材中的插图更加直观、形象地展示了转录和翻译的定义、原料、产物、过程和条件等知识，能更好地帮助学生建立生物模型，理解该生理过程。教师可以通过问题引导学生阅读，并进行深入解读。

图1

对图1[1]RNA的形成的解读可以从以下几个方面进行。

①让学生指出图中各个编号的名称：1指RNA；2指DNA的编码链；3指DNA的模板链；4指游离的核糖核苷酸。

②判断RNA的形成方向，并说明理由：转录从左往右进行，因为左边的DNA双螺旋在重新形成，右边的双螺旋正在解开。

图2

对图2蛋白质的合成的解读可以让学生指出图中各个编号的名称：1指mRNA；2指tRNA；3指核糖体；4指肽键。

（四）简化插图 解答习题

学生通过上述活动，已经理解转录和翻译的过程，脑海中已经能建立相关的生物模型。在此基础上，我们可以把教材中的插图进行简化处理，得到图3和图4。

图3

对图3的解读：1指DNA分子；甲指模板链，乙指编码链；2指RNA分子；3指游离的核糖核苷酸；4指RNA聚合酶。

图4

对图4的解读：

①各数字编号的名称：1指mRNA，2指核糖体，3指多肽链。

②翻译的方向？（从右往左进行。解析：最左边的核糖体合成出来的DNA最长，最右边的最短）

③每个核糖体是只负责合成多肽链的一部分还是整条链？（整体链）

④每个核糖体合成多肽链的程度相同吗？（不同）

（五）链接高考 矢志超越

教材中的插图是很多题目的原型，但也不能忽略教材中的文字描述，教师可以通过相关习题告知学生教材的重要性，帮助学生养成重视教材的习惯，特别是教材中的一些关键语句，其中隐含了重要信息。以下就是2011年浙江省高考题，答案源于课本。

例题1：基因可编码瘦素蛋白。转录时，首先与B基因启动部位结合的酶是______。B基因刚转录出来的RNA全长有4500个碱基，而翻译成的瘦素蛋白仅由167个氨基酸组成，说明______。答案：RNA聚合酶；转录出来的RNA需要加工才能翻译。解析：mRNA上每三个碱基决定一个氨基酸，那么它有4500个碱基理论上可以翻译成1500个氨基酸，但实际只有167个氨基酸，相差甚多，原因是转录出来的RNA需要加工才能翻译，加工成熟后的mRNA所含的碱基数比刚转录出来时少很多。

例题2：翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟，实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟，其原因是______。答案：一条mRNA上有多个核糖体同时翻译。解析：如果只有1个核糖体进行翻译工作，4秒钟合成1个瘦素蛋白分子，那么100个瘦素蛋白分子则需要400秒即6分多钟，而实际只需1分钟，原因是一条mRNA上有多个核糖体同时翻译。

（六）列表比较 完善知识

学生通过上述活动能够有效地落实本节课的教学目标，但是由于每一节教学活动均只针对某一知识点展开，若不引导学生加以总结，容易使学生“只见树木，不见森林”，不利于学生的学习[2]。结合本节内容的特点，可以让学生通过完善表1总结提升。

表1

三、教学反思

本节课应用递进式教学模式展开教学，主要特点是：①教学设计的步骤环环相扣、逐层深入、过渡有序；②教学中通过引入动画、插图、简图等新的情境资料突破难点，由浅入深加强思维训练；③通过新情境下的师生互动，帮助学生逐步建立生物学模型，从而实现高效课堂。

递进式教学模式，需要精心设计问题、建构各种情景，做到由浅入深、环环相扣，让学生在这些情景中真正体会学习的无穷魅力，在不知不觉中建构起生物学模型。

［1］吴相钰，刘恩山.遗传与进化［M］.杭州：浙江科学技术出版社，2005：66-68.

［2］李增光.基因突变和基因重组一节教学设计［J］.生物学教学，2015（1）：32.