“基因的表達”中重難點的突破

王江紅

【摘要】基因的表達包括轉錄和翻譯兩個過程，這部分內容抽象復雜，涉及的物質較多，學生不能理解容易遺忘，筆者嘗試采用多種教學手段，如模擬活動、聯想記憶、識圖填圖繪圖等活動對重難點進行突破，既加深了學生的理解，也使學生不容易遺忘。

【關鍵詞】基因的表達

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）02-0095-01

“基因的表達”是人教版必修2中的內容，是從分子水平上闡述細胞中的遺傳物質是如何起作用的，即遺傳信息轉錄和翻譯的過程。由于此部分內容不僅抽象復雜，而且涉及的物質種類比較多，因此學生常常會陷入“學習時都懂，學完了都不懂”的困惑之中。為了能使學生加深對這部分內容的理解，不容易遺忘，本人嘗試多手段教學，獲得了良好的效果。

1.模擬活動

1.1活動準備：

（1）學生甲、學生乙、其余全部學生；

（2）準備一條繩子模擬DNA，上面標注a、b、c、d、e五個基因，每個基因后面隱藏一個紙條（上面有相應的堿基序列）；

（3）準備八十一張卡片，其中二十張空白卡片，備用；其余的六十一張卡片，上面標注不同的反密碼子，隨機分發給其余的學生；

（4）準備兩張并排的椅子，模擬核糖體上的兩個位點；

（5）講臺用多張凳子圍起來，凳子之間留有一人通過的間隙，模擬細胞核上的核孔；

（6）多只氣球，每只氣球下有兩根繩子，氣球上標注各種氨基酸。

1.2活動步驟:

1.2.1 模擬轉錄過程。

學生甲站在講臺內，手拿一條繩子，學生乙攜帶空白卡片進入，甲隨機抽取某基因后面的紙條，在黑板上寫出相應的堿基序列，學生乙按照基因上的模板鏈在黑板上寫出相應的RNA上的堿基序列，然后從起始密碼子開始抄寫在空白卡片紙上（每張卡片紙的正面寫3個堿基，反面編號），然后攜帶卡片離開講臺。

1.2.2 模擬翻譯過程

（1）學生乙穿過凳子之間的間隙，站在兩張椅子的后面，右手持第一張卡片置于第一張椅子上方，左手持第二張卡片置于第二張椅子上方，并顯示上面的堿基。

（2）下面的學生開始讀學生乙所展示卡片上的堿基序列，并有相應的學生一手持卡片，一手持相應氣球來到前面，學生乙核對后讓其坐在第一把椅子上，然后由第二個學生也一手持卡片，一手持相應的氣球來到前面，同樣經學生乙核對后坐在第二把椅子上，兩個學生合作將兩只氣球上的一根繩子連接起來，然后第一個學生離開第一把椅子回到座位，學生乙隱藏第一張卡片，右手持第二張卡片，左手持第三張卡片，顯示堿基，同時第二個學生移坐在第一把椅子上，下面的學生繼續讀碼重復上面的過程。

（3）當下面的學生讀到終止密碼子時，沒有學生上去，坐在椅子上的學生離開，綁在一起的氣球也離開椅子。

1.3討論：

1.學生乙表示什么？模擬的轉錄過程中哪些內容沒有體現出來？

2.模擬的翻譯過程中有哪些細節沒有體現出來？

3.模擬過程中會出現搶位置的現象嗎？不同的人所拿的氣球會相同嗎？

4.一種氨基酸可能有多個密碼子，這一現象稱做密碼的簡并。你認為密碼的簡并對生物體的生存發展有什么意義？

5.如果不考慮不編碼的序列，DNA中的堿基、mRNA中的堿基、蛋白質中的氨基酸數量會存在什么樣的比例關系？

學生先通過模擬活動親身體驗了基因表達的過程，再通過小組交流討論加深了對轉錄和翻譯過程的理解，對于容易混淆的概念，如遺傳信息、密碼子、反密碼子，學生就能很輕松地加以區分。由于整個模擬過程學生親自參與，因此遺忘的概率也比較低。但是此模擬活動要想獲得成功，必需在這之前進行理論知識的學習，學生可結合書上的圖形進行充分的預習，也可以先上一節課，了解整個過程后再實施模擬活動。

2.聯想記憶教學

學生先根據基因的表達畫出一條主線：DNA RNA蛋白質，然后回憶這些過程中所涉及的各種物質和結構，學生會想到“DNA ，信使RNA， 轉運RNA， 核糖體RNA， 脫氧核苷酸， 核糖核苷酸， 氨基酸，核糖體， RNA聚合酶”等，并將這些按轉錄和翻譯兩個過程進行歸類，再以“結合—配對—延伸—釋放”這八個字對具體的過程進行展開。例如轉錄是RNA聚合酶首先識別DNA上的啟動子并與之結合，啟動轉錄，然后是核糖核苷酸隨機地與模板鏈上的堿基碰撞，當堿基互補時配對形成氫鍵，新結合的核糖核苷酸在RNA聚合酶的作用下連接到正在合成的mRNA上，合成的mRNA從模板鏈上釋放出來，DNA雙鏈恢復。通過主線和一些關鍵詞，學生嘗試將上面的物質串聯起來，有利于學生對過程的記憶。

3.識圖填圖畫圖

教材中關于轉錄和翻譯的過程采用圖文并茂的方式進行呈現，因此教師不僅要利用插圖達到形象和直觀的教學效果，還應配合教材中的文字描述作深入淺出的講解，使文字信息與圖形信息結合起來，讓學生感知到基因的表達是一個多層次的、動態的、相互協調和配合的過程。除此之外，為了加深學生的印象，教師還可以設計一些不完整的圖形，讓學生進行補充，或者讓學生直接繪出轉錄和翻譯的過程圖。在繪圖中，應注意教師的示范性環節，培養學生化繁為簡、突出重點、相對準確的繪圖習慣。例如：先畫核膜，以示真核生物的轉錄和翻譯在不同場所進行，再畫DNA的雙螺旋結構，其中部分雙鏈打開，再畫出一條單鏈表示mRNA，在mRNA和DNA模板鏈上寫上配對的堿基，在以氫鍵連接的部位畫一個大圓圈，以示RNA聚合酶，這樣就能表示出轉錄的過程了。學生在畫圖的時候，眼、耳、手、腦并用，多種感覺器官的刺激，更能加深學生的記憶。

4.多媒體結合比喻教學

多媒體應用在生物教學中，能夠提高課堂的效率和教學的質量，激發學生學習興趣的同時，也充分發揮了學生的主體參與性。在本節內容教學中，先通過多媒體展示基本概念并進行比較，學生直接從屏幕上獲取了理論性的知識，為后面過程的學習奠定了基礎。然后再通過多媒體的動畫模擬，展示了轉錄和翻譯的具體過程，學生邊觀察邊思考討論，這樣既調動學生的學習興趣，建立一個愉悅的學習氛圍，又能對教學重點和難點進行有效的突破。在多媒體展示動態過程的同時，教師加上適當的比喻，如翻譯的過程可比喻成大人送小孩去電影院看電影，每個大人一手拉著小孩，一手拿著電影票，將小孩安排到對應的座位上離開，最后電影院里就是一群對號入座的小孩。學生結合多媒體動畫模擬和比喻，更能加深對基因表達過程的記憶和理解。