應(yīng)用游戲進(jìn)行“基因的表達(dá)”的教學(xué)

施渭明

浙科版高中生物教材必修二《遺傳與進(jìn)化》模塊第三章第四節(jié)“遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成”包括DNA控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理、遺傳密碼在DNA控制蛋白質(zhì)合成過程中的重要作用、中心法則及基因的概念等教學(xué)內(nèi)容。其中DNA控制蛋白質(zhì)合成的過程既是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。DNA作為遺傳信息分子，通過一系列酶促合成等復(fù)雜程序形成蛋白質(zhì)的過程稱為遺傳信息的表達(dá)。DNA首先將遺傳信息轉(zhuǎn)錄給RNA，再通過RNA翻譯為蛋白質(zhì)。本節(jié)內(nèi)容就是通過對(duì)遺傳信息表達(dá)過程的學(xué)習(xí)來理解DNA作為遺傳物質(zhì)具有控制生物性狀的功能，從而理解生物大分子之間相互作用的原理——中心法則。本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)安排2課時(shí)，第一課時(shí)用于學(xué)習(xí)DNA控制蛋白質(zhì)合成的一般過程，重點(diǎn)認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)錄的過程和原理、翻譯的基本過程，從而形成對(duì)DNA控制蛋白質(zhì)合成過程的初步認(rèn)識(shí)。

換言之，DNA控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理的學(xué)習(xí)其實(shí)就是轉(zhuǎn)錄和翻譯這兩個(gè)步驟的規(guī)則的學(xué)習(xí)。轉(zhuǎn)錄的規(guī)則是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，而翻譯的規(guī)則就是密碼子表。筆者在本節(jié)教學(xué)中，采用讓學(xué)生通過分組合作比賽完成以“基因的表達(dá)”為規(guī)則的游戲，來掌握DNA控制蛋白質(zhì)合成的一般過程?，F(xiàn)總結(jié)如下：

1 知識(shí)準(zhǔn)備

DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制過程的學(xué)習(xí)已經(jīng)完成，學(xué)生已經(jīng)具備堿基互補(bǔ)配對(duì)的知識(shí)，RNA的結(jié)構(gòu)也已經(jīng)基本了解。密碼子表的使用是一個(gè)未知內(nèi)容，在課堂游戲開始前教師首先讓學(xué)生知道密碼子表的使用方法，同時(shí)這個(gè)也是本節(jié)課堂中游戲的主要規(guī)則之一。

2 場(chǎng)地器材準(zhǔn)備

操場(chǎng)上一片空地，搬若干椅子到操場(chǎng)上，排出如圖1所示的形狀；器材包括兩塊小黑板，粉筆，寫有五種堿基的紙片，秒表，題面（設(shè)計(jì)若干個(gè)DNA分子片段）。

3 人員準(zhǔn)備

將班級(jí)的56人分為2組，其中24人胸前貼上不同的堿基代表四種核糖核苷酸，1人負(fù)責(zé)揭開題面，3人負(fù)責(zé)翻譯（其中1人負(fù)責(zé)書寫），組內(nèi)人員的分工可以由各小組自己決定。教師在游戲過程中負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)及控制整個(gè)進(jìn)程。

4 宣布游戲規(guī)則

教師宣布比賽開始時(shí)，黑板邊上的學(xué)生揭開題面，等待區(qū)的學(xué)生根據(jù)題面上模板鏈的堿基按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成一支隊(duì)伍。排好隊(duì)伍后，一隊(duì)人手拉手穿過中間的障礙空隙到達(dá)翻譯人員所在的位置展示自己胸前的堿基，翻譯的學(xué)生根據(jù)小組成員展示的堿基，通過密碼子表將翻譯后的氨基酸寫到黑板上。然后這支隊(duì)伍回到起點(diǎn)進(jìn)行第二次基因的表達(dá)。準(zhǔn)確率高、時(shí)間短的隊(duì)伍獲勝。

5 進(jìn)行游戲

準(zhǔn)備就緒后，教師計(jì)時(shí)，開始進(jìn)行比賽過程。比賽過程中教師密切注意比賽進(jìn)程，維持比賽的秩序與規(guī)則，控制好時(shí)間，并仔細(xì)觀察記錄學(xué)生的表現(xiàn)，以便點(diǎn)評(píng)。2個(gè)小組都結(jié)束后，教師對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評(píng)，對(duì)部分表現(xiàn)突出的學(xué)生給以表揚(yáng)，并指出在比賽過程中出現(xiàn)的一些問題。最后根據(jù)兩個(gè)小組完成的速度與準(zhǔn)確率對(duì)兩個(gè)小組的成績(jī)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，并選出獲勝小組。

6 小結(jié)

本節(jié)課的游戲只是課堂教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的一個(gè)特殊的載體。課堂的場(chǎng)地與學(xué)生的擔(dān)任角色分別是：中間的障礙即核被膜，空隙即核孔；左邊即細(xì)胞核內(nèi)，進(jìn)行的過程叫轉(zhuǎn)錄；右邊3人進(jìn)行的過程是翻譯，所在位置即核糖體；這一長(zhǎng)隊(duì)人即mRNA，3人即擔(dān)任tRNA的功能；題面是細(xì)胞核內(nèi)的DNA，結(jié)果就是DNA控制合成的蛋白質(zhì)。提出課后思考的問題：如果在轉(zhuǎn)錄過程中有一個(gè)學(xué)生站錯(cuò)了位置，最后的氨基酸順序是不是一定就錯(cuò)了？