應用游戲進行“基因的表達”的教學

施渭明

浙科版高中生物教材必修二《遺傳與進化》模塊第三章第四節“遺傳信息的表達——RNA和蛋白質的合成”包括DNA控制蛋白質合成的過程和原理、遺傳密碼在DNA控制蛋白質合成過程中的重要作用、中心法則及基因的概念等教學內容。其中DNA控制蛋白質合成的過程既是本節教學的重點，也是教學難點。DNA作為遺傳信息分子，通過一系列酶促合成等復雜程序形成蛋白質的過程稱為遺傳信息的表達。DNA首先將遺傳信息轉錄給RNA，再通過RNA翻譯為蛋白質。本節內容就是通過對遺傳信息表達過程的學習來理解DNA作為遺傳物質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。本節內容的教學安排2課時，第一課時用于學習DNA控制蛋白質合成的一般過程，重點認識轉錄的過程和原理、翻譯的基本過程，從而形成對DNA控制蛋白質合成過程的初步認識。

換言之，DNA控制蛋白質合成的過程和原理的學習其實就是轉錄和翻譯這兩個步驟的規則的學習。轉錄的規則是堿基互補配對原則，而翻譯的規則就是密碼子表。筆者在本節教學中，采用讓學生通過分組合作比賽完成以“基因的表達”為規則的游戲，來掌握DNA控制蛋白質合成的一般過程。現總結如下：

1 知識準備

DNA的結構與復制過程的學習已經完成，學生已經具備堿基互補配對的知識，RNA的結構也已經基本了解。密碼子表的使用是一個未知內容，在課堂游戲開始前教師首先讓學生知道密碼子表的使用方法，同時這個也是本節課堂中游戲的主要規則之一。

2 場地器材準備

操場上一片空地，搬若干椅子到操場上，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（設計若干個DNA分子片段）。

3 人員準備

將班級的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人負責揭開題面，3人負責翻譯（其中1人負責書寫），組內人員的分工可以由各小組自己決定。教師在游戲過程中負責計時及控制整個進程。

4 宣布游戲規則

教師宣布比賽開始時，黑板邊上的學生揭開題面，等待區的學生根據題面上模板鏈的堿基按照堿基互補配對原則形成一支隊伍。排好隊伍后，一隊人手拉手穿過中間的障礙空隙到達翻譯人員所在的位置展示自己胸前的堿基，翻譯的學生根據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。然后這支隊伍回到起點進行第二次基因的表達。準確率高、時間短的隊伍獲勝。

5 進行游戲

準備就緒后，教師計時，開始進行比賽過程。比賽過程中教師密切注意比賽進程，維持比賽的秩序與規則，控制好時間，并仔細觀察記錄學生的表現，以便點評。2個小組都結束后，教師對整個過程進行適當的點評，對部分表現突出的學生給以表揚，并指出在比賽過程中出現的一些問題。最后根據兩個小組完成的速度與準確率對兩個小組的成績進行合理的評價，并選出獲勝小組。

6 小結

本節課的游戲只是課堂教學內容與教學方法的一個特殊的載體。課堂的場地與學生的擔任角色分別是：中間的障礙即核被膜，空隙即核孔；左邊即細胞核內，進行的過程叫轉錄；右邊3人進行的過程是翻譯，所在位置即核糖體；這一長隊人即mRNA，3人即擔任tRNA的功能；題面是細胞核內的DNA，結果就是DNA控制合成的蛋白質。提出課后思考的問題：如果在轉錄過程中有一個學生站錯了位置，最后的氨基酸順序是不是一定就錯了？