第二课时(一)明确目标显示本堂课应达到的学习目标。1.基因控制蛋白质的合成:转录和翻译(B:识记)。2.基因控制性状的原理(B:识记)。银幕显示:①发报人发报图像接报电文的图像②遗传信息表达的类比如下:电报信息表达:—οο—οο01300117你好(二)重点、难点学习与目标完成过程复习提问:什么是基因?什么是基因的表达?举例说明。学生回答:略。引言:我们知道,发电报要经信息转换,再由密码翻译成中文。基因控制蛋白质合成要经过“转录”和“翻译”两个重要步骤,如何“转录”和“翻译”,我们这节课来学习。(2)蛋白质合成过程讲述:①转录a.概念:指以DNA的一条链为模板,按照A——U、G——C、T——A、C——G碱基互补配对原则,合成信使RNA的过程。b.场所:细胞核内。c.信息传递方向:DNA→信使RNA。d.转录的过程:讲解:②翻译a.概念:是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。b.场所:mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合。C.信息传递方向:mRNA→一定结构的蛋白质。d.翻译过程。设问:蛋白质多样性的原因?学生答出:组成蛋白质的氨基酸种类较多(20种),氨基酸数目巨大,氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的空间结构也变化多端。请同学们想想:氨基酸有20种,mRNA有四种核苷酸,四种碱基A、G、C和U是如何决定20种氨基酸的呢?和同学一起讨论(用排列组合):如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定4种,即不可以如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定16种,即不可以如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定64种,即完全可以,还有多实验验证:1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定,即三联体密码子。美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式,首先阐明了遗传密码的第一个密码子——UUU,即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码子全部破译。(此时出示教材第14页表6-120种氨基酸的密码子表,并解说)。教师归纳:其64个密码子,其中3个终止密码,2个起始密码,一种密码子代表一种氨基酸,有的氨基酸只有一个密码子,如色氨酸UGG,有的氨基酸不止一个密码子。问:我们在上学期这一章细胞里讲过了,把氨基酸合成蛋白质的场所在哪里?学生答出:细胞质的核糖体。讲述:核糖体里并没有现成的氨基酸,氨基酸存在于细胞质基质中,人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收和运输。细胞质基质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运——即另一种RNA,转运RNA。一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸(此时出示三叶草型转运RNA模式图,对着图讲解)。讲述:每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸。转运RNA的另一端有三个碱基即反密码子,能与mRNA的密码子配对。例如(此时银幕出现课本第15页图6-10蛋白质合成示意图),指着图中第一个转运RNA的位置讲,信使RNA上的三个碱基GUU就是一个密码子,tRNA一端的三个碱基CAA是反密码子,只能是反密码子专一地和密码子按碱基互补原则(A—U、G—C.T—A、C—G)配对。当转运RNA运载着1个氨基酸进入到核糖体后,就以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,把转运来的氨基酸放在相应的位置上。转运完毕后,转运RNA离开核糖体,又去转运下一个氨基酸。总之,核糖体中的mRNA有许多“密码子”,每个“密码子”与转运特定氨基酸的转运RNA的“反密码子”,能够碱基配对的,才能对号入座。也即是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的“反密码子”去识别,而位置则是mRNA按遗传信息预先定了的。当核糖体接受四个氨基酸以后,第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸的位置上,并通过肽键与第一个氨基酸连接起来,与此同时,核糖体在RNA上也移动三个碱基的位置,此过程往返地进行,肽链就不断地延伸,直到出现终止密码子为止。从mRNA上脱离合成的多肽链经盘曲折叠成为有一定功能的蛋白质。4.基因对性状的控制讲述:生物的一切遗传性状都是受基因控制的。因为基因中的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中碱基排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传性状。(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状举例:酪氨酸酶缺乏是由于基因不正常等。(2)通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状举例:控制血红蛋白结构的基因不正常,就会合成结构异常的血红蛋白而患病等。(三)总结基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板,合成mRNA。这样,基因中的遗传信息就传递到mRNA上。翻译是以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。它包括①mRNA从核孔进入到细胞质中,与核糖体结合起来;②转运氨基酸;③安放氨基酸;④合成多肽链、并盘曲折叠成有一定功能的蛋白质等四个主要步骤。(四)布置作业课本第17页复习题一、2;二;三。(五)板书设计(2)蛋白质的合成过程①转录:以DNA一条链为模板,合成mRNA的过程②翻译,以mRNA为模板,合成具有一定或基酸顺序的蛋白质的过程4.基因对性状的控制(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状,(2)通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。基因控制蛋白质合成:银幕显示一览表