搜索
基因指导蛋白质的合成一、教学目标1、知识目标识记：概述遗传信息的转录和翻译过程。理解：“密码子”和“反密码子”的概念。2、情感态度与价值观体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美；认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束。3、能力目标（1）运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，培养学生分析综合能力。（2）通过对“遗传信息究竟如何表达？”的探究，培养学生的探究精神和创造性思维。二、教学重点和难点1、教学重点：遗传信息转录和翻译的过程。2、教学难点：遗传信息的翻译过程。三、教学设计思路在教学中，教师可以通过多媒体动画，也可以通过比喻等手法使抽象问题具体化。比喻是教学语言中的重要修辞方法，贴切形象的比喻可以降低对感知事物的理解难度。1、引子:利用“问题探讨”引导学生讨论：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要解决什么问题？学生可能会想到，需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。看来要解决这个问题，我们还需要研究“基因的表达”。从而引出课题。2、提出问题：基因是如何指导蛋白质合成的？3、分析推理1：DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来呢？推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。4、分析推理2:RNA如何解读DNA的遗传信息？5、分析推理3：mRNA的信息如何用于合成蛋白质？在具体实施过程中，首先通过一个破译电码的小游戏，引申到遗传信息的破译上来。在激发学生的学习兴趣的同时，又降低了学生理解基因的表达的难度。在具体学习到翻译这一过程的时候，同样，教师把遗传密码的翻译过程比喻为破译莫尔斯电码的过程，化抽象为形象。6、总结：基因的表达是在细胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖体和线粒体等众多的细胞器一道，合作完成遗传信息的转录和翻译。在组成蛋白质的肽链合成后，肽链就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。7、问题探讨：大家现在再来探讨恐龙能否复活的问题。首先，恐龙的基因是如何表达的？基因表达需要什么条件？通过探讨，引导学生认识保护生物多样性的重要意义。四、教学程序导入：当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？（学生讨论、争论）如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？学生可能会想到，需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。看来要解决这个问题，我们还需要了解“基因的表达”。引导学生看第4章的章图。请学生阅读章图中的文字和图解，询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。↓提出问题：基因是如何指导蛋白质合成的？↓分析推理1问题情境：设置问题情景,引入课题DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来的呢？推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。↓分析推理2问题情境：遗传信息的转录为什么RNA适于做DNA的信使呢？解决问题的途径：1.比较RNA与DNA结构的不同；（列表比较）DNARNA组成元素C、H、O、N、P基本单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）化学组成一分子磷酸脱氧核糖A、T、C、G一分子磷酸核糖A、U、C、G结构规则的双螺旋结构一般单链结构功能编码复制遗传信息,控制蛋白质合成传递遗传信息，并通过蛋白质表达出来分布细胞核的染色体线粒体,叶绿体细胞质的核糖体2.比较三种RNA的功能；（列表比较）RNA在细胞中有三种：mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）。3.解读DNA遗传信息的传递过程（即从DNA到mRNA的过程）。DNA到mRNA的过程练习：指导学生阅读课本，然后完成下列填空。（1）转录的定义__________________________________________________（2）转录的场所__________________________________________________（3）转录的模板__________________________________________________（4）转录的原料__________________________________________________（5）转录的条件__________________________________________________（6）转录时的碱基配对____________________________________________小结:在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质──RNA充当信使。↓分析推理3问题情境：遗传信息的翻译转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？解决问题的途径：1.学习遗传密码破译的推测过程。2.碱基与氨基酸的对应关系；思考：DNA的碱基、mRNA的碱基与氨基酸个数的关系？小结：DNA的碱基数:mRNA的碱基数:蛋白质的氨基酸数=6:3:13.密码子；总结密码子的特点，学会查密码子表，了解推算密码子的数量和种类的方法。密码子的特点：(1)一个密码子决定一个特定的氨基酸；(2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子；(3)起始密码子、终止密码子。4.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。密码子：mRNA上三个相邻的碱基称为一个密码子。反密码子：每个tRNA上的三个碱基，可以与mRNA上的密码子互补配对。5.讲述图解：翻译蛋白质的过程。练习：指导学生结合翻译的概念，完成下列填空。（1）翻译的场所：___（2）翻译的模板：__（3）翻译的原料：___（4）翻译的产物：__小结：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。↓总结总结：基因的表达是在细胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖体和线粒体等众多的细胞器共同合作完成遗传信息的转录和翻译。在组成蛋白质的肽链合成后，肽链就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。↓课堂延伸问题探讨：大家现在再来探讨恐龙能否复活的问题。首先，恐龙的基因是如何表达的？基因表达需要什么条件？通过探讨，引导学生认识保护生物多样性的重要意义。五、板书设计第四章第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1．比较RNA与DNA结构的不同2.RNA的类型和功能①信使RNA——mRNA。②转运RNA——tRNA。③核糖体RNA——rRNA。3.转录（1）转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。（2）转录的场所：细胞核。（3）转录的模板：DNA分子的一条链。（4）转录的原料：四种核糖核苷酸。（5）转录的条件：ATP（能量）、酶。（6）转录时的碱基配对：ATCGDNA─┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴─RNAUAGC二、遗传信息的翻译1.学习遗传密码破译的推测过程。2.碱基与氨基酸的对应关系。3.密码子与密码子表。4.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。5.翻译蛋白质的过程。（1）翻译的场所：细胞质的核糖体（2）翻译的模板：信使RNA（3）翻译的原料：合成蛋白质的20种氨基酸（4）翻译的产物：有一定氨基酸排列顺序的蛋白质六、练习1.组成人体蛋白质的20种氨基酸对应的密码子共有（）A．4B．20C．61D．642.一个转运RNA一端的三个碱基是CGA，这个RNA转运的氨基酸是（）A．酪氨酸（UAC）B．谷氨酸（GAG）C．精氨酸（CGA）D．丙氨酸（GCU）3.合成一条含1000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数，信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是（）A．1000个、3000个和3000对B．1000个、3000个和6000对C．300个、300个和3000对D．1000个、3000个和1500对4．在下列的转录简式中有核苷酸（）DNA:--A--T--G--C--，RNA：—U--A--C--G--A．4种B．5种C．6种D．8种5．DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，穿过()磷脂双分子层。A．6层B．0层C．2层D．4层6．已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是（）A．12B．24C．18D．307．DNA解旋发生在（）A.复制与转录中B.转录中C.翻译中D.复制中8．转运RNA的功能是（）A．决定mRNA的排列顺序B．完全取代DNAC．合成特定的氨基酸D．运输氨基酸，识别mRNA上的遗传密码9．信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（）A．转运RNA中的核苷酸的排列序列B．蛋白质分子中的氨基酸的排列序列C．核糖体RNA中核苷酸的排列序列D．DNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列10．mRNA的核苷酸序列与（）A．DNA分子的两条链的核苷酸序列互补B．DNA分子的一条链的核苷酸序列互补C．某一tRNA分子的核苷酸序列互补D．所有的tRNA分子的核苷酸序列互补七、作业布置第17、18学案，删除p49拓展、p52拓展3