基因指导蛋白质的合成教案

1、高一生物“学、讲、练、探”教案 主备人：郑静 第12周第1课时第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成 【教学目标】1、知识与技能（1）识记：概述遗传信息的转录和翻译过程。（2）理解：“密码子”和“反密码子”的概念。2、过程与方法（1）通过指导学生设计并制作转录和翻译过程的剪纸模型，培养学生的创新意识和实践能力。（2）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。（3）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。3、情感态度与价值观（1）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。（2）认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束。【教学重点】

2、 遗传信息转录和翻译的过程【教学难点】 遗传信息的翻译过程【自学导航】一、遗传信息的转录1为什么RNA适于作DNA的信使？遗传信息存在于细胞核，蛋白质合成在细胞质中进行，在两者之间需要一个传递信息的信使RNA。能完成此任务的RNA与其成分和结构有一定的关系。（1）基因是有_的_片段； DNA 主要存在于_中，而蛋白质的合成是在_中进行的。（2）RNA一般是_链，比 DNA 短，因此能够通过_，从_转移到_中。RNA的种类： ：单链结构，由DNA转录而来，其碱基序列包含遗传信息，因将DNA中遗传信息转录下来故名。遗传密码位于其上。 ：三叶草结构，头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸

3、，在蛋白质合成中运输氨基酸。 ：与核糖体结合，是核糖体的重要组成部分。（3）DNA和RNA 的主要区别种类DNA（脱氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）组成部分碱基磷酸磷 酸五碳糖组成单位结构分布功能编码、复制遗传信息，控制蛋白质的合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质2DNA的遗传信息是怎么转给mRNA 的？（1）概念：在_内，以DNA的_为_， 按照_的原则合成_的过程。（2）转录的过程（分4步）DNA双链解开，DNA双链的 得以暴露。此处用到 酶。游离的 随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以 结合。新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。此处用到 酶。合

4、成的mRNA从 上释放。而后DNA双链恢复。点睛之笔场所： 模板： 。故在转录时DNA分子的双链结构要 条件 原料： 转录过程中需要 供能。需要一些酶催化，如 、 产物： 转录过程应遵循的原则： 。二、遗传信息的翻译1概念：在_中,以_为模板,合成具有一定氨基酸顺序的_的过程。2碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？ DNA、RNA各自有_种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有_种，1个氨基酸的编码至少需要_个碱基，而每3个碱基有_（用乘法等式表示）种组合，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。密码子：在_上相邻的_个碱基决定 终止子： 、 、 种类 起始子： （甲硫氨酸）、 （缬氨酸）（ 种）

5、其他密码子：只能编码氨基酸能够编码氨基酸的密码子有_个；一个密码子对应_个氨基酸；但一个氨基酸可能有_个密码子（简并性）。3游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？ 需要“搬运工” 反密码子：tRNA呈_形，其一端有三个碱基可以与mRNA上的三个碱基配对，称为_，另一端可以携带_tRNA有_种；一个tRNA只能携带_种氨基酸；一个氨基酸可以由_种tRNA携带。4翻译的过程起始阶段：mRNA、tRNA 与 三者结合阶段延伸阶段：肽链延伸过程比较复杂。终止阶段：核糖体沿着 移动，一旦遇到mRNA上的 ，翻译即自行停止。多肽链合成以后，从核糖体上脱离，再经过盘曲折叠形成一定的

6、 ，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。场所： 模板： 条件 原料： 翻译过程中需要 和相应的 。产物： 翻译从 开始，止于 翻译过程中，核糖体是在 上移动，同时，核糖体内始终含有 翻译过程中 原则。思考与讨论：mRNA UUAGAUACU 这mRNA上有多少个密码子？写出相应的反密码子，并根据密码子表，列出相应的氨基酸序列。有密码子_个与其相应的反密码子为_氨基酸序列为_（查密码子表填写）三、小结1基因指导蛋白质合成过程： 转录 翻译基因 mRNA 蛋白质 细胞核(主) 细胞质（核糖体）2转录、翻译与DNA复制的比较：复制转录翻译时间生长发育的连续过程中场所原料模板过程特点产物意义遗传信息的传

7、递方向3、根据碱基种类和数量（或比例），推测核酸类型：（1）种类：有T无U，必为 ； 有U无T，必为 ； 有T也有U，为 。（2）数量：AT且CG，通常为 ； AT或CG，无U，必为 ；ATU且CG，为 。5、基因表达中相关数量计算：基因中的碱基数（双链）：mRNA中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸个数= 【课堂精讲】 通过怎么实现恐龙复活激起学生学习“基因的表达”的兴趣；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？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

8、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。 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

9、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，然后完成学案中转录的表格。小结:在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质RNA充当信使。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

10、碱基数:m RNA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找出翻译的场所、模板、原料、产物。小结：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA

11、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：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。【课堂精练】1.组成人体蛋白质的20种氨基酸对应的密码子共有（ ）A4 B 20 C61 D642.一个转运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（CG

12、A） 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（ ）A1000个、3000个和3000对 B1000个、3000个和6000对 C300个、300个和3000对 D1000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- A4种 B5种 C6种 D8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。 A6层 B0层 C2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（ ） A12 B24 C18 D307信使RNA中核苷酸的顺序是