《基因指导蛋白质的合成》教案

1、第1节基因指导蛋白质的合成一、学习目标：1 .概述遗传信息的转录和翻译的过程。2 .运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。二、教学重点和难点：1 .教学重点：(1) 了解基因控制蛋白质合成的中间物质 RNA勺基本单位、化学组成和种类，以及它与DNAE组成、结构、功能和分布等方面的异同；(2)理解基因表达的转录和翻译的概念及过程；(3)比较转录和翻译的异同；(4)认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、密码子与反密码子；(5)计算问题：基因(DNA耐基、RNAS基和氨基酸的对应关系。2.教学重难点：二(1)理解基因表达的转录和翻译的概念和过程(2)认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、密码

2、子与反密码子；(3)计算问题：基因(DNA耐基、RNA®基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决。三、教学方法：创设问题情境，结合教材有关转录和翻译的图解、各种对比表及flash动画|1 I演示，化抽象为具体，达到形象和直观的教学效果。 I四、课时安排：1课时五、教学过程教学内容?教师的组织和引导学生活动教学意图问题探讨播放5分钟侏罗纪公园电影。学生观看提出探究引入课提问：电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物学生讨论，的问题，引题：基因复活的？回答。起悬念，明指导蛋白如果能利用恐龙的DNA8恐龙复活，你认为主?学生可能确探究的质的合成要要解决什么问题？会想到，需目标。一、遗传教师引导：基因

3、(DNA)就像一张蓝图，生物体要使恐龙通过问题信息的转就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。要解DNAk的基的步步深-来源网络，仅供个人学习参考录决这个问题，我们还需要研究 “基因的表因表达出二、遗传达”。来，表现恐信息的翻提出问题：基因是如何指导蛋白质合成的？龙的特性。译问题情境：基因（DNA在细胞核中，而蛋白质学生思考：问题探讨合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的有中间物质与蛋白质基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？传递信息。合成有关教师指出：在DNAF口蛋白质之间，有一种中间物看图表分析的计算质能够作为传达DNAJ息的信使，科学家发现此比较核糖与物质就是RNA脱氧核糖的问题情境：

4、RN也是如彳中解读DNA勺信息呢？区别，DNA解决问题的途径：与RNA勺区1.看图并列表比较：两种核酸（DNAf口 RNA在别，通过图化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和形和CAI课分布等方面的区别件的演示，2.看图了解：三种RNA勺结构及功能。认识遗传信3.图示P63图4-4以DNM模板转录RNA勺图解。息的转录过利用视频：显示转录过程。讲解DNA>mRNA勺转程。录过程。学生思考讲述：细胞中游离的核糖核甘酸与供转录用完成小结。的DNA勺一条链上的碱基互补配对，在RNA5合思考碱基与酶的作用卜，依次连接，形成一个 mRN给子。氨基酸的对设问：DNA勺碱基与RNA勺碱基如何互补配对

5、？应关系；学（强调A-U）转录与复制过程有何异同？ 1 1会查令码十小结：表，并了解场所：细胞核；模板：DNA单旋，以其中一条链推算密码子为模板；的数量和种原料：4种核糖核甘酸（A、U、G G）;类的方法；条件：ATP酶（RN咪合酶）；通过看图和产物：单链的 mRNA信使RNA 。CAI演示，感问题情境：受和认识遗转录得到的RNAW是碱基序列，而不是蛋白质。传信息的翻入，学生推 理分析，形 成结论。结合图解、 讲述、CAI 课件，认识 转录的过 程。巩固知识。 通过讲述、 绘制图解、 分析密码 子表、CAI 动态演示， 展示遗传 信息的转 录和翻译 的动态过 程。利用表解， 引导学生 通过观察

6、、 思考、归纳 获得知识。 让学生从 细胞水平 和分子水 平两个层 面，整体认 识基因表那么，RNA±的碱基序列如何能变成蛋白质中氨译过程。达的意义。基酸的种类、数量和排列顺序呢？ mRNA口何将学生观看。知识归纳信息翻译成蛋白质？学生跟随教使学生通解决问题的途径：师讲解，理过解决问1.学习遗传密码破译的推测过程。解翻译的过题，灵活运思考：mRNA勺4种碱基如何决定20种氨基酸？程。用知识。推理：1种碱基决定1种氨基酸？ （ /、口能）学生思考，?2个碱基决定1种氨基酸？ （ 16种组合方式回答。也不能决定20种氨基酸，不行。）进一步讨|提出：mRNAt每3个相邻的碱基决定1个氨基论

7、、争论利酸。用DNAIN否 1密码子：mRNAt二个相邻的碱基称为一个密码复活恐龙，子。从理论上和2.查密码子表，分析密码子的特点：实际情况两（1） 一个密偃r子决L个特定的氨基酸；（2）有的种可能性讨氨基酸可能有一个以上的密68子；（3）起始密码论，认识保子、终止密63子。64种密码：61个编码控制20护物种的意种MSB合成，另外3个（UAG UAA UGA不义。编码任何氨基酸，而是合成蛋白质的终止信号乂完成练习。称终止密码。3.再次比较二种RNA（特别是tRNA的功能。反密码子：每个tRNA上的二个碱基，可以与mRNA上的密63子互补配对，有 61种。4.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。

8、5.讲述图解、利用动画：显示翻译过程。讲述：核糖体与mRNA勺结合部位会形成2个tRNA的结合位点。第一个携带氨基酸的tRNA的碱基与mRNA勺碱基互补配对，进入位点 1。第一个携带氨基酸的tRNA的碱基与mRNAj碱基互补配对，进入便点 2。两个氨基酸脱水缩台，第一个氨基酸通过肽键转移到位点 2的tRNA上。核糖体沿着mRN照动，位点1的tRNA离开核糖 体，位点2的tRNA进入位点1,第三个携带氨 基酸的tRNA的碱基与mRNA勺碱基互补配对，进 入位点2,继续肽链的合成，直到读取到 mRNA 的终止密码为止。一个mRN给子可以与多个核 糖体结合，同时进行多条肽链的合成。肽链合成 后，从核

9、糖体与mRN的复合物上脱落离，经过 盘曲和折叠等方式形成具有f空间结构和功 能的蛋白质分子。小结：场所：细胞质的核糖体；模板：以mRNA；模板；原料：20种氨基酸（由tRNA搬运）；条件：ATR酶产物：有f 氨基酸顺序的肽链。列表比较：翻译与转录、复制过程的异同点。问题探讨：大家再来探讨恐龙能否复活的问题。（基因如何 表达？基因表达需要什么条件？） 教师对本节内容进行 总结：基因的表达过程是在细胞中完成的。DN的子、RN的子、氨基酸分子和核糖体，线粒体等众多 细胞道，完成遗传信息的转录和翻译过程。 在组成蛋白质的肽链合成后，就从核糖体与|> 1mRNA勺复合物上脱离，经过一系列步骤，被运

10、 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。归纳遗传信息流动方向：与蛋白质合成有关的计算：思考：DNA勺碱基、mRNA勺碱基匕氨基酸个 数的关系？f / 1 11 / .*,7 / / jJ%''I例：一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合 成该多肽链模板的信使RN用口用来转录该信使 RNA勺基因分子分别至少有碱基多少个？A.3000 个和 3000 个？B.1000 个和 3000个？C.1000 个和 4000 个？D.3000 个和 6000 个小结：DNA勺碱基数：mRNA勺碱基数：蛋白质的氨基酸数=6:3:1六

11、、教学反思由于本节内容抽象复杂，插图多，涉及的物质种类也比较多，应要求学生做好课前预习。教学 中，在处理主干知识和侧枝内容的关系时，要做到合理分配时间，明确不同内容的教学要求。教 师要注意将知识及时进行归纳、比较和总结。要让学生了解各个知识点间的内在关系，又要能简 洁、清晰地概述转录和翻译的过程。教师在备课时，一定要仔细分辨并揣摩插图所表达的意思， 并能将不同的插图内容与教学流程有机地结合起来。在对插图的处理上，还应分清主次和轻重。 教材在呈现教学内容时，采用图文并茂的方式来揭示转录与翻译的动态过程。因此，教师不仅要 利用插图达到形象和直观的教学效果，还应配合教材中的文字描述作深入浅出的讲解，使文字信 息与图形信息结合起来，让学生感知到基因的表达是一个多层次的、动态的、相互协调和配合的 过程。尽可能利用多媒体课件进行教学。多媒体课件可以形象、生动地反映基因表达的过程，这 是纸质教材难以做到的。在运用多媒体教学时，教师应注意选择时机，以达到帮助学生化解难点， 化抽象为形象的目的