41_基因控制蛋白質的合成_教案_人教版必修二

1、金太陽新課標資源網 第四章 基因的表達一、教材分析1.本小節(jié)主要講述:基因的本質，基因控制蛋白質的合成，基因對性狀的控制等內容。本小節(jié)的引言指出了DNA是聯(lián)系子代與親代的物質，簡要地交代了DNA與基因，以及基因與性狀的關系。在講述基因的本質時，首先以果蠅的某些基因在染色體上排列的圖例，交代了基因與染色體的關系-染色體是基因的載體，然后，闡述基因的本質-基因是具有遺傳效應的DNA片段。在此基礎上，教材又講述了DNA的另一個重要功能，即通過基因控制蛋白質的合成。首先通過講述兩種RNA在蛋白質合成過程中的作用，闡明了遺傳信息的“轉錄”和“翻譯”的過程。然后，用遺傳學的中心法

2、則對遺傳信息的傳遞(DNA分子的復制)和表達(基因控制蛋白質合成)的功能進行小結。由于課時所限，中心法則的內容處理為小字。關于基因對性狀的控制，是使學生對基因控制蛋白質合成過程理解的基礎上，進一步了解蛋白質是如何決定生物性狀的。這部分內容主要是通過實例讓學生明確兩點：第一，基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程的；第二，基因是通過控制蛋白質分子的結構來直接影響性狀的。本小節(jié)的教學內容是本節(jié)教材的教學難點。2.本小節(jié)與他它章節(jié)的聯(lián)系：a.與“生物的遺傳定律”緊密聯(lián)系；b.與“生物的變異”緊密聯(lián)系；c.與高三教材基因的結構及基因表達的調控緊密聯(lián)系。本節(jié)內容的掌握為后面內容的學習打下一定的基礎。二、教

3、學目標1.知識目標(1)“中心法則”的概念及發(fā)展(A:知道)。(2)DNA與RNA的異同(B:識記)。(3)染色體、DNA和基因三者之間的關系，以及基因的本質(B:識記)。(4)基因控制蛋白質合成的過程和原理(B:識記)。(5)基因控制性狀的原理(B:識記)。(6)遺傳信息和“密碼子”的概念(C:理解)。2、能力目標(1)通過學習基因概念培養(yǎng)學生抽象思維能力。(2)通過基因控制蛋白質的合成學習培養(yǎng)學生分析綜合能力。三、重點實施方案1.重點(1)染色體、DNA和基因三者之間的關系和基因的本質。(2)基因控制蛋白質合成的過程和原理。2.實施方案(1)學生閱讀、討論結合教師舉例、圖示進行教學。(2)

4、用多媒體課件顯示真核細胞基因表達的轉錄和翻譯過程。讓學生理解轉錄和翻譯是在不同的地點進行的，是以信使RNA為媒介而進行的。四、難點突破策略1.難點 基因控制蛋白質合成的過程和原理。2.突破策略用基因控制蛋白質合成的多媒體課件顯示出此動態(tài)過程，通過列表對比理解信使RNA和轉運RNA的結構不同導致的功能不同，使用細胞亞顯微結構掛圖讓學生明白轉錄在核內而翻譯在細胞質中的核糖體上進行，從而突破本節(jié)的難點內容。五、教具準備1.動植物細胞亞顯微結構掛圖；2.基因控制蛋白質合成的多媒體課件；3.信使RNA和轉運RNA結構對比投；4.影片:“基因工程初探”錄像片。六、學法指導指導學生預習，發(fā)揮學生的抽象和邏輯

5、思維能力，從而完成基因的概念及基因的表達的教學?；虻母拍钍峭ㄟ^對DNA分子結構和功能的復習引出并點撥來完成的。而基因控制蛋白質的合成，應以mRNA為紐帶，把基因的堿基與氨基酸聯(lián)系起來，讓學生最終理解蛋白質中氨基酸的種類、數目和排列順序是由基因的堿基決定的。七、課時安排 2課時第一節(jié) 基因控制蛋白質的合成復習提問:(1)DNA分子主要存在于細胞的什么部位?(2)蛋白質在細胞的什么地方進行合成?學生回答:DNA分子主要存在于細胞核中的染色體上，而蛋白質的合成在細胞質中的核糖體上進行。教師給予肯定并鼓勵。質疑:細胞核中的DNA分子是如何控制細胞質中蛋白質的合成呢?學生閱讀教材P14并回答:是通過R

6、NA分子作為媒介進行的。教師出示:DNA分子與RNA分子比較投影。DNARNA堿基A、G、C、TA、G、C、U五碳糖脫氧核糖(C5H10O4)核糖(C5H10O5)磷酸磷酸磷酸基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸結構通常呈雙螺旋結構通常呈單鏈狀結構思考:構成人體的核酸有兩種，構成核酸的基本單位-核苷酸有( ) A.2種 D.4種 C.5種 D.8種 答案:D總結:遺傳的主要物質是DNA分子；基因是有遺傳效應的DNA片段；基因在染色體上呈直線排列；基因的不同是由于脫氧核苷酸的排列順序不同導致的；基因控制性狀就是通過控制蛋白質合成來完成的；DNA的遺傳信息又是通過RNA來傳遞的。三 教學目標鞏固l.思考:

7、基因的概念是什么?2.思考:“基因DNA-染色體”三者之間的關系是什么?3.思考:細胞核中DNA分子上的基因如何指導細胞質中核糖體上蛋白質的合成?四 布置作業(yè)1P18復習題第一、二題。2細胞內與遺傳有關的物質，從復雜到簡單的結構層次是（ ） 答案:DA.DNA染色體脫氧核苷酸基因 B.染色體脫氧核苷酸DNA基因C.DNA染色體基因脫氧核苷酸 D.染色體DNA基因脫氧核苷酸3下列哪一組物質是RNA的組成成分（ ） 答案:CA.脫氧核糖、核酸和磷酸 B.脫氧核糖、堿基和磷酸C.核糖、堿基和磷酸 D.核糖、嘧啶和核酸五 總結: 本節(jié)課重點學習了基因的概念-有遺傳效應的DNA片段和基因與DNA、染色體

8、之間的關系，并且提出了“遺傳信息”這一名詞，這將有助于我們理解基因對性狀控制。那么基因如何控制性狀呢?是通過控制蛋白質合成完成，請預習下一內容：“基因控制蛋白質的合成”。第二課時一 教學程序導言復習提問：1.什么是基因?2.基因的基本功能是什么?3.基因表達過程中的媒介是什么?學生大膽地回答：(略)教師給予鼓勵二 教學目標達成過程基因是有遺傳效應的DNA片段，主要位于細胞核中，而蛋白質是在細胞質的核糖體上合成，此過程需要信使RNA作為媒介，那么信使RNA怎樣完成任務呢?學生活動:(1)閱讀教材P14。(2)觀察基因表達的多媒體課件。討論提綱:(1)基因表達整個過程分幾個階段?分別叫什么?(2)

9、轉錄的場所、過程和目的是什么?(3)翻譯的場所、過程和目的是什么?教師指導:a.整個過程是嚴格按照堿基互補配對原則進行的。b.轉錄是在細胞核內以DNA的一條鏈為模板合成信使RNA過程。c.翻譯是在細胞質中核糖體上以信使RNA為模板合成具有一定氨基酸排列順序的蛋 白質過程。學生回答:(略)教師鼓勵教師精講:1.轉錄中模板DNA鏈的堿基是A、G、C、T是如何與信使RNA中堿基A、G、C、U互補配對呢?(1)請學生答出DNA分子中堿基互補配對原則來；即A與T配對，G與C配對。(2)板書DNA的一條鏈，顯示信使RNA的形成過程；即:從形成過程可看出，是mRNA中的U堿基與DNA分子中的A堿基進行配對。

10、(3)通過轉錄，DNA分子的遺傳信息(即堿基排列順序)就傳遞給了信使RNA。2.翻譯過程中mRNA上的堿基是如何決定蛋白質中的氨基酸的?(1)請學生先答出組成蛋白質的氨基酸的種類以及蛋白質多樣性的原因?即:一般有20種；蛋白質多樣性是由氨基酸種類、數量、排列順序及空間結構決定的。(2)思考:氨基酸有20種，而信使RNA只有四種堿基(A、C、C、U)，如何決定20種氨基酸呢?邏輯推理:一個堿基決定一個氨基酸，只能決定4種，41=4，不行；兩個堿基決定一個氨基酸，只能決定16種，42=16，不行；三個堿基決定一個氨基酸，只能決定64種，43=64，足夠有余。教師簡介密碼子的發(fā)現(xiàn)過程:1961年英國

11、的克里克和同事用實驗證明一個氨基酸是由信使RNA上的三個相鄰堿基決定的。美國年輕的生物化學家尼倫伯格和同事用人工合成方式，首先闡明了遺傳密碼的第一個字-UUU，即決定苯丙氨酸的密碼子。1967年科學家已將20種氨基酸的密碼子全部破譯。投影顯示20種氨基酸的密碼子表并解說。(3)游離于細胞質基質中的氨基酸是怎樣到達核糖體并按一定排列順序形成蛋白質呢?學生活動：閱讀教材P1516并回答:需要一種搬運工具搬運-即另一種RNA(轉運RNA,即tRNA)。教師出示轉運RNA模型圖并講解:轉運RNA種類很多，但每種轉運RNA只能識別并轉運1種氨基酸。這是因為在轉運RNA的一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3

12、個堿基，能專一性地與信使RNA上的特定的3個堿基(即密碼子)配對。例如:信使RNA上的三個堿基AAA就是一個密碼，轉運RNA中轉運賴氨酸的轉運RNA一端的三個堿基是UUU，只有它才能按照堿基互補配對原則配對。由于核糖體中的信使RNA中有許多密碼子，每個密碼子與轉運特定氨基酸的轉運RNA能夠堿基配對，這樣它才能對號入座。也就是說一種轉運RNA在哪個位置上對號人座是靠轉運RNA的三個堿基去識別。而位置則是信使RNA按遺傳信息預先定了的(如下圖)突出強調:a.信使RNA的遺傳信息即堿基排列順序是由DNA決定的。b.轉運RNA攜帶的氨基酸(如賴氨酸、丙氨酸)能在蛋白質的氨基酸順序的哪一個位置上是由信使RNA決定的，歸根到底是由DNA的特定片段(基因)決定的，由于DNA分子的多樣性，就決定了蛋白質分子的多