基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第 1 節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、教學(xué)目標(biāo)1. 概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2. 運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。二、教學(xué)重點和難點1. 教學(xué)重點遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。2. 教學(xué)難點遺傳信息的翻譯過程。三、課時安排：2 課時四、教學(xué)過程：一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄基因（ DNA）在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的，在細(xì)胞核的基因如何控制在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？在 DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì) RNA 充當(dāng)信使。思考 1：為什么 RNA適于作 DNA的信使呢？1、細(xì)胞中的兩種核酸的比較DNARNA組成元素C、 H、O、 N、 P基本單位脫氧核苷酸

2、（ 4 種）核糖核苷酸（ 4 種）一分子磷酸一分子磷酸化學(xué)組成脫氧核糖核糖A、 T、 C、GA、U、 C、 G結(jié) 構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般單鏈結(jié)構(gòu)功 能編碼復(fù)制遺傳信息, 控傳遞遺傳信息， 并通過蛋白質(zhì)表制蛋白質(zhì)合成達(dá)出來分 布細(xì)胞核的染色體 ,線粒細(xì)胞質(zhì)的核糖體體, 葉綠體學(xué)習(xí)必備歡迎下載2、 RNA的在細(xì)胞中有三種（觀察圖4-3 ）mRNA（信使 RNA）， tRNA（轉(zhuǎn)運 RNA）， rRNA（核糖體 RNA）（ 1）信使 RNA（ mRNA）：單鏈結(jié)構(gòu)，由 DNA 轉(zhuǎn)錄而來，其堿基序列包含遺傳信息，因?qū)NA中遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來故名。遺傳密碼位于mRNA上。（ 2）轉(zhuǎn)運 RNA（tRNA）

3、：三葉草結(jié)構(gòu)，頭端特定的三個堿基叫反密碼子，尾端連接特定的氨基酸，在蛋白質(zhì)合成中運輸氨基酸，所以叫做轉(zhuǎn)運RNA。（ 3）核糖體 RNA（ rRNA）：與核糖體結(jié)合，是核糖體的重要組成部分。思考 2： DNA的遺傳信息是怎么傳給 mRNA的呢？3、轉(zhuǎn)錄 ：圖示 P63 圖 4-4以 DNA為模板轉(zhuǎn)錄 RNA的圖解。（ 1）定義 ：轉(zhuǎn)錄是在內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA雙鏈中的條鏈為模板，合成的過程。（2）過程：（分 4 步）DNA雙鏈解開， DNA雙鏈的堿基得以暴露。游離的隨機(jī)地與 DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補時，兩者以結(jié)合。新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。此處用

4、到RNA聚合酶 。合成的 mRNA從上釋放。而后 DNA雙鏈恢復(fù)。（ 3）小結(jié)：復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂時間間期生長發(fā)育的連續(xù)過程中主要在細(xì)胞核， 少部分在線粒體和場所葉綠體原料4 種脫氧核苷酸4 種模板DNA的兩條鏈DNA中的鏈條件特定的酶和 ATPDNA解旋，以兩條鏈為模板，按堿DNA解旋，以一條鏈為模板，按堿基過程基互補配對原則，合成兩條子鏈，互補配對原則，形成mRNA（單鏈），子鏈與對應(yīng)模板鏈螺旋化進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合特點邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，DNA雙鏈全保留學(xué)習(xí)必備歡迎下載產(chǎn)物兩個雙鏈DNA分子意義復(fù)制遺傳信息， 使遺傳信息從親代傳給子

5、代傳遞遺傳信息，為翻譯作準(zhǔn)備記憶節(jié)節(jié)清：轉(zhuǎn)錄 ：轉(zhuǎn)錄是在 細(xì)胞核 內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA雙鏈中的 一條 鏈為模板，合成mRNA的過程。過程：1.DNA 雙鏈解開， DNA雙鏈的堿基得以暴露。2. 游離的 核糖核苷酸 隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與者以 氫鍵結(jié)合。3. 新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。此處用到DNA的堿基互補時，兩RNA聚合酶。4. 合成的 mRNA從 DNA鏈上釋放。而后 DNA雙鏈恢復(fù)。四、答案和提示（一）問題探討提示：此節(jié)問題探討意在引導(dǎo)學(xué)生思考DNA在生物體內(nèi)有哪些作用，又是如何發(fā)揮作用的。一種生物的整套DNA 分子中貯存著該種生物生長、發(fā)育

6、等生命活動所需的全部遺傳信息，也可以說是構(gòu)建生物體的藍(lán)圖。但是，從DNA到具有各種性狀的生物體，需要通過極其復(fù)雜的基因表達(dá)及其調(diào)控過程才能實現(xiàn)，因此，在可預(yù)見的將來，利用DNA 分子來使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。（二）思考與討論一1. 提示：可以從所需條件、過程中的具體步驟和過程中所表現(xiàn)出的規(guī)律等角度來分析。例如，轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補配對規(guī)律，等等。堿基互補配對規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。2. 轉(zhuǎn)錄成的 RNA的堿基序列，與作為模板的 DNA單鏈的堿基序列之間的堿基是互補配對關(guān)系，與 DNA雙鏈間堿基互補配對不同的是， RNA鏈中與 DNA鏈的 A 配對的是 U，不是

7、 T；與 DNA另一條鏈的堿基序列基本相同，只是DNA鏈上 T 的位置， RNA鏈上是 U。（三）思考與討論二學(xué)習(xí)必備歡迎下載1. 最多能編碼 16 種氨基酸。2. 至少需要 3 個堿基。（四）思考與討論三1. 對應(yīng)的氨基酸序列是：甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸。2. 提示：這是一道開放性較強(qiáng)的題，答案并不惟一，旨在培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和發(fā)散性思維。通過這一事實可以想到生物都具有相同的遺傳語言，所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的，等等。3. 提示：此題具有一定的開放性，旨在促進(jìn)學(xué)生積極思考，不必對答案作統(tǒng)一要求?？梢詮脑鰪?qiáng)密碼容錯性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個

8、堿基改變時，由于密碼的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。（五）思考與討論四1. 提示：此題旨在檢查對蛋白質(zhì)合成過程的理解?？梢詤⒄战滩闹袌D46 的表示方法來繪制。2. 提示：根據(jù) mRNA的堿基序列和密碼子表就可以寫出肽鏈的氨基酸序列。（六）想像空間DNA相當(dāng)于總司令。 在戰(zhàn)爭中， 如果總司令總是深入前沿陣地直接指揮， 就會影響他指揮全局。DNA被核膜限制在細(xì)胞核內(nèi)， 使轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分隔在細(xì)胞的不同區(qū)域進(jìn)行， 有利于這兩項重要生命活動的高效、準(zhǔn)確。（七）練習(xí)基礎(chǔ)題1.TGCCTAGAA； UGCCUAGAA；3； 3；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2.C 。拓展題1. 提示：可以將變化后的密碼子分別寫出，然后查密碼子表，看看變化了的密碼子分別對應(yīng)哪種氨基酸。這個實例說明密碼的簡并性在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。2. 提示：因為幾個密碼子可能編碼同一種氨基酸，有些堿基序列并不編碼氨基酸，如終止密學(xué)習(xí)必備歡迎下載碼等，所以只能根據(jù)堿基序列寫出確定的氨基酸序列，而不能根據(jù)氨基酸序列寫出確定的堿基序列。遺傳信息的傳遞就是在這一過程中損失的。課后反思：我認(rèn)為本節(jié)課的內(nèi)