《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教案示例

1、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教案示例廣州市天河中學(xué)徐穗茸?1.教學(xué)重點(diǎn)?（1）了解基因控制蛋白質(zhì)合成的中間物質(zhì)RNA的基本單位、化學(xué)組成和種類，以及它與DNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的異同；?（2）理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程；?（3）比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同；?（4）認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子；?（5）計(jì)算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。?2.教學(xué)重難點(diǎn)?（1）理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程?（2）認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子；?（3）計(jì)算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以圖解方法解決。?3.教

2、學(xué)建議?結(jié)合教材有關(guān)轉(zhuǎn)錄和翻譯的圖解或模型動(dòng)畫演示。?4.課時(shí)安排?3課時(shí)?5.教學(xué)過程學(xué)習(xí)階段教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖導(dǎo)學(xué)引入課題學(xué)生自學(xué)教師指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)教師講解思考討論教師講解思考討論與生活聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)和探究知識(shí)的興趣教師導(dǎo)學(xué)設(shè)置問題情境?播放2分鐘侏羅紀(jì)公園電影。提問：電影中的科學(xué)家是怎么使已滅絕的動(dòng)物復(fù)活的？(回答:復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取恐龍的DNA培育繁殖而來的。)教師引導(dǎo)：基因就像一張藍(lán)圖，生物體就是根據(jù)這張藍(lán)圖用蛋白質(zhì)構(gòu)建起來的。思考：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？教師指出：在DN

3、A和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)RNA充當(dāng)信使。復(fù)習(xí)舊知：兩種核酸（DNA和RNA）在化學(xué)元素、基本單位、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的區(qū)別（列表，閱讀課文10分種，學(xué)生填寫）一、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（4種）核糖核苷酸（4種）化學(xué)組成一分子磷酸脫氧核糖A、T、C、G一分子磷酸核糖A、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,控制蛋白質(zhì)合成傳遞遺傳信息，并通過蛋白質(zhì)表達(dá)出來分布細(xì)胞核的染色體,線粒體,葉綠體細(xì)胞質(zhì)的核糖體另外，教師補(bǔ)充：RNA的在細(xì)胞中有三種：mRNA（信使RNA），tRNA（專運(yùn)RNA），rRNA

4、（核糖體RNA）。設(shè)問：DNARNA蛋白質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)？（學(xué)生閱讀課文10分鐘，小組發(fā)言。）二、基因控制蛋白質(zhì)合成過程（一）轉(zhuǎn)錄：圖示P63圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解。利用視頻：顯示轉(zhuǎn)錄過程。1.定義：轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA雙鏈中的一條為模板，合成mRNA的過程。2.過程：細(xì)胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個(gè)mRNA分子。3.小結(jié)：場(chǎng)所：細(xì)胞核；模板：DNA解旋，以其中一條有意義鏈為模板；原料：4種核糖核苷酸（A、U、C、G）；合成產(chǎn)物：?jiǎn)捂湹膍RNA（信使RNA）；所需酶：RNA聚合酶。設(shè)問：DNA

5、的堿基與RNA的堿基如何互補(bǔ)配對(duì)？（二）翻譯：圖示P64圖4-6蛋白質(zhì)合成示意圖。1.密碼子和反密碼子的區(qū)分：密碼子：mRNA上三個(gè)相鄰的堿基稱為一個(gè)密碼子。反密碼子：每個(gè)tRNA上的三個(gè)堿基，可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)。tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA）的特點(diǎn)：象三葉草的葉形，一端是3個(gè)堿基，另一端是攜帶氨基酸的部位（如圖）。思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？推理：1種堿基決定1種氨基酸？（不可能）2個(gè)堿基決定1種氨基酸？（16種組合方式也不能決定20種氨基酸，不行。）提出：mRNA上每3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。小結(jié)：64種密碼：61個(gè)編碼控制20種氨基酸合成，另外3個(gè)（UAG、U

6、AA、UGA）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質(zhì)的終止信號(hào)又稱終止密碼。反密碼子：61種tRNA。游戲：請(qǐng)學(xué)生看圖，想象一下核糖體這個(gè)生產(chǎn)車間是如何工作的？能否做一個(gè)模型顯示出來？2、翻譯：利用視頻：顯示翻譯過程。（1）定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。（2）過程：核糖體與mRNA的結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)。第一個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。第二個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)2。兩個(gè)氨基酸脫水縮合，第一個(gè)氨基酸通過肽鍵轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上。核糖體沿著mRNA移

7、動(dòng)，位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，第三個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成，直到讀取到mRNA的終止密碼為止。一個(gè)mRNA分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫落離，經(jīng)過盤曲和折疊等方式形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。（3）小結(jié)：場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體；模板：以mRNA為模板；原料：20種氨基酸（由tRNA搬運(yùn)）；合成：有一定氨基酸順序的肽鏈。設(shè)問：已知mRNA的堿基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，這mRNA上有多少個(gè)密碼子？寫出相應(yīng)的反密碼

8、子，并根據(jù)密碼子表，列出相應(yīng)的氨基酸序列。利用視頻：顯示蛋白質(zhì)合成的全過程。（轉(zhuǎn)錄和翻譯過程）再次總結(jié)：（三）比較復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)過程的差異：DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞核核糖體模板DNA雙鏈DNA一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸合成DNA分子mRNA肽鏈特點(diǎn)半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄一個(gè)mRNA分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合(四)與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算：思考：DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個(gè)數(shù)的關(guān)系？小結(jié)：DNA的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)=6:3:1反饋練習(xí)學(xué)生觀看學(xué)生討論，回答。學(xué)生思考：有中間物質(zhì)傳遞信息。學(xué)生閱讀課文，思考問題，并填寫表。學(xué)生帶著問題閱讀課文，小組討論。學(xué)生思考，回答。學(xué)生思考，回答。學(xué)生思考學(xué)生跟隨教師講解，理解翻譯的過程。學(xué)生思考，回答。學(xué)生觀看。學(xué)生思考，小組討論，以小組發(fā)言。完成練習(xí)。設(shè)計(jì)新情景，引入新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。通過閱讀課文，進(jìn)一步提高學(xué)生自學(xué)能力。學(xué)生將課文知識(shí)建立起有機(jī)的聯(lián)系。教師導(dǎo)學(xué)，進(jìn)一步掌握知識(shí)要點(diǎn)