蘇教版必修2基因控制蛋白質(zhì)的合成教案(5

1、基因的表達(dá)一、教材分析1. 本小節(jié)主要講述：基因的本質(zhì)，基因控制蛋白質(zhì)的合成，基因?qū)π誀畹目刂频葍?nèi)容。本小節(jié)的引言指出了 DNA是聯(lián)系子代與親代的物質(zhì)，簡要地交代了DNA與基因，以及基因與性狀的關(guān)系。在講述基因的本質(zhì)時(shí)，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(guān)系-染色體是基因的載體，然后，闡述基因的本質(zhì)-基因是具有遺傳效應(yīng)的 DNA片段。在此基礎(chǔ)上，教材又講述了 DNA勺另一個(gè)重要功能，即通過基因控制蛋白質(zhì)的合成。首先通過講述兩種RNA在蛋白質(zhì)合成過程中的作用，闡明了遺傳信息的“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”的 過程。然后，用遺傳學(xué)的中心法則對(duì)遺傳信息的傳遞(DNA分子的復(fù)制)和表達(dá)

2、(基因控制蛋白質(zhì)合成)的功能進(jìn)行小結(jié)。由于課時(shí)所限，中心法則的內(nèi)容處理為小字。關(guān)于基因?qū)π誀畹目刂?，是使學(xué)生對(duì)基因控制蛋白質(zhì)合成過程理解的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解蛋白質(zhì)是如何決定生物性狀的。這部分內(nèi)容主要是通過實(shí)例讓學(xué)生明確兩點(diǎn)：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(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀的。本小節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是本節(jié)教材的教學(xué)難點(diǎn)。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(jié)構(gòu)及基因表達(dá)的調(diào)控緊密聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容的掌握為后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)1. 知識(shí)目標(biāo)(1) “中心法

3、則”的概念及發(fā)展 (A:知道)。(2) DNA與RNA勺異同(B:識(shí)記)。(3) 染色體、DN/和基因三者之間的關(guān)系，以及基因的本質(zhì)(B:識(shí)記)。(4) 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理(B:識(shí)記)。(5) 基因控制性狀的原理(B:識(shí)記)。(6) 遺傳信息和“密碼子”的概念 (C:理解)。2、能力目標(biāo)(1) 通過學(xué)習(xí)基因概念培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力。(2) 通過基因控制蛋白質(zhì)的合成學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。三、重點(diǎn)實(shí)施方案1. 重點(diǎn)(1) 染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系和基因的本質(zhì)。(2) 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。2. 實(shí)施方案(1) 學(xué)生閱讀、討論結(jié)合教師舉例、圖示進(jìn)行教學(xué)。(2) 用

4、多媒體課件顯示真核細(xì)胞基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。讓學(xué)生理解轉(zhuǎn)錄和翻譯是在不同的地點(diǎn)進(jìn)行的，是以信使RNA為媒介而進(jìn)行的。四、難點(diǎn)突破策略1. 難點(diǎn) 基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。2. 突破策略用基因控制蛋白質(zhì)合成的多媒體課件顯示出此動(dòng)態(tài)過程，通過列表對(duì)比理解信使 RNA和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA勺結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致的功能不同，使用細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)掛圖讓學(xué)生明白轉(zhuǎn)錄在核內(nèi)而翻譯在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行，從而突破本節(jié)的難點(diǎn)內(nèi)容。五、教具準(zhǔn)備1. 動(dòng)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)掛圖；2. 基因控制蛋白質(zhì)合成的多媒體課件；3信使RNA和轉(zhuǎn)運(yùn)RNA吉構(gòu)對(duì)比投；4.影片：“基因工程初探”錄像片。六、學(xué)法指導(dǎo)指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生的抽象

5、和邏輯思維能力，從而完成基因的概念及基因的表達(dá) 的教學(xué)。基因的概念是通過對(duì)DNA分子結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)習(xí)引出并點(diǎn)撥來完成的。而基因控制蛋白質(zhì)的合成，應(yīng)以mRN為紐帶，把基因的堿基與氨基酸聯(lián)系起來，讓學(xué)生最終理解蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序是由基因的堿基決定的。七、 課時(shí)安排2課時(shí)第一節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成復(fù)習(xí)提問：(1) DNA分子主要存在于細(xì)胞的什么部位？(2) 蛋白質(zhì)在細(xì)胞的什么地方進(jìn)行合成？學(xué)生回答:DNA分子主要存在于細(xì)胞核中的染色體上，而蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)中的核 糖體上進(jìn)行。教師給予肯定并鼓勵(lì)。質(zhì)疑:細(xì)胞核中的DNA分子是如何控制細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成呢？學(xué)生閱讀教材P14并回

6、答：是通過RNA分子作為媒介進(jìn)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（C5H10O）核糖（C5H0Q）磷酸磷酸磷酸基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸結(jié)構(gòu)通常呈雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈狀結(jié)構(gòu)思考:構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)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(jié):遺傳的主要物質(zhì)是 DNA分子；基因是有遺傳效應(yīng)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(dǎo)致的；基因控制性狀就是通過控 制蛋白質(zhì)合成來完成的；DNA勺遺傳信息又是通過RNA來傳遞的。三教學(xué)目標(biāo)鞏固

7、I思考:基因的概念是什么？2. 思考：“基因一DNA-染色體”三者之間的關(guān)系是什么？3. 思考:細(xì)胞核中DNA分子上的基因如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中核糖體上蛋白質(zhì)的合成四布置作業(yè)1. P18復(fù)習(xí)題第一、二題。2細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu)層次是（A.DNA染色體t脫氧核苷酸t(yī)基因C.DNA染色體t基因t脫氧核苷酸3下列哪一組物質(zhì)是 RNA勺組成成分（A.脫氧核糖、核酸和磷酸C.核糖、堿基和磷酸）答案:DB.染色體t脫氧核苷酸t(yī) DNAt基因D.染色體t DNAt基因t脫氧核苷酸）答案:CB.脫氧核糖、堿基和磷酸D.核糖、嘧啶和核酸五總結(jié)：本節(jié)課重點(diǎn)學(xué)習(xí)了基因的概念-有遺傳效應(yīng)的DNA片段和

8、基因與DNA染色體之間的關(guān)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?qū)π誀羁刂?。那么基因如何控制性狀?？是通過控制蛋白質(zhì)合成完成，請(qǐng)預(yù)習(xí)下一內(nèi)容：“基因控制蛋白質(zhì)的合成”。第二課時(shí)一教學(xué)程序?qū)а詮?fù)習(xí)提問：1什么是基因？2. 基因的基本功能是什么 ？3. 基因表達(dá)過程中的媒介是什么？學(xué)生大膽地回答：(略)教師給予鼓勵(lì)二教學(xué)目標(biāo)達(dá)成過程基因是有遺傳效應(yīng)的 DNA片段，主要位于細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)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(wù)呢？學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P14。(2)觀察基因表達(dá)的多媒體課件。討論提綱：(1) 基因表達(dá)整個(gè)過程分幾個(gè)階

9、段？分別叫什么？(2) 轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所、過程和目的是什么？(3) 翻譯的場(chǎng)所、過程和目的是什么？教師指導(dǎo)：a. 整個(gè)過程是嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行的。b. 轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)以DNA勺一條鏈為模板合成信使 RN過程。c. 翻譯是在細(xì)胞質(zhì)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(zhì)過程。學(xué)生回答：(略)教師鼓勵(lì)教師精講：1.轉(zhuǎn)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(bǔ)配對(duì) 呢？(1) 請(qǐng)學(xué)生答出DNA分子中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則來；即A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。(2) 板書DNA勺一條鏈，顯示信使 RNA勺形成過程；即：DNA： T AAGTCTAC*

10、 *S*mRNA： AUUCAGAUG從形成過程可看出，是mRN中的U堿基與DNA分子中的A堿基進(jìn)行配對(duì)。 通過轉(zhuǎn)錄，DNA分子的遺傳信息(即堿基排列順序)就傳遞給了信使RNA2. 翻譯過程中mRN上的堿基是如何決定蛋白質(zhì)中的氨基酸的？(1)請(qǐng)學(xué)生先答出組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類以及蛋白質(zhì)多樣性的原因？即:一般有20種；蛋白質(zhì)多樣性是由氨基酸種類、數(shù)量、排列順序及空間結(jié)構(gòu)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(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定4種，4=4，不行;兩個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定216種,4 =16,不行;三

11、個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定64種，43=64,足夠有余。6教師簡介密碼子的發(fā)現(xiàn)過程1961年英國的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明一個(gè)氨基酸是由信使RNAb的三個(gè)相鄰堿基決定的。美國年輕的生物化學(xué)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(gè)字-UUU，即決定苯丙氨酸的密碼子。1967年科學(xué)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的氨基酸是怎樣到達(dá)核糖體并按一定排列順序形成蛋白質(zhì)呢？學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材 P1516并回答：需要一種搬運(yùn)工具搬運(yùn)-即另一種RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA, 即 tRNA）。教師出示轉(zhuǎn)運(yùn)RNA模型圖并講解：轉(zhuǎn)運(yùn)RNA申

12、類很多，但每種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)1種 氨基酸。這是因?yàn)樵谵D(zhuǎn)運(yùn) RNA勺一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)堿基，能專一性地與信使RNAt的特定的3個(gè)堿基（即密碼子）配對(duì)。例如：信使RNAh的三個(gè)堿基AAA就是一個(gè)密碼，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中轉(zhuǎn)運(yùn)賴氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn) RNA-端的 三個(gè)堿基是UUU只有它才能按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則配對(duì)。由于核糖體中的信使RNA中有許多密碼子，每個(gè)密碼子與轉(zhuǎn)運(yùn)特定氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)rnA能夠堿基配對(duì)，這樣它才能對(duì)號(hào)入座。也就是說一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA在哪個(gè)位置上對(duì)號(hào)人座是靠轉(zhuǎn)運(yùn) RNA勺三個(gè)堿基去識(shí)別。而位置則是信使RNA按遺傳信息預(yù)先定了的（如下圖）蛋白辰合成示意圖 賴-賴氨釀丙-丙氨酸突出強(qiáng)調(diào)：a. 信使RNA勺遺傳信息即堿基排列順序是由DNA決定的。b. 轉(zhuǎn)運(yùn)RNAI帶的氨基酸（如賴氨酸、丙氨酸）能在蛋白質(zhì)的氨基酸順序的哪一個(gè)位置上 是由信使RNA決定的，歸根到底是由 DNA勺