人教高中生物必修2教案：第四章第一節(jié)基因控制蛋白質(zhì)的合成

1、第四章基因的表達(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)?性狀的控制等內(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，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的另一個重要功能，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)的中心法則對遺傳信息的傳遞（DN

2、A分子的復(fù)制 和表達(dá)（基因 控制蛋白質(zhì)合成 的功能進(jìn)行小結(jié)。由于課時所限，中心法則的內(nèi)容 處理為小字。關(guān)于基因?qū)π誀畹目刂疲鞘箤W(xué)生對基因控制蛋白質(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) 容主要是通過實例讓學(xué)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(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。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

3、識目標(biāo)（1 “中心法則”的概念及發(fā)展（A:知道。（2DNA與RNA的異同（B:識記。（3染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，以及基因的本質(zhì)（B: 識記。（4基因控制蛋白質(zhì)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(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、重點實施方案1 .重點(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用多媒體課件顯示真核細(xì)胞基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和

4、翻譯過程。讓 學(xué)生理解轉(zhuǎn)錄和翻譯是在不同的地點進(jìn)行的，是以信使 RNA 為媒介而進(jìn)行的。四、難點突破策略1 .難點基因控制蛋白質(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態(tài)過程，通過 列表對比理解信使RNA和轉(zhuǎn)運RNA的結(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)的難點內(nèi)容。五、教具準(zhǔn)備1 .動植物細(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RNA結(jié)構(gòu)對比投；4 .影片：“一基因工程初探”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)生的抽象和邏輯思維能力，從而完

5、成基 因的概念及基因的表達(dá)的教學(xué)?；虻母拍钍峭ㄟ^對DNA分子結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)習(xí)引出并點撥來 完成的。而基因控制蛋白質(zhì)的合成，應(yīng)以 mRNA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、課時安排 2課時第一節(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。壁上: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 ？ 享函閱t教材P14并回答

6、: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(C5HioO4>核糖（C5H10。5>磷酸磷酸磷酸基本 單位脫氧核甘酸核糖核甘酸結(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 -核甘酸有(>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甘酸的 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的遺傳信息又是通

7、過RNA來傳遞的。三教學(xué)目標(biāo)鞏固1 .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. P1密習(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 < )答 案:DA.DNA -染色體一脫氧核甘酸一基因B.染色體一脫氧核甘酸-DNA -基因C.DNA-染色體-基因一脫氧核甘酸D.染色體-DNA一基因一脫氧核甘酸3 .下列哪一組物質(zhì)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、喀咤和核

8、酸五總結(jié)：本節(jié)課重點學(xué)習(xí)了基因的概念-有遺傳效應(yīng)的DNA片 段和基因與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?性狀呢？是通過控制蛋白質(zhì)合成完成，請預(yù)習(xí)下一內(nèi)容：“基因控制 蛋白質(zhì)的合成”。第二課時一教學(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?S動:(1閱讀教材P1

9、4。(2觀察基因表達(dá)的多媒體課件。討論提綱:(1基因表達(dá)整個過程分幾個階段？分別叫什么？(2轉(zhuǎn)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(dǎo):a.整個過程是嚴(yán)格按照堿基互補配對原則進(jìn)行的。b.轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板合成信使RNA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互補配對呢？(1請學(xué)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

10、RNA的形成過程；即: pMA： T-A- A-G-T-C-T-A- C (nOA ： A-UU-C-A-QA-U-G 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(jìn)行配對。(3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RNA。2 .翻譯過程中mRNA上的堿基是如何決定蛋白質(zhì)中的氨基酸的 ？(1請學(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:一個堿基決定一個氨基

11、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(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:閱讀教材P1516并回答:需要一種

12、搬運工具搬運-即 另一種RNA（轉(zhuǎn)運RNA,即tRNA。教師出示轉(zhuǎn)運RNA模型圖并講解:轉(zhuǎn)運RNA種類很多，但每種轉(zhuǎn) 運RNA只能識別并轉(zhuǎn)運1種氨基酸。這是因為在轉(zhuǎn)運 RNA的一端是 攜帶氨基酸的部位，另一端有3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(zhuǎn)運RNA中轉(zhuǎn) 運賴氨酸的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運特定氨基酸的轉(zhuǎn)運 RNA能夠堿基配對，這樣它才能 對號入座。也就是說一種轉(zhuǎn)運RNA在哪個位置上對號人座是靠轉(zhuǎn)運 RNA的三個堿基去識別。而位置則是信使 RNA按遺傳信息預(yù)先定了 的（如下圖蛋白質(zhì)合成示意圖突出強調(diào):a.信使RNA的遺傳信息即堿基排列順序是由DNA決定的。b.轉(zhuǎn)運RNA攜帶的氨基酸（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(zhì) 分子的多樣