基因的表達(dá)教案

1、課題 三 基因的表達(dá)課時(shí)第二課時(shí)授課人 課型新授知識(shí)目標(biāo)1、理解翻譯的過程和原理。2、理解遺傳信息和“密碼子”的概念。3、知道“中心法則”的概念及發(fā)展。能力目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生查詢資料獲得信息、處理信息的能力。2、培養(yǎng)學(xué)生分析、比較、判斷、綜合思維能力。情感目標(biāo)1、通過學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)到事物的現(xiàn)象是由本質(zhì)決定等辨證唯物主義觀點(diǎn)。2、培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及創(chuàng)新精神、合作精神。教學(xué)重點(diǎn)1、翻譯的過程和原理。2、遺傳信息和“密碼子”的概念。教學(xué)難點(diǎn)翻譯的過程和原理教學(xué)用具多媒體課件教學(xué)方法講授法、演示法、練習(xí)法教學(xué)過程 學(xué)習(xí)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)導(dǎo)入基礎(chǔ)知識(shí)回顧思考知識(shí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)演練小結(jié)作業(yè)我們上節(jié)課學(xué)習(xí)

2、了基因表達(dá)的第一課時(shí)，在上節(jié)課中我們學(xué)習(xí)了基因的概念，以及基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)表達(dá)的過程，我們知道基因控制蛋白質(zhì)的合成包括兩個(gè)階段，轉(zhuǎn)錄和翻譯，上節(jié)課我們重點(diǎn)講了轉(zhuǎn)錄的過程和原理，現(xiàn)在讓我們一塊來回憶一下這些知識(shí)。知識(shí)回顧：1、基因控制蛋白質(zhì)合成的過程包括_和_兩個(gè)階段。2、轉(zhuǎn)錄的概念：以DNA的一條鏈為模板，按_原則，合成RNA的過程。3、轉(zhuǎn)錄發(fā)生的場所_。4、轉(zhuǎn)錄需要的原料_。5、DNA與RNA的區(qū)別項(xiàng)目DNARNA基本單位脫氧核苷酸五碳糖核糖堿基A、G、C、T磷酸分布主要在細(xì)胞質(zhì)，少量在細(xì)胞核（如核仁）結(jié)構(gòu)一般是單鏈 （且比DNA短，能通過核孔）下面我們?cè)賮砜匆幌罗D(zhuǎn)錄的動(dòng)畫演示

3、，投影轉(zhuǎn)錄動(dòng)畫由DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA之后，mRNA就通過核孔到達(dá)細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。我們把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做“翻譯”。下面我們就來學(xué)習(xí)翻譯的過程，我們先看這個(gè)細(xì)胞圖投影細(xì)胞圖當(dāng)信使RNA從細(xì)胞核內(nèi)攜帶者著DNA上的遺傳信息到達(dá)核糖體上以后就會(huì)指導(dǎo)核糖體合成特定的蛋白質(zhì)，我們來回想一下我們?cè)诘谝徽聦W(xué)習(xí)的蛋白質(zhì)分子的多樣性是說過，氨基酸的數(shù)目，氨基酸的排列順序，和氨基酸的種類不同決定了蛋白質(zhì)的種類不同，而信使RNA上攜帶的遺傳信息就儲(chǔ)存在信使RNA的堿基排列順序中，于是我們很容易就想到了堿基序列和蛋白質(zhì)的氨基酸序列之間必然有聯(lián)系的，堿基

4、的數(shù)目就可以決定氨基酸的數(shù)目，堿基的排列順序就可以決定氨基酸的排列順序，堿基的種類就可以決定氨基酸的種類，但問題問題在于堿基只有四種，而氨基酸有20種，如果一種堿基代表一種氨基酸的話，四種堿基只能表示四種氨基酸。肯定不行，如果兩個(gè)堿基代表一個(gè)氨基酸的話，就可以代表十六種，但也不足，所以科學(xué)家推測最有可能的是三個(gè)堿基代表一種氨基酸，這樣的組合有64種，代表20種氨基酸足夠了。于是按照這種設(shè)想，科學(xué)家開始對(duì)遺傳密碼進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，他們首先人工合成了了堿基全是U的信使RNA，然后用人為的方法促使他去指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)，結(jié)果這樣合成的蛋白質(zhì)上只含有苯丙氨酸，于是科學(xué)家斷定，三個(gè)UUU這樣的堿基序列可以決

5、定苯丙氨酸，但仍然有個(gè)問題，如果是四個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸的話，這樣的結(jié)果也是對(duì)的，所以人們又人工合成了U-G交錯(cuò)排列的信使RNA，結(jié)果這次合成出來的蛋白質(zhì)的氨基酸序列變成了半胱氨酸纈氨酸半胱氨酸交替的序列，這樣人們不但確定了三個(gè)堿基決定一種氨基酸而且破譯出來UGU決定半胱氨酸，GUG決定纈氨酸，遺傳學(xué)上把信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基叫做一個(gè)密碼子，到了1967年科學(xué)家全部破譯出來了所有的遺傳密碼子，并且編制了這張密碼子表。從密碼子表中可以看出，一種氨基酸可以只有一個(gè)密碼子，如色氨酸只有UGG一個(gè)密碼子，也可以有數(shù)個(gè)密碼子；還有兩個(gè)密碼子AUG、GUG除了決定甲硫氨酸和纈氨酸外，還

6、是翻譯的起始信號(hào)，遺傳學(xué)上將其稱之為“起始密碼子”，另外還有3個(gè)密碼子UAA、UGA、UAG，它們不決定任何氨基酸，但在蛋白質(zhì)合成過程中是肽鏈增長的終止信號(hào)，被稱為“終止密碼子”。每條mRNA上都有特定的起始密碼子和終止密碼子。我們下面來做一個(gè)翻譯工作異亮氨酸 色氨酸 纈氨酸 亮氨酸 亮氨酸 異亮氨酸我們?cè)倩氐竭@張細(xì)胞圖，RNA在細(xì)胞核中合成后，從核孔進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合起來。核糖體是細(xì)胞利用氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。那么氨基酸存在于細(xì)胞內(nèi)的什么地方呢？分散在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸是怎樣被運(yùn)送到核糖體中的mRNA上去的呢？顯然，需要一種運(yùn)輸工具。經(jīng)過科學(xué)研究表明，這種工具也是一種RNA，叫做轉(zhuǎn)

7、移RNA，簡寫為tRNA。TRNA與密碼子一樣種類很多，但是，每種轉(zhuǎn)移RNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)移一種氨基酸。tRNA具有特殊的結(jié)構(gòu)，它的一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有三個(gè)堿基，都能專一地與mRNA上的特定的三個(gè)堿基配對(duì)。當(dāng)轉(zhuǎn)移RNA運(yùn)載一個(gè)氨基酸進(jìn)入到核糖體以后，就以信使RNA為模板，按照堿基配對(duì)原則，把轉(zhuǎn)移來的氨基酸放在相應(yīng)的位置上。轉(zhuǎn)移結(jié)束后，tRNA離開核糖體，又去轉(zhuǎn)移下一個(gè)氨基酸。當(dāng)核糖體接受兩個(gè)氨基酸以后，第二個(gè)氨基酸就會(huì)被移至第一個(gè)氨基酸的位置上，并通過肽鍵與第一個(gè)氨基酸連接起來，與此同時(shí)，核糖體也在信使RNA上移動(dòng)三個(gè)堿基的位置，為接受新進(jìn)來的氨基酸做好準(zhǔn)備。上述過程循環(huán)往復(fù)的進(jìn)行，

8、肽鏈就不斷延長，直到出現(xiàn)終止密碼子為止。肽鏈合成以后從信使RNA上脫離，在經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以及高爾基體的運(yùn)輸加工，最終形成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子。投影翻譯動(dòng)畫板書總結(jié)（1）翻譯的定義（2）翻譯的場所：細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上。（3）翻譯的模板：mRNA。（4）翻譯的原料：20種氨基酸。（5）轉(zhuǎn)錄的條件：ATP（能量）（6）翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：A-U G-C從上述過程可以看出：DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中核糖核苷酸的排列順序，信使RNA的排列順序又決定了氨基酸的排列順序，氨基酸的排列順序最終決定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能特異性從而使生物體表現(xiàn)出各種遺傳性狀?；虻谋磉_(dá)過程反映出遺傳信息的傳遞

9、規(guī)律：在遺傳學(xué)上，遺傳信息的流動(dòng)方向叫做信息流。信息的流動(dòng)方向科學(xué)家克里克將其總結(jié)為“中心法則”：基因?qū)π誀畹目刂疲赫?qǐng)同學(xué)們看書回答：基因控制生物的遺傳性狀的主要方式是什么？白化病是怎樣發(fā)生的？隨堂練習(xí)1.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯分別形成 （ ）ADNA、RNA、蛋白質(zhì) BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖體 DRNA、DNA、蛋白質(zhì)2.一個(gè)DNA分子含有堿基60個(gè)，那么經(jīng)“翻譯”后合成的一條多肽鏈中最多含有肽鍵 （ ）A10個(gè) B9個(gè) C30個(gè) D29個(gè)3.遺傳密碼位于 （ ）A蛋白質(zhì)分子上  BDNA分子上  CRNA分子上  D信使RNA分子上4.若

10、某肽鏈的第一個(gè)氨基酸的密碼子為AUG，那么控制這個(gè)氨基酸的DNA模板鏈上相應(yīng)的三個(gè)堿基的順序應(yīng)為 （ ）AUAC  BAUG  CATG  DTAC5.一條多肽鏈中有氨基酸1000個(gè)，則作為合成該多肽的模板信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子分別至少要有堿基多少個(gè)？ （ ）A3000個(gè)和3000個(gè)  B1000個(gè)和2000個(gè)  C3000個(gè)和6000個(gè)  D2000個(gè)和4000個(gè)6.一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的3個(gè)堿基為CGA，此RNA運(yùn)載的氨基酸是（ ）A酪氨酸(UAC)  B谷氨酸(GAG)  C精氨酸(CGA)  D丙氨酸(GCU) 本節(jié)課的主要知識(shí)構(gòu)建起簡要的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)幫助學(xué)生把本節(jié)的知識(shí)聯(lián)系起來。 場所：細(xì)胞核 模板：DNA的一條鏈 原料：游離的4種脫氧核苷酸 產(chǎn)物：RNA基因的表達(dá) 場所：核糖體 模板：mRNA 原料：氨基酸 產(chǎn)物：蛋白質(zhì) DNA RNA 蛋白質(zhì)布置作業(yè)思考，回答學(xué)生思考，回答學(xué)生觀察，思考，整理思路聯(lián)系復(fù)習(xí)的內(nèi)容，思考并