基因的表達教案

1、課題 三 基因的表達課時第二課時授課人 課型新授知識目標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1、培養(yǎng)學生查詢資料獲得信息、處理信息的能力。2、培養(yǎng)學生分析、比較、判斷、綜合思維能力。情感目標1、通過學習認識到事物的現(xiàn)象是由本質(zhì)決定等辨證唯物主義觀點。2、培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度及創(chuàng)新精神、合作精神。教學重點1、翻譯的過程和原理。2、遺傳信息和“密碼子”的概念。教學難點翻譯的過程和原理教學用具多媒體課件教學方法講授法、演示法、練習法教學過程 學習內(nèi)容教師活動學生活動導入基礎(chǔ)知識回顧思考知識網(wǎng)絡知識應用實戰(zhàn)演練小結(jié)作業(yè)我們上節(jié)課學習

2、了基因表達的第一課時，在上節(jié)課中我們學習了基因的概念，以及基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)表達的過程，我們知道基因控制蛋白質(zhì)的合成包括兩個階段，轉(zhuǎn)錄和翻譯，上節(jié)課我們重點講了轉(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。知識回顧：1、基因控制蛋白質(zhì)合成的過程包括_和_兩個階段。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磷酸分布主要在細胞質(zhì)，少量在細胞核（如核仁）結(jié)構(gòu)一般是單鏈 （且比DNA短，能通過核孔）下面我們再來看一下轉(zhuǎn)錄的動畫演示

3、，投影轉(zhuǎn)錄動畫由DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA之后，mRNA就通過核孔到達細胞質(zhì)的核糖體上，直接指導蛋白質(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”。下面我們就來學習翻譯的過程，我們先看這個細胞圖投影細胞圖當信使RNA從細胞核內(nèi)攜帶者著DNA上的遺傳信息到達核糖體上以后就會指導核糖體合成特定的蛋白質(zhì)，我們來回想一下我們在第一章學習的蛋白質(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，如果兩個堿基代表一個氨基酸的話，就可以代表十六種，但也不足，所以科學家推測最有可能的是三個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。于是按照這種設想，科學家開始對遺傳密碼進行了系統(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，于是科學家斷定，三個UUU這樣的堿基序列可以決

5、定苯丙氨酸，但仍然有個問題，如果是四個堿基決定一個氨基酸的話，這樣的結(jié)果也是對的，所以人們又人工合成了U-G交錯排列的信使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，遺傳學上把信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基叫做一個密碼子，到了1967年科學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密碼子，如色氨酸只有UGG一個密碼子，也可以有數(shù)個密碼子；還有兩個密碼子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，遺傳學上將其稱之為“起始密碼子”，另外還有3個密碼子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，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 異亮氨酸我們再回到這張細胞圖，RNA在細胞核中合成后，從核孔進入到細胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合起來。核糖體是細胞利用氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。那么氨基酸存在于細胞內(nèi)的什么地方呢？分散在細胞質(zhì)中的氨基酸是怎樣被運送到核糖體中的mRNA上去的呢？顯然，需要一種運輸工具。經(jīng)過科學研究表明，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，另一端有三個堿基，都能專一地與mRNA上的特定的三個堿基配對。當轉(zhuǎn)移RNA運載一個氨基酸進入到核糖體以后，就以信使RNA為模板，按照堿基配對原則，把轉(zhuǎn)移來的氨基酸放在相應的位置上。轉(zhuǎn)移結(jié)束后，tRNA離開核糖體，又去轉(zhuǎn)移下一個氨基酸。當核糖體接受兩個氨基酸以后，第二個氨基酸就會被移至第一個氨基酸的位置上，并通過肽鍵與第一個氨基酸連接起來，與此同時，核糖體也在信使RNA上移動三個堿基的位置，為接受新進來的氨基酸做好準備。上述過程循環(huán)往復的進行，

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。投影翻譯動畫板書總結(jié)（1）翻譯的定義（2）翻譯的場所：細胞質(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）翻譯時的堿基配對：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_過程反映出遺傳信息的傳遞

9、規(guī)律：在遺傳學上，遺傳信息的流動方向叫做信息流。信息的流動方向科學家克里克將其總結(jié)為“中心法則”：基因?qū)π誀畹目刂疲赫埻瑢W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1.DNA復制、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DNA分子含有堿基60個，那么經(jīng)“翻譯”后合成的一條多肽鏈中最多含有肽鍵 （ ）A10個 B9個 C30個 D29個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、某肽鏈的第一個氨基酸的密碼子為AUG，那么控制這個氨基酸的DNA模板鏈上相應的三個堿基的順序應為 （ ）AUAC  BAUG  CATG  DTAC5.一條多肽鏈中有氨基酸1000個，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？ （ ）A3000個和3000個  B1000個和2000個  C3000個和6000個  D2000個和4000個6.一個轉(zhuǎn)運RNA的3個堿基為CGA，此RNA運載的氨基酸是（ ）A酪氨酸(UAC)  B谷氨酸(GAG)  C精氨酸(CGA)  D丙氨酸(GCU) 本節(jié)課的主要知識構(gòu)建起簡要的知識網(wǎng)絡幫助學生把本節(jié)的知識聯(lián)系起來。 場所：細胞核 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 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，回答學生思考，回答學生觀察，思考，整理思路聯(lián)系復習的內(nèi)容，思考并