从基因到蛋白质教学设计(第一课时)

课题

第4章

遗传的分子基础

教学目标

与知识点

[来源学科网]第3节

基因控制蛋白质的合成

（一）知识：

1、染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质；

2、RNA与DNA的异同；

3、基因控制蛋白质合成的过程和原理；

4、遗传信息和“密码子”的概念；

（二）能力：

1、通过图片理解基因和遗传信息的关系；

2、通过动画过程掌握基因控制蛋白质合成的过程；

3、通过“积极思维”掌握密码子的破译过程。

（三）情感态度和价值观：

1、

通过基因的表达过程的学习，树立唯物主义的观点；

2、激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使之乐于探索生命现象。

【教学重点】

基因控制蛋白质合成的过程和原理

【教学难点】

基因控制蛋白质合成的过程和原理

【教学媒体】PPT课件

【教学方法】问题教学法、讲解法相结合

课型

新授课

教学重点、

难点分析及

教法设计

1、基因控制蛋白质合成的最终结果是什么？生物表现出多样性的直接原因和根本原因分别是什么？基因控制蛋白质合成的具体步骤是什么？

2、DNA是如何把遗传信息传递到mRNA上的？如何保证遗传信息传递的准确性？这个过程的场所是什么？携带有遗传信息的mRNA又将到哪里去？通过哪一个结构到细胞核外去？[来源:学.科.网]

思考问题

3、如何保证转录和翻译的准确进行？遗传信息指什么？遗传信息位于哪一结构上？

4、密码子有多少种？氨基酸种类有多少？密码子和氨基酸是怎样对应的？一种氨基酸只有一个密码子与之对应吗？每个密码子都对应一种氨基酸吗？不同的生物之间是否共用这一密码子表？

一次备课

新课讲解

师：（课件展示真核细胞亚显微结构图），然后提问引发思考：控制生物性状的基因在哪里？蛋白质的合成场所在在哪里？

引导探究：基因主要位于细胞核的染色体上，怎么去指导细胞质中的核糖体合成蛋白质？（打比方-细胞核是司令部，细胞质是战场，DNA可充当什么角色？它为什么不到细胞质中直接指导蛋白质的合成？）

二次备课

推测：有一种物质把遗传信息“带”到核糖体上。

引导学生推测遗传信息从细胞核到核糖体的传递途径可能情况：课件展示素材

问：那么蛋白质的合成发生在细胞的什么部位？

（生答：细胞质中，核糖体上）

问：细胞核中的基因怎么控制细胞质中的蛋白质合成呢？

（稍作停顿后，自答：此过程需要通过一种媒介，即某种RNA来执行。）

问：大家还记得RNA吗？它与DNA有什么相同之处和不同之处？

投影呈现两者异同的比较表格，请同学回答：

DNA与RNA的比较

碱基

五碳糖

磷酸

基本单位

结构

分子大小

DNA A、G、C、T 脱氧核糖(C5H10O4) 磷酸

脱氧核苷酸

很大

RNA A、G、C、U 核糖(C5H10O5) 磷酸

核糖核苷酸

比较小

通常呈双螺旋结构

通常呈单链状结构

讲述：了解了RNA，那么作为媒介的RNA怎么形成的呢？它需要通过转录产生。

（由此进入有关“转录”内容的学习）

（板书）一、转录

问：什么是转录呢？（播放flash动画后，再引导学生阅读书本思考）

（生答：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程称为转录。）

教师对转录概念从发生场所、模板、原则、产物等方面作剖解强调，并与DNA复制的相关方面做比较，帮助学生深刻理解。

讲述：转录产生的RNA又分为不同的种类，主要有信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）和转运RNA(rRNA)等。

问：转录有什么意义？

（答：通过转录，DNA分子把遗传信息传递到mRNA上。）

讲述：携带了DNA（基因）遗传信息的mRNA产生后，从细胞核的核膜出来，进入细胞质中。接下来，它又如何将遗传信息反映到蛋白质上，从而使生物体现出相应的性状呢？

（板书：二、翻译）

1、翻译的概念：

从概念可知，翻译的实质就是将mRNA的碱基序列翻译为氨基酸的序列。因此，要想知道mRNA是如何翻译成蛋白质的，首先要寻找出mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系。

2、mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系分析

遗传密码：

密码子的概念；

密码子表的使用；

遗传密码的特点。

3、转运氨基酸到“生产线”上去的工具——tRNA

（1）

tRNA的结构特点: 三叶草形，一端携带氨基酸，另一端有反密码子。

（2）tRNA的种类：61种（依反密码子不同）。

（3）tRNA与氨基酸转运之间的对应关系：

每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。

每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。

（4）tRNA转运氨基酸的实例

4、蛋白质翻译的具体过程：学生先阅读教材相关内容，然后动画演示。

问题：（1）依据图中的mRNA，依次说出由什么样反密码子的tRNA转运什么种类的氨基酸进入核糖体？

（2）每个氨基酸之间通过什么连接成肽链？

（3）翻译到什么位置结束？

5、翻译与转录的比较（课件呈现）

【总结本课内容】

1、翻译的概念；

2、mRNA的碱基序列与氨基酸之间的对应关系；

3、密码子的概念及遗传密码的特点；

4、tRNA的形态与结构特点；

5、翻译的过程

6、DNA复制、转录、翻译比较

场所

模板

原料

酶和其

它条件

碱基互补

产物

配对方式

A与T C与G T与A G与C A与U C与G T与A G与C DNA 复

制

细胞核

DNA两条链

细胞核

游离的脱解旋酶、氧核苷酸、DNA聚合4种

酶等。能量

转

录

DNA游离的核解旋酶、的一糖核苷酸、RNA聚合条链

4种

酶（可提一下）等。能量

信使RNA 氨基酸、20种

mRNA 翻

译

细胞质中的核糖体

网Z。X。X。K][来源:学。科。酶、转运A与U RNA、能量

C与G G与C U与A 蛋白质（或多肽链）

【巩固练习】

1、遗传密码的组成是（

B ）

A、由A、T、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。

B、由A、U、G、C四种碱基中任何三个做排列组合。

C、由A、T、G、C、U五种碱基中任何三个做排列组合。

D、由A、U、G、T四种碱基中任何三个做排列组合。

2、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的

（

D ）

A、转运RNA中核苷酸的排列顺序

B、蛋白质分子中氨基酸的排列顺序

C、核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序

D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序

3、在遗传信息的转录和翻译过程中，起

“搬运工”作用的是（

B ）

A、核糖体RNA

B、转运RNA

C、信使RNA

D、氨基酸

4、已知某转运RNA的一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（

A ）

A、GAT

B、GAA

C、GUA

D、CTA 5、已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是（

D ）

A 、12

B、

24

C、18

D、

30

【板书设计】

第3节 基因控制蛋白质的合成

一、转录

a.场所: 细胞核

b.过程: 以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。

c.目的: 传递遗传信息。

二、翻译

a.场所: 细胞质的核糖体。

b.过程: 以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。

c.目的: 传递遗传信息

【教学反思】

本课虽然新的概念较多，生理过程微观抽象，但通过生动形象的动画演示，使其变得具体直观，效果较好。