从基因到蛋白质优秀教案设计

高中生物

苏教2003课标版

《第四章第三节

基因控制蛋白质的合成》教学设计

一、知识目标：

1. 概述遗传信息的转录过程

2. 比较转录与复制的异同

二、能力目标：通过基因控制蛋白质的合成学习培养学生分析综合能力。

三、教学方法：分组学习、合作抢答

四、教学过程：

课题引入：

教师：基因是怎样控制生物的性状呢？

现代遗传学认为：

生物的性状是由 基因 控制的；

生物的性状是由 蛋白质 来体现的。

教师设问：DNA（基因）是怎样通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的呢？

引入课题：第三节

基因控制蛋白质的合成

先播放一段《侏罗纪公园》的视频，激发同学们的学习热情。

根据视频，提出问题：

美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时，思考并讨论：

问题一：在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA使恐龙复活呢？

问题二：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？

小组抢答：从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现。所以主要解决DNA上基因怎样表达成相应性状的问题。

资料分析：

某科学家从细菌中分离出耐高温a-淀粉酶基因α,通过基因工程的方法将基因α转移到马铃薯植物中,经检测,发现耐高温a-淀粉酶在成熟马铃薯块茎细胞中存在。

从这个资料中你可以看出基因和蛋白质有着怎样的关系呢？

小组抢答：结论：基因可以指导蛋白质的合成，

即：基因→蛋白质。

引入小标题：从基因到蛋白质（一）

学生活动：自主学习教材，完成自主归纳1.遗传信息的转录

回答问题：1、DNA主要存在于细胞的什么部位？

2、生物的性状或生命活动由什么物质承担？

3、蛋白质的合成在细胞的什么部位？

学生回答：1、细胞核；2、蛋白质；3、细胞质。

教师引导：DNA分子主要存在于细胞核中的染色体上，而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。那细胞核内的DNA携带的遗传信息是怎样传递至细胞质中去的呢？

一、遗传信息的转录

分析资料：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止，而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋白质。同年，拉斯特（Laster Gold）等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。

问题：根据以上资料，你会做出怎样的猜想呢？

小组抢答：遗传信息的流动：DNA→RNA→蛋白质。

问题：为什么RNA适于作遗传信息的传递者呢？

(一)RNA的结构、分类和作用

小组合作1：1、比较RNA与DNA结构的不同

比较项目

基本单位

五碳糖

含氮碱基

结构

主要存在部位

DNA 脱氧核苷酸

脱氧核糖

A T C G 双链结构

细胞核

RNA 核糖核苷酸

核糖

A U C G 多为单链结构

细胞质

教师：根据RNA的结构和功能的不同，RNA可以分为三种

学生看书回答：2、RNA的分类：信使RNA(mRNA)：

遗传信息传递的媒介。

转运RNA(tRNA)：

转运氨基酸的工具。

核糖体RNA(rRNA)：

与蛋白质构成核糖体。

学生思考：

1、mRNA为什么叫做信使RNA？它是谁的信使？

因为它是遗传信息的传递者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。

2、为什么mRNA适于作DNA的信使？



RNA是由基本单位——四种核糖核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。



RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。



RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”。

因此以RNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。

（二）小组合作2 ：转录的具体过程

请同学们阅读课本P63的第四自然段和图4-4，然后完成下列填空。

（１）转录的定义：

（２）转录的场所：

（３）转录的模板：

（４）转录的原料：

（５）转录的条件：

（６）转录时的碱基配对: （

7）转录的结果：

视看观频：DNA的转录，提高学生对转录的直观印象。同时再次巩固DNA的转录过程。

并及时进行遗传信息的转录过程总结。

学生活动：练一练（检验学生转录的碱基互补配对掌握情况）

学生活动：看图说话，你能区别哪个图是在进行DNA的复制？哪个图在进行DNA的转录？

请说明判断理由？

由此引出

DNA复制与转录的比较：

（三）小组合作3：DNA复制与转录的比较

场所

解旋

模板

原料

酶

能量

碱基配对

产物

复制

细胞核

边解旋边复制且完全解旋

DNA的两条链

4种脱氧核苷酸

DNA解旋酶、DNA聚合酶

ATP G－C、C－G、T－A、

A － T

两个子代DNA 转录

细胞核

只解有遗传效应的片段

只有DNA的一条链

4种核糖核苷酸

RNA聚合酶

ATP G－C、C－G、T－A、A－U

RNA （四）小组合作4：按照碱基配对原则

1、写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列；

2、写出b链对应的a链的碱基序列。

a链

DNA双链片段

b链

信使RNA

（五）小结：

1、RNA的分子结构和化学组成 2、DNA与RNA的区别 3、转录过程所需的模板原料和遵循的原则 4、 DNA的复制与DNA转录的区别

C

G

A

A

C

C

T

C

A

C

G

C

（六）巩固练习

1、构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位-核苷酸有多少种?碱基有多少种?( ) A.2种 4种 B.4种 4种

C.5种 5种 D.8种 5种

2、下列哪一组物质是RNA的组成成分( ) A.脱氧核糖核酸和磷酸 B.脱氧核糖﹑碱基和磷酸

C.核糖﹑碱基和磷酸 D.核糖﹑嘧啶和核酸

3.DNA分子的解旋发生在___过程中( ) A.复制 B.转录 C.翻译 D.复制和转录

4.一个DNA分子转录出多少种多少个mRNA( ) A.一种一个 B.一种多个

C.多种多个 D.无数种无数个

5、有3个核酸，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸链，则它们是（ ）

A、一个DNA和两个RNA B、两个DNA和一个 RNA

C、三个DNA D、三个RNA 6、DNA和RNA的区别是（ ）

A、五碳糖不同 B、碱基种类不同 C、空间结构不同 D、以上都是

7、由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成的RNA完全水解后，得到的化学物质是

（

）

A、氨基酸 葡萄糖 碱基 B、氨基酸 核苷酸 葡萄糖

C、核糖 碱基 磷酸 D、脱氧核糖 碱基

磷酸

8、如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA，那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是 ，转录成的信使RNA上的碱基排列顺序是

__________________________

9、如下是转录过程：DNA ……ＡＴＧ……

RNA ……ＵＡＣ……

该图中有 种核苷酸，有 核酸

，有 种碱基，该过程是在 中进行的。