从基因到蛋白质ppt课件教学实录

第4章

基因的表达

第1节

基因指导蛋白质的合成

江阴市山观高级中学 徐巧振

一、教学目标

1、概述遗传信息的转录和翻译过程。

2、运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。

二、重点、难点分析

1、教学重点

遗传信息转录和翻译的过程

2、教学难点

遗传信息的翻译过程

三、教学过程设计 1、课堂导入：

请同学一起翻看书本目录，在这本书第一章的中，我们发现了遗传因子也就是基因，第二章我们了解了基因在哪里，第三章中我们知道了基因是什么，在第四章中我们将要一起学习基因是如何起作用的，也就是基因的表达。

观看两位明星（姜文和姜武照片），学生们看完明星照片兴趣高涨，趁此机会我就问：你认识他们吗？他们长的是不是特别像？从构成生物的分子水平来说明长的像的原因？生物的性状是由蛋白质直接体现的，而根本上由遗传物质控制决定的，也就是说遗传物质要控制性状，就必须控制蛋白质的合成，这就是基因的表达。

2、课堂内容：

真核细胞的DNA主要存在哪里？蛋白质在哪里合成？（学生看图回答）真核细胞的DNA主要存在于细胞核，蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上完成。

探究：基因在细胞核中，它要控制细胞质中蛋白质的合成，是由谁来帮助完成呢？

实验一：对洋葱根尖进行培养

第一步：加入RNA酶分解细胞中的RNA。（RNA酶的作用是水解RNA的，RNA酶加入后，细胞中的RNA就没有了，这样这个细胞的生命活动会受到怎样的影响呢？） 现象：蛋白质合成就停止； 第二步：再加进了从酵母中提取出来的RNA。（这样细胞内又重新含有了RNA，结果会怎么样呢？）

现象：可重新合成一定数量的蛋白质。

结论：(学生回答)蛋白质的合成与RNA有关。

实验二：

A组：把变形虫培养在同位素标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液中。

（提问：尿嘧啶核糖核苷酸是合成什么分子的原料？穿插复习核酸的种类，核酸的基本组成单位，核苷酸又由哪三部分组成，核苷酸的结构简式，DNA和RNA在化学组成上的异同以及RNA的种类和功能）

现象：标记的U集中出现在细胞核中；

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B组：变形虫培养在未标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液中， 实验：在适当的时候，用前面两组变形虫进行核移植实验。将A组变形虫的细胞核移植到B组变形虫的细胞质中进行培养观察。

现象：大部分标记的U相继从细胞核中移入细胞质中。

结论：RNA是在细胞核中合成的，然后再从细胞核中转移到细胞质中。

通过实验说明，基因要把遗传信息在蛋白质上表达出来，并不会亲自到细胞质中指导蛋白质的合成，就必须派一个“信使”去细胞质指导蛋白质的合成，我们就把这种RNA称之为信使RNA。基因把遗传信息传递给信使RNA的过程,就是基因表达的第一个阶段：转录。 （1）

转录过程：

细胞核中以DNA的一条链为模板按碱基互补配对原则合成RNA的过程就是转录。（同学读书本概念）

通过自行学习书本并完成以下内容。

场所：主要在细胞核

模板：只能以DNA的一条链为模板。

原料：四种游离的核糖核苷酸

酶：RNA聚合酶

能量：ATP 碱基互补配对原则：A-U、T-A、G-C、C-G 产物去向：由核孔进入细胞质

写一写：已知DNA的碱基对顺序写出对应的mRNA的碱基顺序 (以链1为模板进行转录)。

DNA 链1：……TACTATCCCTTT……

2： ……ATGATAGGGAAA……

动画动态展示基因表达中转录的过程。

信使RNA在细胞核中合成之后，要通过核孔去细胞质指导蛋白质的合成，这就是基因表达的第二个阶段：翻译。

（2）翻译过程：

以信使RNA为模板，合成有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程就是翻译。（同学读概念）我们来了解一下翻译的具体过程。（动画展示翻译过程，思考解决以下问题）

场所：核糖体

模板：mRNA。

原料：20种氨基酸

酶：蛋白质合成酶

能量：ATP 碱基互补配对原则：A-U、U-A、G-C、C-G 产物去向：细胞内，细胞外

在动画展示的翻译过程中结合书本穿插讲解：密码子、反密码子、tRNA的结构和功能。

1、密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基又称做1个密码子，一共64分密码子，教学生查看密码子表，认识其中的起始密码子和终止密码子的含义。

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2、转运工具：tRNA，看书理解其结构与功能相对应，理解反密码子的概念。

课堂活动：同学来合作演示下翻译过程

说明：

1、四位同学扮演mRNA拿四张硬纸板上写好的碱基序列。

2、四位同学扮演tRNA把氨基酸转运到相应的位置，在便利贴写上氨基酸的种类，并将便利贴在苹果（代表氨基酸）上。

3、一位同学扮演蛋白质合成酶将氨基酸脱水缩合成多肽。（用竹签代表肽键）

活动讨论：看看氨基酸种类是否正确，演示中是否能够有序进行，如何有序进行？可结合书本翻译中的内容。

（3）课堂小结

通过视频展示转录和翻译的全过程，让学生能够更直观的了解基因表达的过程，把抽象的问题形象化。

四、板书设计

一、基因表达的过程

1、转录: 2、翻译:

场所：细胞核 场所：细胞质的核糖体

模板：只能以DNA的一条链为模板 模板：信使RNA为模板

酶：RNA聚合酶 酶

原料：4种核糖核苷酸 原料：20种氨基酸

能量：ATP 能量：ATP 原则：A-U,T-A,C-G,G-C 原则：A-U,U-A,C-G,G-C

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