41基因指导蛋白质的合成教案

第1节基因指导蛋白质的合成一、教学目标1.概述遗传信息的转录和翻译。2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。二、教学重点和难点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、课时安排：2课时四、教学过程：一、遗传信息的转录基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质──RNA充当信使。思考1：为什么RNA适于作DNA的信使呢？1、细胞中的两种核酸的比较DNARNA组成元素C、H、O、N、P基本单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）化学组成一分子磷酸脱氧核糖A、T、C、G一分子磷酸核糖A、U、C、G结构规则的双螺旋结构一般单链结构功能编码复制遗传信息,控制蛋白质合成传递遗传信息，并通过蛋白质表达出来分布细胞核的染色体,线粒体,叶绿体细胞质的核糖体2、RNA的在细胞中有三种（观察图4-3）mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体RNA）（1）信使RNA（mRNA）：单链结构，由DNA转录而来，其碱基序列包含遗传信息，因将DNA中遗传信息转录下来故名。遗传密码位于mRNA上。（2）转运RNA（tRNA）：三叶草结构，头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸，在蛋白质合成中运输氨基酸，所以叫做转运RNA。（3）核糖体RNA（rRNA）：与核糖体结合，是核糖体的重要组成部分。思考2：DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢？3、转录：图示P63图4-4以DNA为模板转录RNA的图解。（1）定义：转录是在内进行的，是以DNA双链中的条链为模板，合成的过程。（2）过程：（分4步）①DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。②游离的随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以结合。③新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。此处用到RNA聚合酶。④合成的mRNA从上释放。而后DNA双链恢复。（3）小结：复制、转录过程比较复制转录时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期生长发育的连续过程中场所主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体原料4种脱氧核苷酸4种模板DNA的两条链DNA中的链条件特定的酶和ATP过程DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应模板链螺旋化DNA解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对原则，形成mRNA（单链），进入细胞质与核糖体结合特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留产物两个双链DNA分子意义复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代传递遗传信息，为翻译作准备记忆节节清：转录：转录是在细胞核内进行的，是以DNA双链中的一条链为模板，合成mRNA的过程。过程：1.DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。2.游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。3.新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。此处用到RNA聚合酶。4.合成的mRNA从DNA链上释放。而后DNA双链恢复。四、答案和提示（一）问题探讨提示：此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用，又是如何发挥作用的。一种生物的整套DNA分子中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说是构建生物体的蓝图。但是，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，因此，在可预见的将来，利用DNA分子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。（二）思考与讨论一1.提示：可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出的规律等角度来分析。例如，转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性。2.转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系，与DNA双链间碱基互补配对不同的是，RNA链中与DNA链的A配对的是U，不是T；与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。（三）思考与讨论二1.最多能编码16种氨基酸。2.至少需要3个碱基。（四）思考与讨论三1.对应的氨基酸序列是：甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。2.提示：这是一道开放性较强的题，答案并不惟一，旨在培养学生的分析能力和发散性思维。通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的，等等。3.提示：此题具有一定的开放性，旨在促进学生积极思考，不必对答案作统一要求。可以从增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。（五）思考与讨论四1.提示：此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。可以参照教材中图46的表示方法来绘制。2.提示：根据mRNA的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。（六）想像空间DNA相当于总司令。在战争中，如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥，就会影响他指挥全局。DNA被核膜限制在细胞核内，使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行，有利于这两项重要生命活动的高效、准确。（七）练习基础题1.TGCCTAGAA；UGCCUAGAA；3；3；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2.C。拓展题1.提示：可以将变化后的密码子分别写出，然后查密码子表，看看变化了的密码子分别对应哪种氨基酸。这个实例说明密码的简并性在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。2.提示：因为几个密码子可能编码同一种氨基酸，有些碱基序列并不编码氨基酸，如终止密码等，所以只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列，而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。遗传信息的传递就是在这一过程中损失的。课后反思：我认为本节课的内容关键是要大家在记住转录和翻译过程，只有理解的框架知识，对后面的密码子，反密码子，密码子表才更好理解，所以我将该内容这样来分：第1节注重学生对内容的掌握，同时将过程与复制过程进行比较。第2节注重学生对边角，补充的知识的理解，并且做好对应训练，最后从实质上掌握好本节内容。