第一节　基因指导蛋白质的合成　教学设计

1 / 7 第一节 基因指导蛋白质的合成 教学设计 第一节 基因指导蛋白质的合成 教学设计 1.教学重点 （ 1）了解基因控制蛋白质合成的中间物质 RNA 的基本单位、化学组成和种类，以及它与 DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同； （ 2）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程； （ 3）比较转录和翻译的异同； （ 4）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子； （ 5）计算问题：基因 (DNA)碱基、 RNA碱基和氨基酸的对应关系。 2.教学重难点 （ 1）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程 （ 2）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子； （ 3）计算问题：基因 (DNA)碱基、 RNA碱基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决。 3.教学建议 结合教材有关转录和翻译的图解或模型动画演示。 2 / 7 4.课时安排 3 课时 5.教学过程 学习 阶段教师组织和引导学生 活动教学 意图 导学 引入课题 学生自学 教师指导 学生自学 教师讲解 思考讨论 教师讲解 思考讨论 与生活联系，激发学习和探究知识的兴趣 教师导学 设置问题情境播放 2 分钟侏罗纪公园电影。 提问：电 影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的？ (回答 :复活的恐龙是科学家利用提取恐龙的 DNA 培育繁殖而来的。 ) 3 / 7 教师引导：基因就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。 思考：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？ 教师指出：在 DNA 和蛋白质之间，有一种中间物质 RNA充当信使。 复习旧知：两种核酸（ DNA和 RNA）在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面的区别 （列表，阅读课文 10分种，学 生填写） 一、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 4 / 7 分布细胞核的染色体 ,线粒体 ,叶绿体细胞质的核糖体 另外，教师补充： RNA的在细胞中有三种： mRNA（信使 RNA）， tRNA（专运 RNA）， rRNA（核糖体 RNA）。 设问 ： DNARNA 蛋白质之间的关联？（学生阅读课文 10分钟，小组发言。） 二、基因控制蛋白质合成过程 （一）转录：图示 P63图 4-4 以 DNA为模板转录 RNA 的图解。利用视频：显示转录过程。 1.定义：转录是在细胞核内进行的，是以 DNA双链中的一条为模板，合成 mRNA 的过程。 2.过程：细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的 DNA 的一条链上的碱基互补配对，在 RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个 mRNA分子。 3.小结： 场所：细胞核； 模板： DNA解旋，以其中一条有意义链为模板； 原料： 4 种核 糖核苷酸（ A、 U、 c、 G）； 合成产物：单链的 mRNA（信使 RNA）；所需酶： RNA 聚合酶。 设问： DNA的碱基与 RNA的碱基如何互补配对？ （二）翻译：图示 P64图 4-6 蛋白质合成示意图。 1.密码子和反密码子的区分： 密码子： mRNA上三个相邻的碱基称为一个密码子。 5 / 7 反密码子：每个 tRNA上的三个碱基，可以与 mRNA上的密码子互补配对。 tRNA（转运 RNA）的特点：象三叶草的叶形，一端是 3 个碱基，另一端是携带氨基酸的部位（如图）。 思考： mRNA的 4 种碱基如何决定 20种氨基酸？ 推理： 1 种碱基决定 1 种氨基酸？（不可能） 2 个碱基决定 1 种氨基酸？（ 16 种组合方式也不能决定 20种氨基酸，不行。） 提出： mRNA上每 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸。 小结： 64种密码： 61个编码控制 20种氨基酸合成，另外 3个（ UAG、 UAA、 UGA）不编码任何氨基酸，而是合成蛋白质的终止信号又称终止密码。反密码子： 61种 tRNA。 游戏：请学生看图，想象一下核糖体这个生产车间是如何工作的？能否做一个模型显示出来？ 2、翻译： 利用视频：显示翻译过程。 （ 1）定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 （ 2）过程：核糖体与 mRNA 的结合部位会形成 2 个 tRNA 的结合位点。第一个携带氨基酸的 tRNA的碱基与 mRNA的碱基互补配对，进入位点 1。第二个携带氨基酸的 tRNA的碱基与mRNA的碱基互补配对，进入位点 2。两个氨基酸脱水缩合，6 / 7 第一个氨基酸通过肽键转移到位点 2 的 tRNA 上。核糖体沿着 mRNA 移动，位点 1 的 tRNA 离开核糖体，位点 2 的 tRNA进入位点 1，第三个携带氨基酸的 tRNA 的碱基与 mRNA 的碱基互补配对，进入位点 2，继续肽链的合成，直到读取到 mRNA的终止密码为止。一个 mRNA 分子可以与多个核糖体结合，同时进行多条肽链的合成。 肽链合成后，从核糖体与 mRNA 的复合物上脱落离，经过盘曲和折叠等方式形成具有一定空间结构和功能的蛋白质分子。 （ 3）小结： 场所：细胞质的核糖体； 模板：以 mRNA为模板； 原料： 20种氨基酸（由 tRNA搬运）； 合成：有一定氨基酸顺序的肽链。 设问：已知 mRNA的碱基序列是 AUGGAAGcAUGUccGAGcAAGccG，这 mRNA 上有多少个密码子？写出相应的反密码子，并根据密码子表，列出相应的氨基酸序列。 利用视频：显示蛋白质合成的全过程。（转录和翻译过程） 再次总结： （三）比较复制，转录和翻译三个过程的差异： DNA复制转录翻译 场所细胞核细胞核核糖体 7 / 7 模板 DNA双链 DNA 一条链 mRNA 原料 4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 20种氨基酸 合成 DNA分子 mRNA 肽链 特点半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录一个 mRNA 分子可以与多个核糖体结合 (四 )与蛋白质合成有关的计算： 思考： DNA的碱基、 mRNA的碱基与氨基酸个数的关系？ 小结： DNA的碱基数 :mRNA的碱基数 :蛋白质的氨基酸数 =6:3:1 反馈练习 学