001第一节基因指导蛋白质的合成

第一节基因指导蛋白质的合成 五常市拉林一中 徐广超 一 教学目标 知识与技能 概述遗传信息的转录和翻译 运用数学方法 分析碱基与氨基酸的对应关系 过程与方法 运用已有的知识和经验提出假说 运用数学方法 分析碱基与氨基酸之间的对应关系 情感态度价值观 体验基因表达过程的和谐美 基因表达原理的逻辑美 简约美 认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结 二 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 三 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 四 教学方法 导学法 结合教材有关转录和翻译的图解或模型动画演示 五 课时安排 3 课时 六 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 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 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 学生观看 学生讨论 回答 学生思考 有中间物 质传递信 息 学生阅读 课文 思 考问题 设计新情景 引入新内容的 学习 通过阅读课文 进一步提高学 生自学能力 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 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 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 DNA RNA 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 并填写表 学生带着 问题阅读 课文 小 组讨论 学生思考 回答 学生思考 回答 学生将课文知 识建立起有机 的联系 教师导学 进 一步掌握知识 要点 并利用教材中 的图解 引导 学生通过观察 思考 归纳获 得知识 教师导学 帮 助学生掌握知 识要点 设置问题 情境 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 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 学生思考 学生跟随 教师讲解 理解翻译 的过程 学生思考 回答 学生观看 学生思考 小组讨论 以小组发 言 完成练习 利用图解 引 导学生通过观 察 思考 归 纳获得知识 使学生加深对 基因表达过程 的理解 为后 两节学习做好 铺垫 使学生通过解 决问题 灵活 运用知识 知识归纳 知识延伸 巩固知识 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 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 A U G G A A G C A U G U C C G A G C A A G C C G 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 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