基因的表达教案

1、课题 三 基因的表达课时第二课时授课人 课型新授知识目标1、理解翻译的过程和原理。2、理解遗传信息和“密码子”的概念。3、知道“中心法则”的概念及发展。能力目标1、培养学生查询资料获得信息、处理信息的能力。2、培养学生分析、比较、判断、综合思维能力。情感目标1、通过学习认识到事物的现象是由本质决定等辨证唯物主义观点。2、培养实事求是的科学态度及创新精神、合作精神。教学重点1、翻译的过程和原理。2、遗传信息和“密码子”的概念。教学难点翻译的过程和原理教学用具多媒体课件教学方法讲授法、演示法、练习法教学过程 学习内容教师活动学生活动导入基础知识回顾思考知识网络知识应用实战演练小结作业我们上节课学习

2、了基因表达的第一课时，在上节课中我们学习了基因的概念，以及基因通过控制蛋白质的合成来实现表达的过程，我们知道基因控制蛋白质的合成包括两个阶段，转录和翻译，上节课我们重点讲了转录的过程和原理，现在让我们一块来回忆一下这些知识。知识回顾：1、基因控制蛋白质合成的过程包括_和_两个阶段。2、转录的概念：以DNA的一条链为模板，按_原则，合成RNA的过程。3、转录发生的场所_。4、转录需要的原料_。5、DNA与RNA的区别项目DNARNA基本单位脱氧核苷酸五碳糖核糖碱基A、G、C、T磷酸分布主要在细胞质，少量在细胞核（如核仁）结构一般是单链 （且比DNA短，能通过核孔）下面我们再来看一下转录的动画演示

3、，投影转录动画由DNA转录成mRNA之后，mRNA就通过核孔到达细胞质的核糖体上，直接指导蛋白质的合成。我们把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做“翻译”。下面我们就来学习翻译的过程，我们先看这个细胞图投影细胞图当信使RNA从细胞核内携带者着DNA上的遗传信息到达核糖体上以后就会指导核糖体合成特定的蛋白质，我们来回想一下我们在第一章学习的蛋白质分子的多样性是说过，氨基酸的数目，氨基酸的排列顺序，和氨基酸的种类不同决定了蛋白质的种类不同，而信使RNA上携带的遗传信息就储存在信使RNA的碱基排列顺序中，于是我们很容易就想到了碱基序列和蛋白质的氨基酸序列之间必然有联系的，碱基

4、的数目就可以决定氨基酸的数目，碱基的排列顺序就可以决定氨基酸的排列顺序，碱基的种类就可以决定氨基酸的种类，但问题问题在于碱基只有四种，而氨基酸有20种，如果一种碱基代表一种氨基酸的话，四种碱基只能表示四种氨基酸。肯定不行，如果两个碱基代表一个氨基酸的话，就可以代表十六种，但也不足，所以科学家推测最有可能的是三个碱基代表一种氨基酸，这样的组合有64种，代表20种氨基酸足够了。于是按照这种设想，科学家开始对遗传密码进行了系统的研究，他们首先人工合成了了碱基全是U的信使RNA，然后用人为的方法促使他去指导合成蛋白质，结果这样合成的蛋白质上只含有苯丙氨酸，于是科学家断定，三个UUU这样的碱基序列可以决

5、定苯丙氨酸，但仍然有个问题，如果是四个碱基决定一个氨基酸的话，这样的结果也是对的，所以人们又人工合成了U-G交错排列的信使RNA，结果这次合成出来的蛋白质的氨基酸序列变成了半胱氨酸缬氨酸半胱氨酸交替的序列，这样人们不但确定了三个碱基决定一种氨基酸而且破译出来UGU决定半胱氨酸，GUG决定缬氨酸，遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫做一个密码子，到了1967年科学家全部破译出来了所有的遗传密码子，并且编制了这张密码子表。从密码子表中可以看出，一种氨基酸可以只有一个密码子，如色氨酸只有UGG一个密码子，也可以有数个密码子；还有两个密码子AUG、GUG除了决定甲硫氨酸和缬氨酸外，还

6、是翻译的起始信号，遗传学上将其称之为“起始密码子”，另外还有3个密码子UAA、UGA、UAG，它们不决定任何氨基酸，但在蛋白质合成过程中是肽链增长的终止信号，被称为“终止密码子”。每条mRNA上都有特定的起始密码子和终止密码子。我们下面来做一个翻译工作异亮氨酸 色氨酸 缬氨酸 亮氨酸 亮氨酸 异亮氨酸我们再回到这张细胞图，RNA在细胞核中合成后，从核孔进入到细胞质中，与核糖体结合起来。核糖体是细胞利用氨基酸合成蛋白质的场所。那么氨基酸存在于细胞内的什么地方呢？分散在细胞质中的氨基酸是怎样被运送到核糖体中的mRNA上去的呢？显然，需要一种运输工具。经过科学研究表明，这种工具也是一种RNA，叫做转

7、移RNA，简写为tRNA。TRNA与密码子一样种类很多，但是，每种转移RNA只能识别并转移一种氨基酸。tRNA具有特殊的结构，它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，都能专一地与mRNA上的特定的三个碱基配对。当转移RNA运载一个氨基酸进入到核糖体以后，就以信使RNA为模板，按照碱基配对原则，把转移来的氨基酸放在相应的位置上。转移结束后，tRNA离开核糖体，又去转移下一个氨基酸。当核糖体接受两个氨基酸以后，第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸的位置上，并通过肽键与第一个氨基酸连接起来，与此同时，核糖体也在信使RNA上移动三个碱基的位置，为接受新进来的氨基酸做好准备。上述过程循环往复的进行，

8、肽链就不断延长，直到出现终止密码子为止。肽链合成以后从信使RNA上脱离，在经过内质网以及高尔基体的运输加工，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。投影翻译动画板书总结（1）翻译的定义（2）翻译的场所：细胞质中的核糖体上。（3）翻译的模板：mRNA。（4）翻译的原料：20种氨基酸。（5）转录的条件：ATP（能量）（6）翻译时的碱基配对：A-U G-C从上述过程可以看出：DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能特异性从而使生物体表现出各种遗传性状。基因的表达过程反映出遗传信息的传递

9、规律：在遗传学上，遗传信息的流动方向叫做信息流。信息的流动方向科学家克里克将其总结为“中心法则”：基因对性状的控制：请同学们看书回答：基因控制生物的遗传性状的主要方式是什么？白化病是怎样发生的？随堂练习1.DNA复制、转录、翻译分别形成 （ ）ADNA、RNA、蛋白质 BRNA、DNA、多肽 CRNA、DNA、核糖体 DRNA、DNA、蛋白质2.一个DNA分子含有碱基60个，那么经“翻译”后合成的一条多肽链中最多含有肽键 （ ）A10个 B9个 C30个 D29个3.遗传密码位于 （ ）A蛋白质分子上  BDNA分子上  CRNA分子上  D信使RNA分子上4.若

10、某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为 （ ）AUAC  BAUG  CATG  DTAC5.一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基多少个？ （ ）A3000个和3000个  B1000个和2000个  C3000个和6000个  D2000个和4000个6.一个转运RNA的3个碱基为CGA，此RNA运载的氨基酸是（ ）A酪氨酸(UAC)  B谷氨酸(GAG)  C精氨酸(CGA)  D丙氨酸(GCU) 本节课的主要知识构建起简要的知识网络帮助学生把本节的知识联系起来。 场所：细胞核 模板：DNA的一条链 原料：游离的4种脱氧核苷酸 产物：RNA基因的表达 场所：核糖体 模板：mRNA 原料：氨基酸 产物：蛋白质 DNA RNA 蛋白质布置作业思考，回答学生思考，回答学生观察，思考，整理思路联系复习的内容，思考并