4.1《基因指导蛋白质的合成》课件高一下学期生物人教版（2019）必修2

学科：生物

授课人：陈婷婷聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念“好教育”大单元教学同课异构冠军总决赛2023—2024年度《基因指导蛋白质的合成》【本节聚焦】1.基于科学史证，概述DNA分子上的遗传信息是通过RNA指导蛋白质合成，培养学生形成科学探究的能力。2.通过比较DNA与RNA在组成、结构和功能等方面的异同，阐述RNA适合作为DNA信使的原因，培养比较、分析和归纳等科学思维方法，渗透结构和功能观念。3.通过观看视频和阅读教材图文，概述转录的相关信息，形成归纳概括的科学思维。4.通过小组合作构建模型，阐述转录的具体过程，锻炼小组合作能力。揭开明星大熊猫“七仔”的褪色之谜

色素沉着相关基因Bace2中的25个碱基对缺失，影响编码的淀粉样蛋白前体蛋白裂解酶的合成，使其功能异常，最终导致黑素体减少，毛发发生褪色。喜报！中国大熊猫登上Nature头条【思考】1.性状主要通过什么表现?基因蛋白质的合成指导？【科研成果】性状2.为什么基因发生改变会引起性状发生改变?回顾：

1、真核生物的基因主要存在于细胞的什么结构中？

存在空间位置矛盾！【回顾旧知】DNA（基因）蛋白质2、蛋白质的合成场所在哪里？提出问题：细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上矛盾指导细胞质中蛋白质的合成？细胞核细胞质基因如何指导蛋白质的合成？【科学探究】作出假设提出问题

细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上的矛盾指导细胞质蛋白质的合成？核孔：0.9nmDNA：2nm核糖体：23nm××1.DNA分子直径约为2nm,核糖体大体是圆形颗粒状,直径约为23nm,细胞核的核孔只有0.9nm。2.DNA是细胞遗传和代谢的控制中心，不能随意改变位置事实：假设1假设2假设3√【科学探究】作出假设提出问题细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上的矛盾指导细胞质蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间存在一种中间物质充当“信使”RNA？脂肪？多糖？2.作为“信使”，这种物质需要满足什么样的条件？基因如何指导蛋白质的合成？②能携带DNA的遗传信息①能进出细胞核的核孔思考：1.哪些物质可能可以充当“信使”？【科学探究】作出假设提出问题细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上的矛盾指导细胞质蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间存在一种中间物质充当“信使”基因如何指导蛋白质的合成？实验1：

1955年布拉奇特用洋葱根尖和变形虫进行了实验，发现：①加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质合成就停止；②再加入从酵母中提取的RNA，则又可以重新合成一些蛋白质。实验验证结论1：RNA参与蛋白质的合成【科学探究】作出假设提出问题细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上的矛盾指导细胞质蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间存在一种中间物质充当“信使”基因如何指导蛋白质的合成？实验2：1955年戈德斯坦等科学家用3H标记尿嘧啶的培养液来培养变形虫，检测发现具有放射性的RNA首先在细胞核中出现，随后在细胞质中出现了放射性。实验验证结论2：RNA先在细胞核合成，再转移到细胞质【科学探究】作出假设提出问题细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上的矛盾指导细胞质蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间存在一种中间物质充当“信使”基因如何指导蛋白质的合成？RNA比较项目DNARNA基本单位脱氧核苷酸碱基ATCG五碳糖脱氧核糖空间结构双螺旋主要存在部位细胞核核糖核苷酸核糖AUCG一般是单链细胞质RNA能够通过核孔。DNACGTAmRNAGCA?U遵守互补配对原则，RNA具备准确传递遗传信息的可能【科学探究】作出假设提出问题细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上的矛盾指导细胞质蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间存在一种中间物质充当“信使”基因如何指导蛋白质的合成？实验3：

1961年施皮格尔曼等科学家用噬菌体侵染大肠杆菌，发现新合成的RNA只与噬菌体DNA中的一条单链（通过碱基互补配对）形成DNA-RNA杂交分子。实验验证RNA结论3：新合成的RNA是以DNA为模板合成的。

DNA—RNA杂交分子【科学探究】作出假设提出问题细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上的矛盾指导细胞质蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间存在一种中间物质充当“信使”基因如何指导蛋白质的合成？三个科学史实验

实验验证3.新合成的RNA是以DNA为模板合成的。

实验结论1.RNA参与蛋白质的合成2.RNA现在细胞核合成，再转移到细胞质【科学探究】作出假设提出问题细胞核中的DNA（基因）怎样解决空间位置上的矛盾指导细胞质蛋白质的合成？DNA与蛋白质之间存在一种中间物质充当“信使”基因如何指导蛋白质的合成？三个科学史实验

实验验证3.新合成的RNA是以DNA为模板合成的。

实验结论1.RNA参与蛋白质的合成2.RNA现在细胞核合成，再转移到细胞质修正补充DNA与蛋白质之间的“信使”是RNA，RNA在细胞核中以DNA为模板合成，再转移到细胞质，参与蛋白质的合成。DNA（基因）蛋白质mRNA【模型建构】建立DNA转录过程的模型

阅读教材65页,观察图4-4,根据已学知识，梳理转录的相关信息：

场所：

模板：

原料：

酶：梳理信息【模型建构】建立DNA转录过程的模型梳理信息资料1：马默（Marmer)在侵染枯草杆菌的噬菌体实验中发现，DNA两条链中只有一条具有转录功能，这条具有转录功能的链叫作模板链，另一条无转录功能的链叫作编码链。解决困惑资料2：1961年韦斯模拟了转录过程，发现RNA聚合酶能打开DNA双链，并以DNA为模板从RNA的5’向到3’方向上延伸新的RNA链困惑1困惑2【模型建构】梳理信息解决困惑活动二：【小组合作】以下是大熊猫Bace2基因的部分DNA序列，请以此为模板，参照图4-6在导学案的中画出转录过程的示意图。(提示：转录方向是从左到右进行）要求：1.找出转录的模板链2.标注好RNA聚合酶的位置3.说出转录四个步骤，并分别用一个词语进行概括。构建模型展示说明链13’TGCAACTTGCTCGGTGGACTGAGG5’链25‘ACGTTGAACGAGCCACCTGACTCC3’建立DNA转录过程的模型【模型建构】建立DNA转录过程的模型第1步：第2步：第3步：第4步：解旋配对连接释放TCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAACGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUU【未完待续】TCGTCGTTGCCGCGGTACAAATAATTAACGGGAUCAACGGGCCAAAUUUUUUU【未完待续】

大熊猫的Bace2基因的DNA序列转录形成的mRNA作为“信使”携带遗传信息到达细胞质后，又会发生什么故事？下节课为你揭晓【课后研学】

大熊猫因繁殖困难成为濒危物种，是中国的国宝，请根据本单元的学习，课后查询资料，利用Genbank等基因文库网站，解决以下问题：国宝的“基因银行”里保存着什么宝贝？项目式学习1.大熊猫种群遗传管理面临着怎样的困境？2.为什么要建立大熊猫基因资源库？3.学习如何增加大熊猫的遗传多样性？

学科：生物

汇报人：陈婷婷谢

谢！聚/焦/大/单/元·共/研/新/理/念“好教育”大单元教学同课异构冠军总决赛2023—2024年度【科学探究