第六章遗传和变异第一节遗传的物质基础三、基因的表达第一课时

1、名校名 推荐第六章遗传和变异第一节遗传的物质基础三、基因的表达第一课时教学目的1了解染色体、dna和基因三者之间的关系以及基因的本质。2了解基因控制蛋白质合成的过程和原理。3了解基因控制性状的原理。4培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。5理解结构与功能相适应的生物学原理。6通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具，培养学生的创新意识和实践能力。教学重点1染色体、 dna和基因三者之间的关系和基因的本质。2基因控制蛋白质合成的过程和原理。教学难点基因控制蛋白质合成的过程和原理。教学用具投影片。“遗传工程初探”录像片。果蝇某一条染色体上的几个基因图。dna转录 rna过程的

2、挂图。20 种氨基酸的密码子表。蛋白质合成示意图。中心法则图解。白化症患儿图。教学方法教师讲述、启发与学生讨论探索相结合。课时安排二课时。第一 课时复 习提 问： 请同学 们根 据上 节课 学习过 的 dna 的 复制 和前 面学 习过的 有丝 分裂 、减数 分裂、 受 精作 用等 方面相 关的 知识 思考 下列两 个问 题。观 看： 投影 片。讨 论： 第一 个问题 ，引 导学 生复 习巩固 dna 的复 制及 其复 制时 特定的 时间 背景以 及复 制和均 等 分配 对保 持遗传 性状 稳定 性的 意义。讨论 ：第 二个 问题 ， 首先 简要 归纳 引 出课 题， 然后 通 过教 师的 逐

3、步 引 导使 学生 从以 下 几方面 展 开讨 论分 析：1蛋 白质 是生命 活动 的体 现者 ，说明 生物 体的性 状是 通过 蛋 白 质的 结构和 功能 来体现 的 。儿女 像 父母 ，从 本质上 ，是 由于 父母 把自己 的 dna 分 子复 制了 一份 传给子 女的 缘故 。 从现 象上看 是性 状的 相似 ，而 性 状的 相似 说明 了 儿女 与父 母之 间 在蛋 白质 结构 上 的相 似或 相同 。 通过这 样 的讨 论把 学生的 思维 由遗 传物 质 dna 与 性状 的关 系 引 导到 遗传 物质 dna 与蛋 白质 的 关系上 来 。2据 科 学 家 推算，人 体 内约 含

4、有 10 万 种 以上 的蛋 白质，而 人 体每 个细胞 中只 含有 46 个dna分子 ，那 么 46 个 dna分子 是如 何控制 合成 10 万 种以 上的蛋 白 质 的？ 通过 这个问 题的 讨论 ，使学 生 明确 一个 dna 分 子可 以控 制多 种蛋 白质的 合成 。启 发： 现代 遗传学 的研 究认 为， 生物的 性状 是由 基因控 制的 ，每 个 dna 分 子上 有很 多 基因， 这 些基 因分 别控制 着不 同的 性状 。 那么 ，什 么是 基因呢 ？讲 述：早 在 19 世 纪 60 年代，遗 传学 家们 就提 出了生 物的 性 状 是由遗 传因 子控 制的观 点，但是

5、 ，当 时所 说的 遗传 因 子仅 仅 是一 种 逻 辑推 理 的概 念。 随着 科 研水 平的 不断 提 高， 科学 家认识 到控 制生 物性 状的 遗 传单 位是 一种 物 质且 具有 一定 的 结构 ，基 因就 是 这种 遗传 的独 立 单位 。 20 世纪 初期 ，遗传 学家 们通 过 果 蝇的 遗传实 验， 认识到 基因 存在 于染 色体上 ，并 且在 染色体 上 呈直 线排 列 。 由 于每 个染 色体 含有一 个 dna 分子 ， 每 个 dna 分 子上 有很 多基 因， 所 以说染 色 体是 基因 的主要 载体 。看 图： 教材 12 页图 6-7 ，使 学生 进一 步明确

6、基因 与 染 色体的 关系 。1名校名 推荐讲 述： 20 世纪 50 年代 以后 ，随 着分 子遗传 学 的 发展， 尤其 是在 沃森 和克里 克提 出 dna 双螺 旋 结构 模型 以后， 人们 才真 正认 识了 基因的 本质 ，即 基 因 是 dna 分子 片段 ，该 片段 的 碱基序 列 代表 控制 某种性 状发 育的 信号 。研 究 结 果还 表明 ，每 一 条 染色 体只 含有 一个 dna 分子 ，每个 dna 分 子上 有很多 个基 因， 每个 基因中 又可 以含 有成百 上千 个脱 氧核 苷酸 。观 看： “ 遗 传工程 初探 ” 录 像片 段， 让学生 进一 步领 会 基因

7、 与 dna 的 关系 。自 习： 教材 13 页小 资料 。讲述 ：由 于不 同基 因 的脱 氧核 苷酸 的 排列 顺序 （或 碱 基顺 序） 不同 ， 也就 是说 不同 的 基因含 有 不同 的遗 传信息 ，所 以说 基因 是蕴含 特定 遗传 信息 的 dna 序列 或者 说是 有遗 传效 应 的 dna 片段 。观 看： 投影 片 ii ： 有关 人类 基因 数量 的小资 料 。讲述 ：通 过上 面的 讨 论和 学习 ，我 们 知道 了基 因是 控 制生 物性 状遗 传 的基 本单 位， 而 生物性 状 是基 因的 表现形 式 。 由于 每个 基因都 蕴含 特定 遗传信 息的 dna 序

8、列 ，所 以基 因不 仅 可以通 过 dna 分子 的复制 把遗 传信 息 通 过有 性生殖 方式 传递给 后代 ，还 可以 使遗 传信息 以一 定的方 式反 映到 蛋白 质分 子 的结 构上 来， 从 而使 后代 在个 体 发育 过程 中表 现 出与 亲代 相似 的 性状， 遗 传学 上把 这一过 程叫 做基 因的 表达。讨 论： 遗传 物质 dna 一般都 存 在 于细 胞核中 ，而 蛋白 质的 合成则 是在 细胞 质的核 糖体 上进行 的 ，那 么细 胞核中 的 dna 是 如 何 控制 细胞质 中蛋 白质 的合成 过程 的？ 引导学 生推 断可 能的两 种途 径（ 直接 或间 接 ），

9、 然后 讨论 哪 种途 径是 可行 的 。 好 比具 有不 同 语言 的两 个国 家 间的交 往一 样， 必须 时常 委 派一 些能 懂这 两 国语 言的 使者 才 能进 行友 好往 来 。 使 学生 知道 细 胞核中 dna 所 携带 的遗传 信息 也必 须通 过中间 媒介 传递 到细胞 质中 ，才 能指 导蛋白 质的 合成 。讲 述： 大量 的科学 实验 表明 ，信 息的传 递不 是由 dna 直接 传递给 蛋白 质的 ，而 是在细 胞核中 先 把 dna 的 遗传信 息传 递给 rna，然 后 rna 进 入细 胞质中 ，在 蛋白 质合成 中起 模板 作用 。我们 把 这种 rna 形象

10、地 叫做 信使 rna，简 写为 mrna。提 问： 那么 基因控 制蛋 白质 合成 的过程 包括 几个 阶段呢 ？（ 回答 ：两 个阶段 ，即 mrna的 合成 阶段 和蛋 白 质 的合成 阶段 。 ）提 问 ：合 成 mrna的过 程也 就是 转 录的 过程 ，这个 过程 的场 所在 哪儿 ？观 看： “ 遗 传工程 初探 ” 录 像片 段中 转录部 分。讲 述： 通过 观察同 学们 都知 道， 转录是 在细 胞核 内进行 的 。 转录 是指以 dna 的 一条链 为摸板 ， 按照 碱基 互补配 对原 则， 合成 rna 的过程 。看 图： dna 转录 mrna过 程的 图解 ，使 学生

11、明 确 mrna是 如何 合成的 。启 发： rna 只有 一条 链 ， 它的结 构组 成与 dna 有什 么异同 点呢 ？（ 师生 讨论 共 同完 成）讨论 ：mrna具 有什么 样的 结 构 特点 使它能 够将 dna 所携 带的 遗传信 息准 确无 误地传 递到细 胞 质中 去呢 ？讲 述：从 刚 才的 讨论 中 我们 知道 ， rna 没 有碱 基 t（胸 腺嘧 啶），而 有 碱 基 u（尿 嘧啶）。因此 ， 在以 dna 为 模板 合成 rna 时，需 要以 u 代替 t 与 a 配对 ，由 于 rna 也有 碱基 结构 ， 也与 dna 所含 的碱 基互 补 配 对，因 此， dn

12、a 所携带 的特 定的 遗传 信息 就能通 过转 录准确 无误 地反应 到 rna 分子 结构上 ，使 rna 也具 有与 dna 一 样的 遗传 信 息 。讨 论： 转录 的特点 。设 置悬 念： mrna合成之 后， 通 过 核孔 到达细 胞质 的核 糖体 上， 直接指 导蛋 白质的 合成 。但是 我 们知 道，蛋白 质是 由 20 种 氨基 酸组 成的 ，而 信使 rna 上的 碱基 只有四 种（ a、g、c、u），那么 ， 这四 种碱 基是怎 样决 定蛋 白质 上的 20 种氨 基 酸 的呢？ 关于 这个 问题， 下节 课探 讨 。影片 11取植物体任何部位的一个活细胞，为什么能通过组织培养法培育成一株完整的植物体？2名校名 推荐2儿女象父母的根本原因是什么？三、基因的表达（一）基因1基因与染色体的关系：基因在染色体上呈直线排列；染色体是基因的载体。2基因与dna的关系：每个 dna分子上有很多基因；基因