高中生物 《基因指导蛋白质的合成》教案15 新人教版必修2

1、学科课题第四章 第一节 基因指导蛋白质的合成课型新授课教学目的知识与技能概述遗传信息的转录和翻译通过DNA和RNA的对照掌握类比方法情感态度与价值观认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结教学重点难点概述遗传信息的转录和翻译教学方法手段猜想,推理的科学方法 问题情境导入法，谈话法，归纳总结法教学过程设计教学过程设计教学过程设计教学过程设计引入分析课题,对于基因与蛋白质是两类不同的物质的观点,达成共识,那两者之间怎样交流?正如我们的国家总理要出访其他国家,一些外交官员政府官员等,他们要外访,如果语言不通的话,可以怎么办?他们沟通的桥梁是-翻译官?提出疑问在基因指导蛋白质合成的过程当中,是谁充当了

2、翻译官的地位?学生回答 RNA思考与讨论 为什么RNA适于作为DNA的信使？回忆一下DNA与RNA的关系。 列简表对比DNA和RNA的区别与联系 讲授 讲授 由此可见，DNA与RNA有着十分相似的结构并且RNA相对于DNA来讲，他的体积比较小而且是单链结构 mRNARNA tRNA rRNA 分析课题 在基因指导蛋白质合成的过程当中,最终是实现了蛋白质的合成，回忆一下，蛋白质合成的场所在那个细胞器？而作为起指导作用的基因又是在那个部位？基因的定义是什么？从定义里我们看到基因与DNA的关系是怎样的？【师生讨论的结论】蛋白质是在细胞质的核糖体里合成的,但是指导其合成的基因是位于细胞核里的. 提出新

3、的问题细胞核里的基因如何能跨地域的指导蛋白质的合成呢?新课推进与过渡 学生很自然的想到了起翻译官作用的RNA分子二、基因控制蛋白质合成过程第一步.转录:RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录.学生先自学以DNA未模板转录RNA的过程(结合图解) 学生自学讨论与交流1. DNA解旋,碱基暴露2. 以核糖核苷酸为原料,以DNA的一条链为模板,合成mRNA分子.3. mRNA合成并释放后,DNA双链重新恢复教师讲述 DNA的解旋用到的物质(酶)转录的过程发生的场所:细胞核 转录时的模板:DNA的某一条链 转录的原料: 游离的核糖核苷酸 转录的产物: mRNA 转录的条件:

4、酶,ATP 转录的实质:将DNA的信息转移到信使RNA的身上 过渡通过转录,DNA的信息顺利转移到信使RAN身上,携带着遗传信息的RNA下一步将会转运到哪里去?讲述:MRAN合成后,通过核孔到达细胞质的核糖体上,直接指导蛋白质的合成,遗传学上把以信使RNA为模版,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译但是我们知道,蛋白质是由20种氨基酸组成的,氨基酸上有碱基与信使RNA的碱基互补配对吗?学生:没有教师:是什么把信使RNA和氨基酸联系起来?他们有什么对应关系?学生:信使RNA上有很多碱基,而每相邻3个碱基组成一个密码子,决定或编码一种氨基酸.但是我们知道信使RNA上的碱基只有四种(A.U.

5、C .G),那么这四种碱基是怎样决定蛋白质上的氨基酸的呢?师生互动:组成生物体的蛋白质的氨基酸有20种,RNA有四种核苷酸,四种碱基AGCU,如何决定20种氨基酸?请个小组把推理过程写出来.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。 一个碱基决定一个氨基酸只能决定

6、4种:41 2个碱基决定一个氨基酸只能决定16种:42 3个碱基决定一个氨基酸只能决定64种:43教师总结:1961年,英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA的三个碱基决定即三联体密码子,也就是说信使RNA上3个相邻的碱基又称做一个密码子.（二）翻译：图示P64图4-6蛋白质合成示意图。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译.教师:信使RNA由核孔进入到细胞质后,就与蛋白质的装配机器-核糖体结合起来,形成合成蛋白质的生产线,有了生产线,还要有工人,才能生产产品.那游离在细胞质的氨基酸是怎样运送到合成蛋白质的生产线的呢?这个工

7、人是谁?学生：tRNA教师:图示TRNA的结构 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）。 设问：DNARNA蛋白质之间的关联？（学生阅读课文10分钟，小组发言。） 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。学习密码子表并结合思考和讨论题:1. 学生如何找密码子与氨基酸的关系2. 练习知道密码子找出相应的氨基酸 知道氨基酸找出相应的密码子3. 发现密码的简并问题4. 发现终止码的问题 游戏：请学生看图，想象一下核糖体这个生产车间是如何

8、工作的？能否做一个模型显示出来？ 2、翻译： （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，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

9、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。 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：蛋白质的氨基酸数: m RNA的碱基数:DNA的碱基数=1:3: 6反馈练习 小结归纳小结本节课内容教学反思作业布置基础题 1，2板书设计二翻译 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：有一定氨基酸顺第