人教版必修二 4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 教案.doc

課題基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成主備授課上課時間3.27編號10教學(xué)重點(diǎn)遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。教學(xué)難點(diǎn)遺傳信息的翻譯過程教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。能力目標(biāo)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。情感目標(biāo)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。教學(xué)媒體實(shí)物投影儀，計(jì)算機(jī)課時安排2課時教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)個人札記問題探討章引言一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄想像空間思考與討論一 二、遺傳信息的翻譯翻譯的概念思考與討論二思考與討論三翻譯過程思考與討論四 第一課時引導(dǎo)組織閱讀p61問當(dāng)我們認(rèn)識到基因的本質(zhì)后，能不能利用這一認(rèn)識，分析現(xiàn)實(shí)生活中一些具體的問題呢？例如，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影侏羅紀(jì)公園中描述的那樣，利用恐龍的dna，使恐龍復(fù)活呢？如果能利用恐龍的dna使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問題？提示此節(jié)問題探討意在引導(dǎo)學(xué)生思考dna在生物體內(nèi)有哪些作用，又是如何發(fā)揮作用的。一種生物的整套dna分子中貯存著該種生物生長、發(fā)育等生命活動所需的全部遺傳信息，也可以說是構(gòu)建生物體的藍(lán)圖。但是，從dna到具有各種性狀的生物體，需要通過極其復(fù)雜的基因表達(dá)及其調(diào)控過程才能實(shí)現(xiàn)，因此，在可預(yù)見的將來，利用dna分子來使滅絕的生物復(fù)活仍是難以做到的?？磥硪鉀Q這個問題，我們還需要研究“基因的表達(dá)”。引導(dǎo)學(xué)生看第4章的章圖。請學(xué)生閱讀章圖中的文字和圖解，詢問學(xué)生看懂了什么，又產(chǎn)生了哪些問題。問1.基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段；dna主要存在于細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的。那么，dna攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細(xì)胞質(zhì)中去的呢？分析推理1推測有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)dna信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是rna。問問為什么rna適于作dna的信使呢？rna與dna的比較項(xiàng)目dnarna基本單位脫氧核苷酸核氧核苷酸五碳糖脫氧核糖核糖堿基a、g、c、ta、g、c、u無機(jī)酸磷酸磷酸類型常為一種類型信使rna（mrna）轉(zhuǎn)移rna（trna）核糖體rna（rrna）分布主要在細(xì)胞核，少量在細(xì)胞質(zhì)主要在細(xì)胞質(zhì)，少量在細(xì)胞核（如核仁）結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)一般是單鏈 （且比dna短，能通過核孔）提示dna相當(dāng)于總司令。在戰(zhàn)爭中，如果總司令總是深入前沿陣地直接指揮，就會影響他指揮全局。dna被核膜限制在細(xì)胞核內(nèi)，使轉(zhuǎn)錄和翻譯過程分隔在細(xì)胞的不同區(qū)域進(jìn)行，有利于這兩項(xiàng)重要生命活動的高效、準(zhǔn)確。dna的遺傳信息是怎樣傳給mrna的？dna雙螺旋解開，dna雙鏈的堿基得以暴露，其中一條鏈提供準(zhǔn)確模板；游離的核苷酸隨機(jī)地與dna鏈的堿基碰撞，當(dāng)核苷酸的堿基與dna的堿基互補(bǔ)時，兩者以氫鍵結(jié)合。新結(jié)合的核苷酸連接到正在合成的mrna分子上；合成的mrna從dna鏈上釋放，而后，dna雙鏈恢復(fù)。提示1.可以從所需條件、過程中的具體步驟和過程中所表現(xiàn)出的規(guī)律等角度來分析。例如，轉(zhuǎn)錄與復(fù)制都需要模板、都遵循堿基互補(bǔ)配對規(guī)律，等等。堿基互補(bǔ)配對規(guī)律能夠保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性。2.轉(zhuǎn)錄成的rna的堿基序列，與作為模板的dna單鏈的堿基序列之間的堿基是互補(bǔ)配對關(guān)系，與dna雙鏈間堿基互補(bǔ)配對不同的是，rna鏈中與dna鏈的a配對的是u，不是t；與dna另一條鏈的堿基序列基本相同，只是dna鏈上t的位置，rna鏈上是u。第二課時問轉(zhuǎn)錄得到的rna仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，rna上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？mrna如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？翻譯的概念游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mrna為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程，稱為遺傳信息的翻譯。提示1.最多能編碼16種氨基酸。2.至少需要3個堿基。講述讓學(xué)生看密碼子表。講述大家查密碼子表，分析密碼子的特點(diǎn)(1)一個密碼子決定一個特定的氨基酸；(2)有的氨基酸可能有一個以上的密碼子；(3)起始密碼子、終止密碼子。提示1.對應(yīng)的氨基酸序列是甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸。2.這是一道開放性較強(qiáng)的題，答案并不惟一，旨在培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和發(fā)散性思維。通過這一事實(shí)可以想到生物都具有相同的遺傳語言，所有生物可能有共同的起源或生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的，等等。3. 此題具有一定的開放性，旨在促進(jìn)學(xué)生積極思考，不必對答案作統(tǒng)一要求?？梢詮脑鰪?qiáng)密碼容錯性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的？引導(dǎo)1.我們再次比較三種rna的功能。2.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。3.講述圖解、cai配合翻譯蛋白質(zhì)的過程。弄清以下問題1.氨基酸如何進(jìn)入核糖體；2.核糖體移動的方向；3.翻譯的位點(diǎn)；4.肽鏈如何形成；5.翻譯與轉(zhuǎn)錄、復(fù)制過程的異同點(diǎn)。（填表二）【提示】1.此題旨在檢查對蛋白質(zhì)合成過程的理解?？梢詤⒄战滩闹袌D46的表示方法來繪制。2.根據(jù)mrna的堿基序列和密碼子表就可以寫出肽鏈的氨基酸序列。總結(jié)基因的表達(dá)過程是在細(xì)胞中完成的。dna分子、rna分子、氨基酸分子和核糖體，線粒體等眾多細(xì)胞器一道，完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，就從核糖體與mrna的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開始承擔(dān)細(xì)胞生命活動的各項(xiàng)職責(zé)。激起興趣引入新課懂得基因表達(dá)的含義引起思考rna與dna的比較拓展思維授新課培養(yǎng)思考討論回答問題的能力dna兩大功能的執(zhí)行情況比較（表二）dna的功能復(fù)制遺傳信息表達(dá)遺傳信息轉(zhuǎn)錄翻譯（待學(xué)）概念以親代dna為模板合成子代dna的過程以dna中的一條鏈為模板，合成mrna的過程游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mrna為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程時間減數(shù)第一次分裂間期或有絲分裂間期在生長發(fā)育的連續(xù)過程中在生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所在細(xì)胞核（主要），線粒體，葉綠體在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上條件模板以dna的兩條鏈為模板以dna的一條鏈為模板以mrna為模板原料四種游離的脫氧核苷酸四種游離的核糖核苷酸20種氨基酸酶dna解旋酶，dna聚合酶等dna解旋酶，rna聚合酶等（各種合成酶等）能量需要atp課堂鞏固例題1、一條多肽鏈中有氨基酸1000個，作為合成該多肽鏈模板的mrna分子和用來轉(zhuǎn)錄成mrna的dna分子分別至少需要堿基（ ）a、3000個和3000個 b、1000個和2000個 c、2000個和4000個 d、3000個和6000個此題考察dna控制蛋白質(zhì)合成的過程。mrna上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸，所以mrna上堿基的數(shù)量是其控制合成多肽鏈中氨基酸個數(shù)的三倍。mrna是以dna雙鏈中的一條單鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則轉(zhuǎn)錄形成的，所以dna分子的堿基數(shù)量是其轉(zhuǎn)錄形成的mrna堿基數(shù)量的2倍，是其指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量的6倍。答案d例題2、下列說法錯誤的是（ ）a、一種轉(zhuǎn)運(yùn)rna只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸b、一種氨基酸可以含有多種密碼子 c、一種氨基酸可以由幾種轉(zhuǎn)運(yùn)rna來轉(zhuǎn)運(yùn) d、一種氨基酸只能由一種rna來轉(zhuǎn)運(yùn)解析 密碼子是mrna上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，反密碼子是轉(zhuǎn)運(yùn)rna上可以與密碼子進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的三個堿基。一個氨基酸可以有多個密碼子，所以一個氨基酸可以由多個轉(zhuǎn)運(yùn)rna來轉(zhuǎn)運(yùn)，但對一個特定的轉(zhuǎn)運(yùn)rna，只能轉(zhuǎn)運(yùn)特定的一種氨基酸。答案d例題3、已知某物種的細(xì)胞中含有26個dna分子，其中有2個dna分子各含有24 000個堿基，由這兩個dna分子所控制合成的肽鏈中，最多含有多少種氨基酸（ ）a、8 000 b、4 000 c、16 000 d、20解析 氨基酸的種類最多只有20種，要注意對題目隱含信息的挖掘。答案 d作 業(yè)1、牛胰島素由51個氨基酸組成，則決定該蛋白質(zhì)的基因至少有多少個堿基（ ）a、17個 b、51個 c、153個 d、306個2、一條肽鏈有9個肽鍵，控制這條肽鏈合成的基因中至少要有的堿基個數(shù)（ ）a、9個 b、27個 c、30個 d、60個3、1個dna分子模板鏈上（t+c）/（a+g）=0.2，則由此轉(zhuǎn)錄出來的信使rna分子上（u+c）/（a+g）等于（ ）a、0.2 b、0.5 c、2 d、54、某基因有堿基1200個，則由它控制合成的蛋白質(zhì)具有的氨基酸數(shù)目是（ ）a、100個 b、200個 c、300個 d、400個5、下列堿基組成肯定不是密碼子的是（ ）a、agc b、ccu c、uga d、atg6、一個轉(zhuǎn)運(yùn)rna的一端3個堿基是gau，它所攜帶的氨基酸的密碼子是由下列哪個dna分子的模板片段轉(zhuǎn)錄而來的（ ）a、gua b、gat c、gaa d、gau7、某基因由9002個脫氧核苷酸組成，該基因控制合成的蛋白質(zhì)有兩條多肽鏈。組成此蛋白質(zhì)最多的氨基酸分子數(shù)目和最少的氨基數(shù)分別是（ ）a、1500個和2個 b、4500個和2個 c、1500個和1個 d、4500個和1個8、1976年美國的h.boyer教授首次將人的生長抑制素釋放因子的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌,并獲得表達(dá),這是人類第一次獲得轉(zhuǎn)基因生物。此文中的“表達(dá)”是指該基因在大腸桿菌內(nèi)（）a、 進(jìn)行復(fù)制 b、控制合成生長抑制素釋放因子c、進(jìn)行轉(zhuǎn)錄 d、合成人的生長激素9、下圖為dna控制蛋白質(zhì)的合成過程，下面的說法正確的是（ ）dna片段 tag atc 信使rna uag轉(zhuǎn)運(yùn)rna auc氨基酸 a、圖中標(biāo)出的堿基符號，包括了8種核苷酸b、dna雙鏈中、均為模板鏈c、密碼子位于和鏈上d、 的轉(zhuǎn)錄過程只能發(fā)生在細(xì)胞核中10、愛滋病屬于rna病毒，具有逆轉(zhuǎn)錄酶。如果它決定某種性狀的一段rna中a=19%，c=26%，g=32%，則通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成的dna中含有a（ ）a、19% b、21% c、23% d、42%11、已知一個蛋白質(zhì)由2條肽鏈組成，連接蛋白質(zhì)分子中的氨基酸的肽鍵共有198個，翻譯模板mrna 中有a和g共有200個，則轉(zhuǎn)錄成該mrna的dna分子中，最少有c和t多少個（ ）a、400 b、200 c、600 d、800板書設(shè)計(jì)一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（1）在細(xì)胞核中，以dna雙鏈中的一條為摸板合成mrna的過程。（2） 信使（mrn a），將基因中的遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)上，是鏈狀的；rna 轉(zhuǎn)運(yùn)rna（trna），三葉草