基因指導(dǎo)白質(zhì)的合成教案

1、第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、教學(xué)目標(biāo) 1.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。2.教學(xué)難點(diǎn)遺傳信息的翻譯過程。三、課時(shí)安排：2課時(shí)四、教學(xué)過程：一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄基因（DNA）在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的，在細(xì)胞核的基因如何控制在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)RNA充當(dāng)信使。思考1：為什么RNA適于作DNA的信使呢？1、細(xì)胞中的兩種核酸的比較DNARNA組成元素C、H、O、N、P基本單位脫氧核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）化學(xué)組成一分子磷酸脫氧

2、核糖A、T、C、G一分子磷酸核糖A、U、C、G結(jié) 構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般單鏈結(jié)構(gòu)功 能編碼復(fù)制遺傳信息,控制蛋白質(zhì)合成傳遞遺傳信息，并通過蛋白質(zhì)表達(dá)出來分 布細(xì)胞核的染色體,線粒體,葉綠體細(xì)胞質(zhì)的核糖體2、RNA的在細(xì)胞中有三種（觀察圖4-3）mRNA（信使RNA），tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA），rRNA（核糖體RNA）（1）信使RNA（mRNA）：單鏈結(jié)構(gòu)，由DNA轉(zhuǎn)錄而來，其堿基序列包含遺傳信息，因?qū)NA中遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來故名。遺傳密碼位于mRNA上。（2）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：三葉草結(jié)構(gòu)，頭端特定的三個(gè)堿基叫反密碼子，尾端連接特定的氨基酸，在蛋白質(zhì)合成中運(yùn)輸氨基酸，所以叫做轉(zhuǎn)運(yùn)RNA。（3

3、）核糖體RNA（rRNA）：與核糖體結(jié)合，是核糖體的重要組成部分。思考2：DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的呢？ 3、轉(zhuǎn)錄：圖示P63圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解。 （1）定義：轉(zhuǎn)錄是在 內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA雙鏈中的 條鏈為模板，合成 的過程。 （2）過程：（分4步） DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露。游離的 隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時(shí)，兩者以 結(jié)合。新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。此處用到RNA聚合酶。合成的mRNA從 上釋放。而后DNA雙鏈恢復(fù)。（3）小結(jié)： 復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂

4、間期生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體 原料4種脫氧核苷酸4種 模板DNA的兩條鏈DNA中的 鏈條件特定的酶和ATP過程DNA解旋，以兩條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，合成兩條子鏈，子鏈與對應(yīng)模板鏈螺旋化DNA解旋，以一條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，形成mRNA（單鏈），進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，DNA雙鏈全保留產(chǎn)物兩個(gè)雙鏈DNA分子 意義復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代傳遞遺傳信息，為翻譯作準(zhǔn)備記憶節(jié)節(jié)清：轉(zhuǎn)錄：轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的，是以DNA雙鏈中的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。 過程： 1.DNA雙鏈解開，DN

5、A雙鏈的堿基得以暴露。2.游離的核糖核苷酸隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時(shí)，兩者以氫鍵結(jié)合。3.新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。此處用到RNA聚合酶。4.合成的mRNA從DNA鏈上釋放。而后DNA雙鏈恢復(fù)。四、答案和提示（一）問題探討提示：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(dòng)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

6、絕的生物復(fù)活仍是難以做到的。（二）思考與討論一1.提示：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。（三）思考與討論二1.最多能編碼16種氨基酸。2.至少需要3個(gè)堿基。（四）思考與討論三1.對應(yīng)的氨基酸序列是：甲硫氨酸谷氨酸丙氨

7、酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸。2.提示：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. 提示：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(cuò)性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，由于密碼的簡并性，可能并不會(huì)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(shí)，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。（五）思考與討論四1.提示：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

8、的表示方法來繪制。2.提示：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。（六）想像空間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(huì)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(dòng)的高效、準(zhǔn)確。（七）練習(xí)基礎(chǔ)題1.TGCCTAGAA；UGCCUAGAA；3；3；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2.C。拓展題1.提示：可以將變化后的密碼子分別寫出，然后查密碼子表，看看變化了的密碼子分別對應(yīng)哪種氨基酸。這個(gè)實(shí)例說明密碼的簡并性在一定程度上能防止由于堿基的改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變。2.提示：因?yàn)閹讉€(gè)密碼子可能編碼同一種氨基酸，有些堿基序列并不編碼氨基酸，如終止密碼等，所以只能根據(jù)堿基序列寫出確定的氨基酸序列，而不能根據(jù)氨基酸序列寫出確定的堿基序列。遺傳信息的傳遞就是在這一過程中損失的。課后反思：我認(rèn)為本節(jié)課的內(nèi)容關(guān)鍵