高中生物 《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教案19 新人教版必修2

1、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教案 一、素質(zhì)教育目標(biāo)（一）知識教學(xué)點1運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。2概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯。（二）能力訓(xùn)練點1通過學(xué)習(xí)基因概念的學(xué)習(xí)培養(yǎng)抽象思維能力。2通過基因控制蛋白質(zhì)的合成培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。（三）學(xué)科方法訓(xùn)練點1通過DNA和RNA的對照掌握類比方法。2通過RNA的堿基決定氨基酸的學(xué)習(xí)，掌握先邏輯推理再經(jīng)實驗驗證的方法。3物質(zhì)、能量、信息是把握自然世界最基本的三個概念，通過遺傳信息的傳遞與表達的學(xué)習(xí)，建立信息意識，學(xué)會從信息角度認(rèn)識事物的方法。二、教學(xué)重點、難點及解決辦法1教學(xué)難點及解決辦法基因控制蛋白質(zhì)的合成轉(zhuǎn)錄與翻譯。因較難故歸屬了解層次。但課堂

2、內(nèi)教師必須講懂，學(xué)生必須把道理弄明白，只是不必利用更多的課時和課外精力去反復(fù)練習(xí)，更不宜加深練習(xí)。解決辦法（1）應(yīng)用掛圖形象說明過程；（2）采用圖示講解；（3）用電報的信息轉(zhuǎn)換類比說明轉(zhuǎn)錄、翻譯的概念。三、課時安排1課時。四、教法講述與談話法。五、教具準(zhǔn)備1DNA結(jié)構(gòu)圖、DNA與RNA的比較表。2基因控制蛋白質(zhì)合成活動過程圖示（課件）。3多媒體教學(xué)器材。六、學(xué)生活動設(shè)計1學(xué)生復(fù)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)。2學(xué)生回憶思考蛋白質(zhì)多樣性的原因。3給學(xué)生時間思考，提出相關(guān)問題。七、教學(xué)步驟（一）明確目標(biāo)銀幕顯示，讓學(xué)生明確本堂課應(yīng)達到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。理解基因的概念、基因的位置、它的化學(xué)結(jié)構(gòu)及基因不同的實質(zhì)；了解DNA

3、的兩個基本功能；了解DNA和RNA分子結(jié)構(gòu)的異同。（二）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程抽問：從分子的角度看為什么子女的性狀像父母？學(xué)生答：（因為父母把自己的DNA分子復(fù)制了一份，通過精子和卵細(xì)胞，傳給了子女。）引言：DNA分子怎樣控制性狀？現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究認(rèn)為，生物的性狀是由基因控制的。那么，基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的呢？基因控制蛋白質(zhì)的合成生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)來體現(xiàn)。比如：魚的肌肉由魚的肌肉蛋白質(zhì)來體現(xiàn)；牛的肌肉由牛的肌肉蛋白質(zhì)來體現(xiàn)；雞的肌肉由雞的肌肉蛋白質(zhì)來體現(xiàn)。我們能吃出魚肉、牛肉、雞肉味道的不同，就是因為它們的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同。因而體現(xiàn)了各自不同的性狀?；蚩刂菩誀罹褪峭ㄟ^控制蛋

4、白質(zhì)合成來實現(xiàn)的?；蚩杀扔鳛閷?dǎo)演，蛋白質(zhì)可比喻為演員。基因主要存在于細(xì)胞核的染色體上（細(xì)胞核基因）。合成蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)里進行的。遺傳信息怎樣由細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)呢？這需要通過另一種核酸RNA（核糖核酸）。銀幕顯示DNA和RNA的區(qū)別，讓學(xué)生比較不同之處。RNA與DNA的區(qū)別有兩點：嘧啶堿有一個不同：RNA是尿嘧啶，DNA則為胸腺嘧啶。五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脫氧核糖，這樣一來組成RNA的基本單位就是核糖核苷酸；DNA則為脫氧核苷酸。學(xué)生活動：測試題：構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的基本單位核苷酸有多少種？A2種B4種C5種D8種反饋講評：答案：8種。（脫氧核苷酸A、G、C、T四種，核

5、糖核苷酸A、G、C、U四種）小結(jié)遺傳的主要物質(zhì)是DNA，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段；基因在染色體上呈線性排列，基因的不同就是脫氧核苷酸排列順序不同?；蚩刂菩誀罹褪峭ㄟ^控制蛋白質(zhì)合成來實現(xiàn)的。DNA的遺傳信息又是通過RNA來傳遞的。（時間充?？捎蓪W(xué)生總結(jié)）銀幕顯示：1電報人發(fā)報圖像接報電文人的圖像2遺傳信息表達的類比如下：電報信息表達_。_。 01300117 你好（長、短聲）遺傳信息表達遺傳信息密碼表達引言：我們知道了發(fā)電報要經(jīng)信息轉(zhuǎn)換，再由密碼翻譯成中文?；蚩刂频鞍踪|(zhì)合成也要經(jīng)“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”兩個重要步驟，怎樣“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”就是本堂課同學(xué)們需要了解的內(nèi)容。講述：1轉(zhuǎn)錄：（1）概念

6、：是指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程。（2）場所：細(xì)胞核。（3）信息傳遞方向：DNA信使RNA。（4）轉(zhuǎn)錄的過程：講解：2翻譯（1）概念：是指以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。（2）場所：細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，信使RNA由細(xì)胞核進入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合。（3）信息傳遞方向：信使RNA一定結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。（4）翻譯過程：提問：蛋白質(zhì)多樣性的原因？學(xué)生答：（組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同；氨基酸的數(shù)目不同；氨基酸的排列順序不同；蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)也各不相同。）提問：組成蛋白質(zhì)的氨基酸一般有多少種？（一般有20種。）思考題：氨基酸有20種，RNA有四種核苷

7、酸，四種堿基AGCU如何決定20種氨基酸？邏輯推理：一個堿基決定一個氨基酸只能決定4種，41=4不行二個堿基決定一個氨基酸只能決定14種，42=16不行三個堿基決定一個氨基酸只能決定64種，43=64足夠有余實驗驗證；1961年英國的克里克和同事用實驗證明一個氨基酸是由信使RNA的三個堿基決定即三聯(lián)體密碼子。美國年輕的生物化學(xué)家尼倫伯格和同學(xué)用人工合成方式，首先闡明了遺傳密碼的第一個字UUU，即決定苯丙氨酸的密碼子。1967年科學(xué)家已將20種氨基酸的密碼全部破譯。銀幕出示密碼表并解說。提 問：前面在細(xì)胞一章中講過了，把氨基酸合成為蛋白質(zhì)的場所在哪里？學(xué)生答：（核糖體）講 述：核糖體里并沒有現(xiàn)成

8、的氨基酸，氨基酸存在于細(xì)胞質(zhì)，人體氨基酸的來源的主要途徑是食物消化、吸收、運輸。細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸要進入核糖體需要經(jīng)過搬運工搬運即另一種RNA，轉(zhuǎn)運RNA。一種轉(zhuǎn)運RNA只能轉(zhuǎn)運一種特定的氨基酸。轉(zhuǎn)運RNA的另一端有三個堿基，能與信使RNA堿基相配對。例如：信使RNA上的三個堿基AUG就是一個三聯(lián)體密碼子，轉(zhuǎn)運RNA中轉(zhuǎn)運甲硫氨酸的轉(zhuǎn)運RNA一端的三個堿基是UAC，只有它才能按堿基互補配對原則配對。因此，信使RNA中的AUG，叫做一個“密碼子”，轉(zhuǎn)運RNA的UAC叫做“反密碼子”，轉(zhuǎn)運氨基酸的RNA一端的三個堿基是CGA就不能去和信使RNA中的AUG配對?？傊?，核糖體中的信使RNA有許多“密碼子

9、”，每個“密碼子”與轉(zhuǎn)運特定氨基酸的RNA，能夠堿基配對，才能對號入座。也就是說一種轉(zhuǎn)運RNA在哪個位置上對號入座是靠轉(zhuǎn)運RNA的反密碼子去識別。而位置則是信使RNA按遺傳信息預(yù)先定了的。應(yīng)突出強調(diào)兩點：1信使RNA的遺傳信息即堿基排列順序是由DNA決定的；2轉(zhuǎn)運RNA攜帶的氨基酸（如甲硫氨酸、谷氨酸）能在蛋白質(zhì)的氨基酸順序的哪一個位置上是由信使RNA決定的，歸根結(jié)底是由DNA的特定片段（基因）決定的。小結(jié)：遺傳信息的傳遞方向：這個過程叫“中心法則”逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)對中心法則補充：1970年美國的特敏和水谷聰證實在勞氏肉瘤病毒體內(nèi)的顆粒（病毒粒子）中有一種逆轉(zhuǎn)錄酶能以RNA模板合成DNA。這是對“中心法則”的一個重要補充。綜上所述，可總結(jié)為：總結(jié)：銀幕顯示一張比較表（見書提綱）（時間充?？芍鸫伪容^提問，最后教師在銀幕上用比較表總結(jié)。）（四）擴展、應(yīng)用了解生物遺傳物質(zhì)及其作用原理，不僅具有重要的理論意義，而且對改造生物具有重大的實踐意義。例如，1977年美國科學(xué)家第一次用大腸桿菌產(chǎn)生人腦激素生長激素釋放抑制素。他們用化學(xué)方法合成這種激素，再把它移植到大腸桿菌中獲得基因表達，首次生產(chǎn)出有活性的激素。這個成功在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生很大影響。它巨大的經(jīng)濟價值十分誘人，從羊腦提取1毫克這種激素，生產(chǎn)成本比阿波羅飛船從月球帶回的一公斤巖石標(biāo)本還高