高中生物必修2教案 第4單元 基因的表達

第四章基因的表達

一、教材分析

1.本小節(jié)主要講述:基因的本質(zhì)，基因控制蛋白質(zhì)的合成，基因?qū)π誀畹目刂频葍?nèi)容。本

小節(jié)的引言指出了DNA是聯(lián)系子代與親代的物質(zhì)，簡要地交代了DNA與基因，以及基因與

性狀的關(guān)系。

在講述基因的本質(zhì)時;首先以果蠅的某些基因在染色體上排列的圖例，交代了基因與染

色體的關(guān)系-染色體是基因的載體，然后，闡述基因的本質(zhì)-基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片

段。

在此基礎(chǔ)上，教材又講述了DNA的另一個重要功能，即通過基因控制蛋白質(zhì)的合成。

首先通過，講述兩種RNA在蛋白質(zhì)合成過程中的作用，闡明了遺傳信息的“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”

的過程。然后，用遺傳學(xué)的中心法則對遺傳信息的傳遞(DNA分子的復(fù)制)和表達(基因控制

蛋白質(zhì)合成)的功能進行小結(jié)。由于課時所限，中心法則的內(nèi)容處理為小字.

關(guān)于基因?qū)π誀畹目刂?，是使學(xué)生對基因控制蛋白質(zhì)合成過程理解的基礎(chǔ)上，進一步了

解蛋白質(zhì)是如何決定生物性狀的。這部分內(nèi)容主要是通過實例讓學(xué)生明確兩點：

第一，基因是通過控制酶的合成來控制代謝過程的；

第二，基因是通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀的。

本小節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是本.節(jié)教材的教學(xué)難點。

2.本小節(jié)與他它章節(jié)的聯(lián)系：

a.與“生物的遺傳定律”緊密聯(lián)系；

b.與“生物的變異”緊密聯(lián)系；

c.與高三教材《基因的結(jié)構(gòu)》及《基因表達的調(diào)控》緊密聯(lián)系。

本節(jié)內(nèi)容的掌握為后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)

(1)“中心法則”的概念及發(fā)展(A:知道)。

(2)DNA與RNA的異同(B:識記)。

(3)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，以及基因的本質(zhì)(B:識記)。

(4)基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理(B:識記)。

(5)基因控制性狀的原理(B:識記)。

(6)遺傳信息和“密碼子”的概念(C:理解)。

2、能力目標(biāo)

(1)通過學(xué)習(xí)基因概念培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力。

(2)通過基因控制蛋白質(zhì)的合成學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。

三、重點?實施方案

1.重點

(1)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系和基因的本質(zhì)。

(2)基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。

2.實施方案

(1)學(xué)生閱讀、討論結(jié)合教師舉例、圖示進行教學(xué)。

(2)用多媒體課件顯示真核細(xì)胞基因表達的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。讓學(xué)生理解轉(zhuǎn)錄和翻譯是

在不同的地點進行的，是以信使RNA為媒介而進行的。

四、難點?突破策略

1.難點基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。

2.突破策略

用基因控制蛋白質(zhì)合成的多媒體課件顯示出此動態(tài)過程，通過列表對比理解信使RNA

和轉(zhuǎn)運RNA的結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致的功能不同，使用細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)掛圖讓學(xué)生明白轉(zhuǎn)錄在核內(nèi)

而翻譯在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進行，從而突破本節(jié)的難點內(nèi)容。

五、教具準(zhǔn)備

1.動植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)掛圖；

2.基因控制蛋白質(zhì)合成的多媒體課件；

3.信使RNA和轉(zhuǎn)運RNA結(jié)構(gòu)對比投；

4.影片：“.基因工程初探”錄像片。

六、學(xué)法指導(dǎo)

指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生的抽象和邏輯思維能力，從而完成基因的概念及基因的表達的

教學(xué)。

基因的概念是通過對DNA分子結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)習(xí)引出并點撥來完成的。

而基因控制蛋白質(zhì)的合成，應(yīng)以mRNA為紐帶，把基因的堿基與氨基酸聯(lián)系起來，讓學(xué)

生最終理解蛋白質(zhì)中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序是由基因的堿基決定的。

七、課時安排2課時

第一節(jié)基因控制蛋白質(zhì)的合成

復(fù)習(xí)提問:

(l)DNA分子主要存在于細(xì)胞的什么部位？

(2)蛋白質(zhì)在細(xì)胞的什么地方進行合成？

學(xué)生回答:DNA分子主要存在于細(xì)胞核中的染色體上,而蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)中的核

糖體上進行。

教師給予肯定并鼓勵。

峰:細(xì)胞核中的DNA分子是如何控制細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成呢？

學(xué)生閱讀教材P.14并回答:是通過RNA分子作為媒介進行的。

教師出示:DNA分子與RNA分子比較投影。

DNARNA

堿基A、G、C、TA、G、C、U

五碳糖脫氧核糖（C5H10O4）核糖(C5HI0O5)

磷酸磷酸磷酸

基本單

脫氧核昔酸核糖核昔酸

位

結(jié)構(gòu)通常呈雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈狀結(jié)構(gòu)

璧:構(gòu)成人體的核酸有兩種，構(gòu)成核酸的基本單位-核甘酸有（）

A.2種D.4種C.5種D.8種答案:D

總結(jié):遺傳的主要物質(zhì)是DNA分子;基因是有遺傳效應(yīng).的DNA片段；基因在染色體上呈

直線排列；基因的不同是由于脫氧核甘酸的排列順序不同導(dǎo)致的；基因控制性狀就是通過控

制蛋白質(zhì)合成來完成的；DNA的遺傳信息又是通過RNA來傳遞的。

［三］教學(xué)目標(biāo)鞏固

1.思考:基因的概念是什么？

2.思考：“基因一DNA--染色體”三者之間的.關(guān)系是什么？

3.思考:細(xì)胞核中DNA分子上的基因如何指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中核糖體上蛋白質(zhì)的合成?

［四］布置作業(yè)

1.P18復(fù)習(xí)題第一、二題。

2.細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì)，從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu)層次是（）答案:D

A.DNAf染色體一脫氧核甘酸一基因B.染色體一脫氧核甘酸-DNA一基因

C.DNA一染色體一基因一脫氧核甘酸D.染色體一DNAf基因一脫氧核甘酸

3.下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分（）答案:C

A.脫氧核糖、核酸和磷酸B.脫氧核糖、堿基和磷酸

C.核糖、堿基和磷酸D.核糖、喀嚏和核酸

［五］總結(jié)：本節(jié)課重點學(xué)習(xí)了基因的概念-有遺傳效應(yīng)的DNA片段和基因與DNA、染

色體之間的關(guān)系，并且提出了“遺傳信息”這一名詞，這將有助于我們理解基因?qū)π誀羁刂啤?/p>

那么基因如何控制性狀呢?是通過控制蛋白質(zhì)合成完成，請預(yù)習(xí)下一內(nèi)容：“基因控制蛋白

質(zhì)的合成”。

第二課時

［-］教學(xué)程序

導(dǎo)言

復(fù)習(xí)提問:

1.什么是基因？

2.基因的基本功能是什么？

3.基因表達過程中的媒介是什么？

學(xué)生大膽地回答:(略)

教師給予鼓勵

［二］教學(xué)目標(biāo)達成過程

基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，主要位于細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上

合成，此過程需要信使RNA作為媒介，那么信使RNA怎樣完成任務(wù)呢？

學(xué)生活動:

(1)閱讀教材P14。

(2)觀察基因表達的多媒體課件。

討論提綱:

(1)基因表達整個過程分幾個階段?分別叫什么？

(2)轉(zhuǎn)錄的場所、過程和目的是什么？

(3),翻譯的場所、過程和目的是什么？

教師指導(dǎo):

a.整個過程是嚴(yán)格按照堿基互補配對原則進行的。

b.轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板合成信使RNA過程。

c.翻譯是在細(xì)胞質(zhì)中核糖體上以信使RNA為模板合成具有一定氨基酸排列順序的蛋

白質(zhì)過程。

學(xué)生回答:(略)

教師鼓勵

教師精講:

1.轉(zhuǎn)錄中模板DNA鏈的堿基是A、G、C、T是如何與信使RNA中堿基A、G、C、U互補

配對呢？

⑴請學(xué)生答出DNA分子中堿基互補配對原則來；即A與T配對，G與C配對。

(2)板書DNA的一條鏈，顯示信使RNA的形成過程；即：

DNA：....T—A—A—G—T—C—T—A—C....

mRNA：...A—U—U—C—A—G—A—U—G....

從形成過程可看出，是mRNA中的U堿基與DNA分子中的A堿基進行配對。

(3)通過轉(zhuǎn)錄，DNA分子的遺傳信息(即堿基排列順序)就傳遞給了信使RNA。

2.翻譯過程中mRNA上的堿基是如何決定蛋白質(zhì)中的氨基酸的？

(1)請學(xué)生先答出組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類以及蛋白質(zhì)多樣性的原因？即:一般有20種；

蛋白質(zhì)多樣性是由氨基酸種類、數(shù)量、排列順序及空間結(jié)構(gòu)決定的。

（2）思考:氨基酸有20種，而信使RNA只有四種堿基（A、C、C、U）,如何決定20種氨基酸

呢？

邏輯推理:

一個堿基決定一個氨基酸，只能決定4種，4'=4,不行；

兩個堿基決定一個氨基酸，只能決定16種，4?=16,不行；

三個堿基決定一個氨基酸，只能決定64種，夕=64,足夠有余。

教師簡介密碼子的發(fā)現(xiàn)過程:

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上的三個相鄰堿基決

定的。

美國年輕的生物化學(xué)家尼倫伯格和同事用人工合成方式，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.密碼子全部破譯。,投影顯示20種氨基酸的密碼子表并

解說。

（3）游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的氨基酸是怎樣到達核糖體并按一定排列順序形成蛋白質(zhì)呢？

學(xué)生活動:閱讀教材P15?16并回答:需要一種搬運工具搬運-即另一種RNA（轉(zhuǎn)運RNA,

即tRNA）。

教師事示轉(zhuǎn)運RNA模型圖并講解:轉(zhuǎn)運RNA種類很多,但每種轉(zhuǎn)運RNA只能識別并轉(zhuǎn)運

1種氨基酸。這是因為在轉(zhuǎn)運RNA的一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個堿基，能專一

性地與信使RNA上的特定的3個堿基（即密碼子）配對。

例如:信使RNA上的三個堿基AAA就是一個密碼，轉(zhuǎn)運RNA中轉(zhuǎn)運賴氨酸的轉(zhuǎn)運RNA一

端的三個堿基是UUU,只有它才能按照堿基互補配對原則.配對。由于核糖體中的信使RNA

中有許多密碼子，每個密碼子與轉(zhuǎn)運特定氨基酸的轉(zhuǎn)運RNA能夠堿基配對，這樣它才能對

號入座。也就是說一種轉(zhuǎn)運RNA在哪個位置上對號人座是靠轉(zhuǎn)運RNA的三個堿基去識別。

而位置則是信使RNA按遺傳信息預(yù)先定了的（如下圖）

蛋白質(zhì)合成示意圖

賴-賴氨酸丙-丙氨酸

突出強調(diào):

a.信使RNA的遺傳信息即堿基排列順序是由DNA決定的。

b.轉(zhuǎn)運RNA攜帶的氨基酸（如賴氨酸、丙氨酸）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，歸根到底是由DNA的特定片段（基因）決定的，由于DNA分子的多樣

性，就決定了蛋白質(zhì)分子的多樣性。

師生共同歸納總結(jié):遺傳信息的傳遞。

教師簡介中心法則及其發(fā)展。

練習(xí):（投影顯示）一條多肽鏈中有1000個氨基酸，則作為合成多肽鏈的信使RNA分子

和用來轉(zhuǎn)錄該信使RNA分子的基因中，分別至少要有堿基多少個（）

A.1000^12000B.2000和4000C.3000和3000D.3000和6000

答案:D

第四章基因的表達

第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)設(shè)計

課程分析

本節(jié)課是”第四章基因的表達”的第一節(jié)內(nèi)容,本節(jié)內(nèi)容是本章的開篇,是本章學(xué)習(xí)的基

礎(chǔ),也是教學(xué)的難點所在,課程標(biāo)準(zhǔn)中與此相對應(yīng)的要求是：“概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯”。

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生需要理解遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。除了要掌握這個主干知識以外，還

需掌握的側(cè)枝內(nèi)容是DNA與RNA結(jié)構(gòu)的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種不同種類的RNA

以及遺傳密碼的組成。

轉(zhuǎn)錄和翻譯過程抽象復(fù)雜一一學(xué)生難理解，較多物質(zhì)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)參與一一學(xué)生易混亂，

涉及到必修1和必修2中多個章節(jié)內(nèi)容一一學(xué)生已遺忘，而本節(jié)的突破對本模塊學(xué)習(xí)起著承

前啟后的作用，沒有本節(jié)內(nèi)容的揭示，很多的現(xiàn)象無法解釋，很多的研究無法進行，很多的

生物技術(shù)無法操作?；谝陨峡紤]，把本節(jié)分為2課時，第一課時主要完成基因表達概念和

DNA與RNA比較及轉(zhuǎn)錄過程和原理的教學(xué)，第二課時學(xué)習(xí)翻譯的過程和原理。

學(xué)情分析

高一學(xué)生在學(xué)習(xí)完必修一的基礎(chǔ)上，已經(jīng)掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制、DNA和

RNA的區(qū)別，但存在缺陷，具體表現(xiàn)在：概念、過程不清，獲取信息和綜合分析的能力不

足，因此應(yīng)該注意對學(xué)生學(xué)法的指導(dǎo)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

第一目標(biāo):識記，概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。

第二目標(biāo):運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。通

過對“遺傳信息究竟如何表達？”的探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維。

第三目標(biāo):體驗基因表達過程的和諧美，基因表達原理的邏輯美、簡約美。

設(shè)計理念

首先利用學(xué)生已有的知識，溫故知新，創(chuàng)設(shè)情景。通過設(shè)置問題情景，引入課題,并引導(dǎo)

學(xué)生在合作探究中學(xué)習(xí)新知識，以達到充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

根據(jù)對課程標(biāo)準(zhǔn)的理解，本節(jié)重難點對轉(zhuǎn)錄和翻譯的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和兩者之間的內(nèi)在邏

輯聯(lián)系要求達到理解和運用層次的目標(biāo)。比如“為什么RNA適于作DNA的信使呢？”就需要

運用有關(guān)DNA和RNA結(jié)構(gòu)的知識，對比設(shè)疑，加工提煉，以及對其結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點

進行分析。

其次將知識難點分解為多個具有一定難度梯度的小問題，以問題串的形式，層層遞進，

深化認(rèn)識。把難點分散，難度降低，要求減少，引導(dǎo)學(xué)生進行有效的探究，突出主干，解決

問題。

最后，借助直觀手段,幫助學(xué)生理解基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的具體過程。總結(jié)概括，把

握本質(zhì)。

教學(xué)流程

一溫故知新創(chuàng)設(shè)情境

(課件投影)《侏羅紀(jì)公園》片段

問題探討：利用恐龍DNA能否人造出活的恐龍，就像《侏羅紀(jì)公園》里那樣，如果

能實現(xiàn)，那么DNA中的基因是如何發(fā)揮遺傳效應(yīng)的，即如何進行表達的呢？

(課件投影)第四章章圖，請學(xué)生閱讀觀察，是否看出基因與蛋白質(zhì)的關(guān)系？

設(shè)計意圖：調(diào)動學(xué)生興鹿，弘出探究的問題

簡要實錄：學(xué)生以小組為單位積極討論、爭，論、發(fā)表意見、看圖思考

二合作探究把握本質(zhì)

(-)層層設(shè)疑深化認(rèn)識

1、RNA種類及作用

提出問題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的呢？

引導(dǎo)分析：DNA位于細(xì)胞核中，而合成蛋白質(zhì)的場所是核糖體，位于細(xì)胞質(zhì)

中：

(1)DNA是如何起控制作用的呢？

.(2)兩者.如何聯(lián)系起來呢？

(3)是否應(yīng)該有一種物質(zhì)充當(dāng)媒介，傳遞DNA的遺傳信息呢？

提出問題：

(1)RNA為什么可以充當(dāng)媒介的呢？

(2)RNA與DNA有哪些異同呢？

(3)RNA有哪些種類呢？各自又有哪些功能呢？

(課件投影.)請學(xué)生觀察，比較核糖與脫氧核糖的結(jié)構(gòu)，RNA與DNA的化學(xué)及結(jié)

構(gòu)組成

(課件投影)請，學(xué)生觀察書本圖，了解RNA的種類、結(jié)構(gòu)及功能

設(shè)計意圖：讓學(xué)生了解RNA的相關(guān)知識，為后續(xù)知識準(zhǔn)備

簡要實錄：學(xué)生看圖.思考、總結(jié)對比、填表

2、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

提出問題：(1)如何解讀DNA的信息呢？

(2)DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢？

(課件投影)請學(xué)生閱讀相關(guān)內(nèi)容，思考以下問題

(1)何謂轉(zhuǎn)錄？場所在哪里？

(2)轉(zhuǎn)錄的單位是什么？

(3)轉(zhuǎn)錄的條件有哪些？

(4)轉(zhuǎn)錄的過程如何？

請學(xué)生回答1、2小問，教師作點評

(課件投影)轉(zhuǎn)錄圖解。師生共同完成轉(zhuǎn)錄的過程，并請學(xué)生用自己的話簡單概

括這個過程。

請學(xué)生列表比較DNA轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制的異同點

(課件投影)教師總結(jié)點評

小結(jié)：教師總結(jié)轉(zhuǎn)錄的實質(zhì)：DNA通過堿基互補配對原則將遺傳信息轉(zhuǎn)移給mRNA,

mRNA上的堿基排列順序就代表了相應(yīng)DNA的遺傳信息。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生充分理解轉(zhuǎn)錄的過程及相關(guān)知識點

簡要實錄：學(xué)生積極閱讀，觀察，思考討論，識記知識

3,遺傳信息的翻譯

提出問題：（1）轉(zhuǎn)錄得到的mRNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)，那么，RNA±

的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中的氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序呢？

（2）mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)呢？

請同學(xué)自學(xué)遺傳密碼破譯的推測過程，說出何謂密碼子？觀察密碼子表，

（課件投影）觀察圖，說出tRNA的結(jié)構(gòu)特點及功能，并比較遺傳信息、密碼子、

反密碼子的關(guān)系。

（課件投影）請學(xué)生觀察圖，并結(jié)合相關(guān)文字說明，了解翻譯的大致過程，同時思

考以下問題：

（1）何謂翻譯，其實質(zhì)是什么，場所在哪里？

（2）氨基酸如何進入核糖體？哪個氨基酸進入是由什么決定的？

（3）核糖體移動的方向如何？

（4）翻譯的起始位點是哪里？

（5）肽鏈?zhǔn)侨?何形成的？

（6）概括翻譯的過程，并與轉(zhuǎn)錄和復(fù)制比較異同點

教師結(jié)合圖解，重點分部講述翻譯的過程，并總結(jié)翻譯的實質(zhì)：將mRNA中的堿

基序列翻譯為蛋白質(zhì)中的氨基酸序列。

設(shè)計意圖：引發(fā)思考，引出翻譯，為理解翻譯的過程作知識鋪墊儲備明確翻譯的

過程。

簡要實錄：學(xué)生以小組形式進行閱讀理解，查表，概括；看圖，比較；看圖，思

考，討論，總結(jié)，概括，氣氛活躍。

（二）歸納對比掌握實質(zhì)

（課件投影）DNA和RNA的主要區(qū)別，請學(xué)生完成

種類DNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）

組

堿基

成

部磷酸磷酸

分五碳糖

組成單位

結(jié)構(gòu)

分布

編碼、復(fù)制遺傳信.息，控制蛋白質(zhì)的

功能將遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)

合成

（課件投影）：.轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較:

復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯

時間生長發(fā)育的連續(xù)過程中

場所

原料,

模板

過程

特點

產(chǎn)物

意義

遺傳信息

的傳遞方

向

總結(jié)：基因的表達過程可概括為：

轉(zhuǎn)錄翻譯

DNA（基因）-------^RNA----------蛋擔(dān)質(zhì)

此過程是在細(xì)胞中完成的。DNA、RNA、氨基酸和核糖體、線粒體等眾多細(xì)胞器完成了

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)胞生命活動的各項職責(zé)。

問題探討：再次探討恐龍能否復(fù)活，需要哪些條件？

設(shè)計意圖：鞏固知識點，將理論應(yīng)用于實踐

簡要實錄：小組討論，充分運用知識

（三）知識拓展靈活運用

分子遺傳學(xué)認(rèn)為，生物的遺傳信息，通過DNA的復(fù)制和個體發(fā)育，最后以

一定方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上，導(dǎo)致后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。下節(jié)

課將進入遺傳信息表達的探索歷程。

設(shè)計意圖：突破教材文本的限制

簡要實錄：該知識點引起了學(xué)生好奇心，求知欲增強

三遷移應(yīng)用鞏固提高

（一）基礎(chǔ)+拓展

1、在人體中，由A、T、C三種堿基參與構(gòu)成的核甘酸共

A.2種B.4種C.5種D.6種

2、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在中

A.細(xì)胞核B.細(xì)胞質(zhì)

C.核糖體D.高爾基體

3、下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分

A.脫氧核糖核酸和磷酸

B.脫氧核糖堿基和磷酸

C.核糖、堿基和磷酸

D.核糖喀咤和核酸

4、已知一段mRNA有30個堿基，其中A和C共有12個，那么轉(zhuǎn)錄成mRNA的一

段DNA分子中G和T的數(shù)目是()

A.12B.30C.18D.9

(~)課堂小結(jié)

采用提綱圖表總結(jié)的方法

(三)梯度訓(xùn)練

必做題

選做題

設(shè)計意圖：叩學(xué)即練，突破教學(xué)重點難點，系統(tǒng)了解知識點間的邏輯聯(lián)系，設(shè)置梯度作

業(yè)，便于拾級而上。

簡要實錄：學(xué)生計時訓(xùn)練，注意力集中.，師生共同總結(jié)補充，歸納總結(jié)知識點

板書設(shè)計

第四章第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

1.比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同

2.RNA的類型和功能

①信使RNA——mRNAo

②轉(zhuǎn)運RNA——tRNAo

③核糖體RNA——rRNAo

3.轉(zhuǎn)錄

(1)轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程。

(2)轉(zhuǎn)錄的場所：細(xì)胞核。

(3)轉(zhuǎn)錄的模板：DNA分子的一條鏈。

(4)轉(zhuǎn)錄的原料：四種核糖核甘酸。

(5)轉(zhuǎn)錄的條件:ATP(.能量)、酶。

二、遺傳信息的翻譯

1.學(xué)習(xí)遺傳密碼破譯的推測過程。

2.堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。

3.密碼子與密碼子表。

4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。

5.翻譯蛋白質(zhì)的過程。

(1)翻譯的場所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體

(2)翻譯的模板：信使RNA

(3)翻譯的原料：合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸

(4)翻譯的產(chǎn)物：有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)

6.基因表達的過程：

轉(zhuǎn)錄翻譯

DNA(基因)------所RNA-------蛋吧質(zhì)

7.列表比較DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的異同點(略)

教學(xué)反思

《遺傳信息的轉(zhuǎn)錄》是生物必修2第4章第1節(jié)的內(nèi)容。通過這一節(jié)的教學(xué)以及學(xué)科組

同事的評議，我受益匪淺。我認(rèn)為在課堂教學(xué)中，應(yīng)該有待改進的部分有以下幾個方面：

1、熱身部分導(dǎo)入太快，一開始就快速進入了教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生一開始就進入了緊張狀

態(tài)，我想在以后的教學(xué)中，好好把握導(dǎo)入這一關(guān)，引發(fā)學(xué)生積極的情感反應(yīng)。

2、在讓學(xué)生自學(xué)轉(zhuǎn)錄的內(nèi)容時，應(yīng)以具體的問題驅(qū)動學(xué)生思考。

3、講完轉(zhuǎn)錄后可以即時進行課堂練習(xí)，查看學(xué)生的掌握情況。

4、如何讓學(xué)案、課件、板書、課本有機的結(jié)合，還有待好好探究。

第四章基因的表達

第二節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?/p>

學(xué)生活動：閱讀教材P17?18

教師顯示如下圖解:

'直接控制作用'

結(jié)構(gòu)基因--->結(jié)構(gòu)蛋白-一藐胞^I

〉性狀

調(diào)節(jié)基因--->SSor激素細(xì)胞代謝廠|

、間接控制作用______________,

教師結(jié)合教材白化病和鐮刀型細(xì)胞貧血癥進行簡述。

[-]教學(xué)目標(biāo)鞏固

1.請學(xué)生回顧基因控制蛋白質(zhì)合成的階段及過程。

2.什么叫密碼子?決定氨基酸的密碼子共有多少種？

3.基因?qū)π誀畹目刂朴袔追N情況?分別是什么？

(2)DNA復(fù)制過程中，互補配對的堿基對是,進行的主要場所是。

(3)轉(zhuǎn)錄時互補配對的堿基對是,進行的主要場所是。

(4)翻譯時互補配對的堿基對是，進行的場所是一。

(5)經(jīng)有關(guān)生物學(xué)家的測定:肝細(xì)胞中的核糖體可占細(xì)胞干重的25%,這可以證明肝臟一

的能力是很強的。

答案：a鏈：CGTACCAGTCGT信使RNA：GCAUGGUCAGCA

b鏈：GCATGGTCAGCA轉(zhuǎn)運RNA：CGUACCAGUCGU

密碼子：GCAUGGUCAGCA(3)A—U、T—A、C—G、G—C、細(xì)胞核

氨基酸：丙氨酸絲氨酸丙,氨酸，(4)A—U、G—C、核糖體

⑴a鏈(5)合成蛋白質(zhì)

(2)A—T、G—C、細(xì)胞核

酒］.總結(jié):

基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因的復(fù)制和表達是基因的兩大功能。它的復(fù)制是通

過DNA的復(fù)制而完成的，它的表達要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段，最終實現(xiàn)對性狀的控制。

［六］板書設(shè)計

6.1.3基邸J表達

（一）基因--有遺傳效應(yīng)的DNA片段［二］翻譯

（二）基因控制蛋白質(zhì)的合成a.場所:細(xì)胞質(zhì)的核糖體。

1.DNA與RNA的比較。2.轉(zhuǎn)錄過程b.過.程:以信使RNA為模板，合成具有一定氨

［一］轉(zhuǎn)錄基酸排列順序的蛋白質(zhì)的過程。

a.場所:細(xì)胞核c目的:傳遞遺傳信息。

b.過程;以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互［三I基因?qū)π誀畹目刂?/p>

補配對原則，合成RNA的過程。直接控制作用

c.目的:傳遞遺傳信息。間接控制作用

第四章基因的表達

第二節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?/p>

一、.知識結(jié)構(gòu)

「通過控制酶的合成來控制代謝過程，

基因?qū)π誀畹目刂菩?/p>

〔通過控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來直接影響性狀，

二、教學(xué)目標(biāo)

L、解釋中心法則。

2、舉.例說明基因與性狀的關(guān)系。

三、教學(xué)重點、難點及解決方法

1、教學(xué)重”點及解決方法

［教學(xué)重點］⑴中心法則。

⑵基.因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān).系。

［解決方法］

⑴運用教材中的資料分析.，讓學(xué)生了解中心法則。

⑵由遺.傳現(xiàn)象的實例入手，得.出基因與性狀的關(guān)系。

2、教學(xué)難點及解決方法

［教學(xué)難點］基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系。

［解決方法］.運用教材中的兩類遺傳現(xiàn)象的實例，說明基因?qū)π誀畹目刂拼嬖趦煞N情況：

直接控制和間接控制。

四、課時安排1課時。

五、教學(xué)方法一舉例、講解法。

六、教具準(zhǔn)備相關(guān)資料,、圖片。

七、學(xué)生活動

1、讓學(xué)生分析資料，.親身感受科學(xué)發(fā)展的過.程。

2、學(xué)生總結(jié)基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系。

八、教學(xué)程序

(-)明確目標(biāo)

(二)重點、難點的學(xué)習(xí)與目.標(biāo)完.成過程

導(dǎo)入：1957年，克里克提出中心法則.：遺傳信息可以從DNA-DNA；也可以從DNA

-RNA。但遺傳信息不能從蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)，也不能從蛋白質(zhì)一RN.A或DNA?？死锟说?/p>

中心法則有沒有不足之處呢.？

［資料分析］投影教材P69的三個資料，引導(dǎo)學(xué)生分析。教師歸納總結(jié)：

復(fù)制復(fù)制

要求學(xué)生明白遺傳信息流向的途徑有：⑴DNA-DNA：DNA的自我復(fù)制；⑵DNA-

RNA：轉(zhuǎn)錄；⑶RNA-蛋白質(zhì)：翻譯；（4）RNA-RNA：RNA的自我復(fù)制；（5）R.NA-DNA：

逆轉(zhuǎn)錄。

學(xué)生閱讀教材P69相關(guān)內(nèi)容。教師運用豌豆的圓粒與皺粒、白粒、白化病實例，請學(xué)

生說出基因是如何控制這些性狀的。這些基因通過控制酶的合成控制代謝過程，從而間接

實觀對生物性狀的控制。

教師出示囊性纖維病的病因圖解：

CFTR基因缺失3個堿基

CFTR蛋白質(zhì)的.結(jié)構(gòu)異常，導(dǎo)致功能異.常

I

患者支氣管內(nèi)黏液增多

黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染

又如.一個人的控制血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的基因不正常，那么這個人就會合成結(jié)構(gòu)異常的

血紅蛋白，紅細(xì)胞的形狀就由正常的圓餅狀變?yōu)楫惓５溺牭缎投鸺膊　Ｉ鲜?基因是通

過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。

間接控制作用

調(diào)節(jié)基因一?■或激素一"細(xì)胞代謝［性;

結(jié)構(gòu)基因一結(jié)構(gòu)蛋白一?細(xì)胞結(jié)構(gòu)）許,

I二二1

直接控制作用

最后，通過''人的身高”這一事例，說明在自然界，不.僅存在單基因?qū)π誀畹目刂?，?/p>

且存在多基因?qū)σ恍誀畹目刂疲约碍h(huán)境對性狀的影響o

引導(dǎo)學(xué)生完成［技能訓(xùn)練］提出假說，得出結(jié)論：［問.題探討］鞏固本.節(jié)課所學(xué)知.識。

（三）總結(jié)中心法則的內(nèi)容，基因控制生物體性狀的兩種情，況。

.（四）作業(yè)布置教材P71練習(xí)。

（五）板書設(shè)計

第2節(jié)基因?qū)π誀畹?控制

一、中心法則的提出及其發(fā)展

1、克里克的中心法則

2、中?心法則的發(fā)展

3、完善后的中心法則

二、基因、.蛋白質(zhì)與性狀的.關(guān)系

1、間接控制

2、直接控制

?間接控制作用

調(diào)節(jié)基因一?酶或激素一?細(xì)胞代謝［；

結(jié)構(gòu)基因一結(jié)構(gòu)蛋白一?細(xì)胞結(jié)構(gòu)］在.

二二

I直接控制作用1

3、基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系，基因的表達過程中或表達后的蛋白質(zhì)也可能受到環(huán)境因素

的影響。

4、生物體性狀的多.基因因素：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種

因素存在復(fù)雜的相互作用，共同地精細(xì)?地調(diào)控生物的性狀。

,5、細(xì)胞質(zhì)基因：線粒體和葉綠體中的DNA中的基因都稱為細(xì)胞質(zhì)基因。母系遺傳。

第四章基因的表達

第3節(jié)遺傳密碼的破譯（選學(xué)）教案

教學(xué)目標(biāo)

1、說出遺傳密碼的閱讀方式。

2、說出遺傳密碼的破譯過程。

教學(xué)重點：遺.傳密碼的破譯過程。

教學(xué)難點：尼倫伯格和馬太設(shè)計的蛋白質(zhì)體外合成實驗。

教學(xué)方法.：直觀教學(xué)法。

教學(xué)過程

導(dǎo)入：1944年奧地利物理學(xué)家薛定謂就在他的《生命是什么》一書中，最早提出了遺

傳密碼的設(shè)想。他猜想染色體中.的有機單體嚴(yán)格、精確地排列，構(gòu)成了遺傳密碼。遺傳密

碼決定了生物的遺傳性狀。這個大膽的猜想，吸引了，一批優(yōu)秀的科學(xué)家投身一到生命科學(xué)的

研究中，去破譯遺傳密碼。

［問題探討］展示教材P73莫爾斯密碼表及相關(guān)問題，學(xué)生回答：譯成英文為：Whereare

geneslo.cated.用莫爾斯密碼回答為一??/.一?/,基因位于DNA上。

自,1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出以后，科學(xué)家就圍繞遺傳密碼的破譯展開了全方位

的探索。

一、遺傳密碼的閱讀方式

1.954年科普作家伽莫夫?qū)ζ谱g密碼首先提出了挑戰(zhàn)。他設(shè)想：若,一種堿基與一個氨基

酸對應(yīng)的話，那么只可能產(chǎn)生4種氨基酸，而已知天然的氨.基酸有20種，因此不可由一個

堿基編碼一種氨基酸；若2個堿基編碼一種氨基酸的話，4.種.堿基共有42=16種，也不足

以編碼20種氨基酸；因此他認(rèn)為3個堿基，編碼一種氨基酸。伽莫夫用數(shù)學(xué).的，排列組合的

方法在理論上作出推測的，后來的實驗證實這一推測是完全正確的。

接,下來，人們不禁又要問在三聯(lián)體中的每個堿基作為信息只讀一次還是.重復(fù)閱讀呢？.

以重疊和非重疊方式閱讀DNA序列會有什么不同呢？呈現(xiàn)教材P74圖片。

［思考與討論］1、學(xué)生回.答：如密.碼子是非重疊的可能影響1個氨基酸，如是重疊的，可能

影響.3個氨基酸。2、學(xué)生回答：插入1個A,非重疊將會影響后面.所有的氨基酸。插入2

個堿基，非重疊則影響后面所有的氨基酸。插入3個堿基，非重疊將會在原氨基酸序列中多

一個氨基酸：插入1個A,重疊將會影響3個氨基酸.，多肽比原來正常多.肽多1個氨基酸。

插入2個堿基，重疊則影響4個氨基酸。多肽比原來正常多肽多2個氨基酸。插入3一個堿基，

重疊則影響5個氨基酸，多肽比原來正常多肽多3個氨基酸。

遺傳密碼真的是以3個堿基為一組嗎？閱讀方式究竟是重疊的還是非重疊的？必須拿

出實驗證據(jù)。

二、克里克的實驗證據(jù)

學(xué)生閱讀教材P74相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合有關(guān)句子中插,入英.語字母對語句產(chǎn)生的變化來理解，

進行類比分析。克里克對遺傳.密碼提出了4個特點：⑴3個堿基一組，編碼一個氨基酸。⑵

密碼是不重疊?的。⑶堿基的順序是從固定起點解讀的。⑷密.碼是簡并的，即某個特定的氨

基酸可以由幾個堿基三聯(lián)體來編碼。

三、遺傳密碼對應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn).

如何找出64種密碼子到底對應(yīng)哪種氨基酸呢？

呈現(xiàn)教材P75蛋白質(zhì)體外合成的實驗示意圖，結(jié)合下列問題講解：

1、尼倫伯格和馬太的實盟巧妙之處是什么？］

2、為什么要除去細(xì)胞提取液中的DNA和RNA?

3、如果你是尼倫伯格或馬太，你準(zhǔn)備如何設(shè)計對照組的實驗，確保你的重大發(fā)現(xiàn)得到

同行的認(rèn)可？

4、你能想到其他的密碼如何破譯嗎？

在以后的六七年里，科學(xué)家沿著蛋白質(zhì)體外合成的思路，不斷地改進實驗方法，破譯了

全部的密碼子，并編制出了密碼子表。

(三)總結(jié)

教材中安排了蛋白質(zhì)體外合成的實驗示意圖，意在幫助學(xué)生理解這個實驗的設(shè)計思路。

作為示意圖，它只畫出了4種氨基酸。實際實驗中.，測試的是組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸。

在這20種氨基酸中，只有加入了苯丙氨酸的試管才出現(xiàn)多聚苯丙氨酸的肽鏈。教材中的旁

欄思考題意在讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)實驗中對照組的設(shè)置。只有對照設(shè)置正確.，實驗結(jié)果才無懈

可.擊。

在這個實驗中，加入的多聚尿喀咤核甘酸實際上.起到了mRNA的作用，.再結(jié)合克里克

得出的3個堿基決定1個氨基酸的實裂結(jié)論，苯丙氨酸對應(yīng)的密碼子就應(yīng)是UUU。同理，如

果分別加入多聚腺喋吟核甘酸(polyA)、多聚胞嚓咤核甘酸(polyC)、多聚鳥噪吟核甘酸

(polyG),在蛋白質(zhì)體外合成系統(tǒng)中分別出現(xiàn)了多聚賴氨酸、多聚脯氨酸和多聚甘氨酸，則

可推出與賴氨酸對應(yīng)的密碼子應(yīng)是AAA,.與脯氨酸對應(yīng)的密碼子應(yīng)是CCC,與甘氨酸對應(yīng)的

密碼子應(yīng)是GGG。

板書設(shè)計

第3.節(jié)遺傳密碼的破譯(選學(xué))

C1944年薛定譯提出了遺傳密碼的設(shè)想

,1954年伽莫夫用數(shù)學(xué)的方法，推斷3個堿基編碼一個氨基酸

遺傳密碼《

的破譯1957年否定了遺傳密碼重疊閱讀的可能性

1961年克里克實驗證明了遺傳密碼中3個堿基編碼一個氨基酸

1961年尼倫伯格和馬太破譯了第一個遺傳密碼

1965年破譯了全部的密碼

課題第四章第3節(jié)遺傳密碼的破譯(選學(xué).)

教學(xué)教學(xué)講述與

1、說出遺傳密碼的閱讀方式方法學(xué)生練

目標(biāo)2、說出遺傳密碼的破譯過程習(xí)、討

論相結(jié)

合

教遺傳密碼的破譯過程

重點

材

分尼倫伯格和馬太設(shè)計的蛋白質(zhì)體外合成實驗

難點

析

教具實物投影儀，計算機

一、遺傳密碼的閱讀方式

觀察與思考

回顧“問題探討”并參照課本74頁圖4T0以重疊和非重疊的方式

閱讀DNA序列，思考遺傳密碼的閱讀方式？

教歸納與總結(jié)

結(jié)論：

學(xué)重疊和非重疊的方式閱讀同一DNA序列其結(jié)果是________,并且產(chǎn)生的影響也

是_______________________________________________

過

二、克里克的實驗證據(jù)

以T,噬菌體為.實驗材料，研究其中某個基因的增加或減少對其所編

程

碼的蛋白質(zhì)的影響。

實驗現(xiàn)象：結(jié)論：

三、遺傳密碼對應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)

尼倫伯格和馬太的蛋白質(zhì)體外合成實驗

思路：_________________________________

要點:_________________________________

結(jié)論：_____

典，型例題：

例1已知某tRNA一端的三個堿基序列是GAU,它轉(zhuǎn)運的是亮氨酸，那么決定此氨

基酸的密碼子是下面哪個堿基序列轉(zhuǎn)錄來的？（）

A、GATB、GAUC、CUAD、CTA

解析：從轉(zhuǎn)錄、翻譯逆行推理。tRNA的特定的三個堿基是GAU,那么根據(jù)堿基

互補配對原則，決定此氨基酸的mRNA上的密碼子是CUA?mRNA是由DNA轉(zhuǎn)錄而來

的，所以mRNA上CUA是由DNA上的GAT轉(zhuǎn)錄來的.

答案:A

教例2揭示基因化學(xué)本質(zhì)的表述是（）

A.基因是遺傳物質(zhì)的功能單位B.基因是有遺傳效應(yīng)

的DNA片段

學(xué)C.基因是蘊含遺傳信息的核昔酯序列D.基因在染色體上呈線性排

列

解析：考查基因的概念，從遺傳學(xué)角度，基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)

過構(gòu)和功能單位；從細(xì)胞學(xué)角度，基因在染色體上呈線性排列；從分子學(xué)角度，基因

是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，這也就揭示了基因的化學(xué)本質(zhì)是DNAo

答案：B

程例3、科學(xué)家己經(jīng)證朋密碼子是mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。

（1）據(jù)理論推測，mRNA上的三個相鄰的堿基可以構(gòu)成種排列方式，實際

上決定氨基酸的密碼子共有種。

（2）第一個被科學(xué)家破譯的是決定苯丙氨酸的密碼子UUUo1.959年，科學(xué)家

M.Nireber和S.Ochoa用人工合成只含U的RNA為模版，在一定條件下合成只有苯

丙氨酸組成的多肽，這里一定的條件應(yīng)是

（3）繼上述實驗后，又有科學(xué)家用C、U兩種堿基相同排列的mRNA為模版，檢驗

一個密碼子是否含有三個堿基。如果密碼子是連續(xù)翻譯的：

①假如一個密碼子中含有兩個或四個堿基，則該RNA指導(dǎo)合成的多肽中應(yīng)由

一種氨基酸組成。

②假如一個密碼子中含有三個堿基，則該RNA指導(dǎo)合成的多肽鏈中應(yīng)由

—種氨基酸組成。

解析：（1）mRNA上堿基共有A