第一节 基因指导蛋白质的合成 教学设计

1.教学重点

（1）了解基因控制蛋白质合成的中间物质──RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同；

（2）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程； （3）比较转录和翻译的异同；

（4）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子； （5）计算问题：基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。 2.教学重难点

（1）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程

（2）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子；

（3）计算问题：基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决。 3.教学建议

结合教材有关转录和翻译的图解或模型动画演示。 4.课时安排 3 课时 5.教学过程

学习 阶段 导学 学生 活动 学生观看 教学 意图 设计新情景，引入新内容的学习。 提问：电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的？ 学生讨论，回 (回答:复活的恐龙是科学家利用提取恐龙的DNA培育繁殖而来的。) 教师引导：基因就像一张蓝图，生物体就是根据这张蓝图答。 教师组织和引导 播放2分钟《侏罗纪公园》电影。 引入课题 学生自学 组成元素 基本单位 化学组成 用蛋白质构建起来的。 思考：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？ 通过阅读课文，进一步提高学生自学能力。 教师指出：在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质──RNA学生思考：有中间物质传递信充当信使。 复习旧知：两种核酸（DNA和RNA）在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面的区别 （列表，阅读课文10分种，学生填写） 一、细胞中的两种核酸的比较 DNA C、H、O、N、P 脱氧核苷酸（4种） 一分子磷酸 脱氧核糖 A、T、C、G 核糖核苷酸（4种） 一分子磷酸 核糖 A、U、C、G 一般单链结构 学生阅读课文，思考问题，并填写表。 RNA 息。 结构 规则的双螺旋结构 功能 编码复制遗传信息, 传递遗传信息，并通过控制蛋白质合成 细胞核的染色体,线粒体,叶绿体 蛋白质表达出来 细胞质的核糖体 学生将课文知识建立起 学生带着问题阅读课文，小组有机的联系。 分布 另外，教师补充：RNA的在细胞中有三种： 教师指导 学生自学 教师讲解 解。利用视频：显示转录过程。 mRNA（信使RNA），tRNA（专运RNA），rRNA（核糖体RNA）。 设问：DNA→RNA→蛋白质之间的关联？（学生阅读课文10分钟，小组发言。） 二、基因控制蛋白质合成过程 （一）转录：图示P63图4-4以DNA为模板转录RNA的图 思考讨论 教师讲解 讨论。 教师导学，进一步掌握知识要点。 并利用教材中的图解，引导学生通过观察、思考、归纳获得知识。 1.定义：转录是在细胞核内进行的，是以DNA双链中的一条为模板，合成mRNA的过程。 2.过程：细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。 3.小结： 场所：细胞核； 模板：DNA解旋，以其中一条有意义链为模板； 原料：4种核糖核苷酸（A、U、C、G）； 合成产物：单链的mRNA（信使RNA）；所需酶：RNA聚合学生思考，回酶。 设问：DNA的碱基与RNA的碱基如何互补配对？ （二）翻译：图示P64图4-6蛋白质合成示意图。 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。 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）。 答。 学生思考，回 思考讨论 答。 教师导学，帮助学生掌握知识要点。 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） 与生活联系，激发学习和探究知识的兴趣 教师导学 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。 游戏：请学生看图，想象一下核糖体这个生产车间是如何工作的？能否做一个模型显示出来？ 2、翻译： 利用视频：显示翻译过程。 利用图解，引导学生通过观察、思考、归纳获得知识。 使学生加深对基因表达过程的理解，为后两节学习做好铺垫。 （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 学生思考 互补配对，进入位点1。第二个携带氨基酸的tRNA的碱基与mRNA学生跟随教师的碱基互补配对，进入位点2。两个氨基酸脱水缩合，第一个讲解，理解翻译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 学生思考，回答。 的过程。 设置问题情境 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。 利用视频：显示蛋白质合成的全过程。（转录和翻译过程） 再次总结： 使学生通过解决问题，灵活运用知识。 学生观看。 20种氨基酸 学生思考，小组讨论，以小组发言。 知识延伸。 完成练习。 巩固知识。 知识归纳。 （三）比较复制，转录和翻译三个过程的差异： 场所 模板 原料 合成 DNA复制 细胞核 转录 细胞核 DNA一条链 4种核糖核苷酸 mRNA 翻译 核糖体 DNA双链 mRNA 4种脱氧核苷酸 DNA分子 肽链 特半保留复制，边边解旋边一个mRNA分子可以与点 解旋边复制 转录 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： DNA的碱基数:m RNA的碱基数:蛋白质的氨基酸数= 6:3:1 反馈练习