高中生物蛋白質(zhì)教案

第1節(jié)　基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

學(xué)習(xí)導(dǎo)航

1.學(xué)習(xí)目標(biāo)

(1)區(qū)分遺傳信息、遺傳密碼（密碼子）、反密碼子。

遺傳信息是指DNA（基因）中能控制生物性狀的脫氧核苷酸的排列順序。

遺傳密碼又叫密碼子，是指信使RNA中能決定蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序的核苷酸排列順序。

反密碼子是指轉(zhuǎn)運RNA中能識別信使RNA上相應(yīng)遺傳密碼的核苷酸排列順序。

三者的主要區(qū)別有兩點：一是存在的位置不同，遺傳信息存在于DNA（基因）中，遺傳密碼存在于信使RNA上，反密碼子存在于轉(zhuǎn)運RNA上；二是作用不同，遺傳信息的作用是控制生物性狀，遺傳密碼的作用是決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序，反密碼子的作用是識別遺傳密碼。遺傳信息通過決定遺傳密碼和反密碼子中核苷酸排列順序來控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀。

(2)比較DNA與RNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能等方面的異同。

(3)概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程。

(4)從場所、模板、條件、原料、產(chǎn)物等方面比較轉(zhuǎn)錄和翻譯異同。

(5)運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。

2.學(xué)習(xí)建議

第4章基因的表達新教材新學(xué)案生物②必修(A版)(1)學(xué)習(xí)本節(jié)知識首先通過比較DNA與RNA的異同,了解RNA的分子結(jié)構(gòu)；再比較tRNA、mRNA、rRNA,明確它們的作用。

(2)要結(jié)合教材有關(guān)轉(zhuǎn)錄圖解或模型動畫演示,弄明白通過轉(zhuǎn)錄,即堿基互補配對（A-T、G-C、T-A、A-U）實現(xiàn)了遺傳信息由DNA到mRNA的傳遞；再通過翻譯過程，在核糖體中實現(xiàn)了遺傳信息由mRNA（密碼子）到蛋白質(zhì)（氨基酸序列）的傳遞。

(3)本節(jié)的主要知識是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,學(xué)習(xí)過程中要以問題為主線，從細胞水平、分子水平、場所、時間、空間、連續(xù)性等多個層面認識轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，把握其實質(zhì)。

自我測評

一、選擇題

1.由DNA分子蘊藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化學(xué)物質(zhì)是（）。

A.核糖、堿基、磷酸B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖

C.氨基酸、葡萄糖、堿基D.脫氧核糖、堿基、磷酸

2.對一個動物個體來說，幾乎所有的體細胞都含有相同的基因，但細胞與細胞之間存在功能的差異，這是因為它們合成不同的（）。

A.轉(zhuǎn)運RNAB.信使RNAC.組蛋白D.核糖體

3.右圖所表示的生理過程的名稱、堿基數(shù)、核苷酸數(shù)依次為（）。

A.RNA復(fù)制、4種、4種B.DNA轉(zhuǎn)錄、4種、4種

C.DNA復(fù)制、5種、5種D.RNA轉(zhuǎn)錄、5種、8種

4.DNA分子復(fù)制與遺傳信息轉(zhuǎn)錄的相同之處是（）。

A.利用的模板都相同B.利用的原料都相同

C.所利用的酶都相同D.都遵循堿基互補配對原則

5.下列關(guān)于對蛋白質(zhì)的翻譯過程的說法中，錯誤的是（）。

A.以細胞質(zhì)中游離的氨基酸為原料

B.以核糖體RNA作為遺傳信息模板

C.以轉(zhuǎn)運RNA為氨基酸運輸工具

D.合成具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)

6.在信使RNA中，決定一個氨基酸需要的堿基數(shù)為（）。

A.1個B.2個C.3個D.4個

7.（2003年上海市高考題）某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成，氨基酸的平均分子量為a，控制該蛋白質(zhì)合成的基因含b個堿基對，則該蛋白質(zhì)的分子量約為（）。

8.反密碼子是指（）。

A.DNA上三個相鄰的堿基對　B.mRNA上三個相鄰的堿基

C.tRNA上的三個堿基D.rRNA上的三個堿基

9.DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成分別發(fā)生在（）。

A.細胞核、細胞質(zhì)、核糖體B.細胞核、細胞核、核糖體

C.細胞質(zhì)、核糖體、細胞核D.細胞質(zhì)、細胞核、核糖體

10.密碼子的組成是（）。

A.由A、T、G、C四種堿基中的任何三個做排列組合

B.由A、U、G、C四種堿基中的任何三個做排列組合

C.由A、T、C、G、U五種堿基中任何三個做排列組合

D.由A、U、G、T四種堿基中的任何三個做排列組合

11.從單尾鰭鯉魚的成熟卵中提取一種RNA，注入雙尾鰭金魚受精卵中，結(jié)果幼小金魚中有一些出現(xiàn)單尾鰭性狀。這種RNA之所以對性狀遺傳有明顯的作用，是因為（）。

A.它是魚類的主要遺傳物質(zhì)

B.它以密碼子的形式攜帶特定遺傳信息

C.它是有關(guān)蛋白質(zhì)合成的工具

D.它是核糖體的基本的化學(xué)成分

12.在雙鏈DNA中，已知其中一條（A+G）/（T+C）=0.4，那么以它的互補鏈為模板，轉(zhuǎn)錄成的mRNA中（A+G）/（C+U）應(yīng)是（）。

A.2.5B.1C.0.4D.1.25

13.下列關(guān)于遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)的敘述中，不正確的是（）。

A.從根本上講，遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)是基因中的特定脫氧核苷酸序列

B.基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中核糖核苷酸序列也是遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)

C.mRNA翻譯形成的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列也是遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)

D.在DNA分子中，堿基對的特定排列順序同樣是遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)

14.細胞內(nèi)的DNA分子轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不包括（）。

A.mRNAB.ATPC.rRNAD.tRNA

二、非選擇題

15.圖4-2表示DNA的一部分和RNA的一片段，請根據(jù)圖回答下面的問題。

（1）以甲鏈為模板合成乙鏈的過程稱為　，圖中9處發(fā)生的作用是先由，然后與周圍游離的，最后以連接。

（2）以甲鏈為模板合成丙鏈的過程稱為，丙鏈自下而上四個堿基的化學(xué)名稱依次為。

（3）乙鏈和丙鏈都是以甲鏈為模板合成的，但二者之間在化學(xué)組成上存在的明顯不同之處是：

；

（4）填寫下頁表：

16.下圖是蛋白質(zhì)合成的示意圖，請根據(jù)圖回答下面的問題。

（1）轉(zhuǎn)錄是在中進行的，它是以為模板合成的過程，翻譯是在中進行的，它是以為場所，以為模板，以為運載工具，合成具有一定順序的蛋白質(zhì)的過程。

（2）密碼子是指。

（3）信使RNA上的一段堿基序列是AUGCACUGGCGUUG，則轉(zhuǎn)錄該信使RNA片段的DNA的模板鏈的堿基序列是：

。

17.下圖表示DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的過程圖解。圖中4、5表示兩種功能不同的酶。請根據(jù)圖分析回答下面的問題。

（1）在玉米的葉肉細胞，則能夠進行該生理過程的細胞結(jié)構(gòu)有。

（2）轉(zhuǎn)錄過程中DNA首先在［?。莸拇呋饔孟?，由提供能量，將DNA分子中堿基對內(nèi)的斷開，該過程稱為。

（3）然后在［?。莸拇呋饔孟?，以其中的鏈作為信息模板，以［］為原料，由提供能量，按照原則，合成出［?。?。

（4）通過轉(zhuǎn)錄，DNA分子中的遺傳信息被準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移到中。

（5）在真核細胞的細胞核中，轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物通過進入細胞質(zhì)中，與結(jié)合在一起直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成過程。

參考答案

一、選擇題

1.A　2.B　3.D　4.D　5.B　6.C　7.D　8.C　9.B　10.B　11.B　12.C　13.C　14.B

二、非選擇題

15.（1）DNA的復(fù)制；解旋酶的作用使氫鍵斷裂；脫氧核苷酸互補配對；氫鍵（2）轉(zhuǎn)錄尿嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶（3）乙鏈中含有胸腺嘧啶和脫氧核糖，而丙鏈沒有；丙鏈中含有尿嘧啶和核糖，而乙鏈沒有。（4）填表如下：

16.（1）細胞核　DNA的一條鏈　信使RNA　細胞質(zhì)　核糖體　信使RNA　轉(zhuǎn)運RNA　氨基酸

（２）mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基

（３）TACGTGACCGCAAC

17.（1）細胞核、線粒體、葉綠體（2）［5］解旋酶　ATP　氫鍵　解旋

（3）［4］RNA聚合酶　甲?。?］四中游離的核糖核苷酸　ATP　堿基互補配對

［2］信使RNA（4）信使RNA（5）核孔　核糖體

相關(guān)知識

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

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、RNA的類型及作用
（1）_____________：____________________________________________________
（2）_____________：____________________________________________________
（3）_____________：____________________________________________________
2、轉(zhuǎn)錄
（1）概念：__________________________________
（2）發(fā)生時期：__________________________
（3）場所：__________________________________
（4）模板：__________________________________
（5）原料：__________________________________
（6）產(chǎn)物：__________________________________
（7）遵循的原則：__________________________________
二、遺傳信息的翻譯
1、遺傳信息、密碼子和反密碼子

2、翻譯
（1）定義:______________________________________________________________。
（2）場所：____________________________________。
（3）模板：__________________________________。
（4）原料：__________________________。
（5）產(chǎn)物：__________________________。
（6）原則：___________________________。
三、基因表達過程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計算
1、轉(zhuǎn)錄時，以基因的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，產(chǎn)生一條單鏈mRNA，則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半，且基因模板鏈中A+T（或C+G）與mRNA分子中U+A（或C+G）相等。
2、翻譯過程中，mRNA中每3個相鄰堿基決定一個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3，是雙鏈DNA堿基數(shù)目的1/6。

練習(xí)：
1、已知一段雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤所占的比例為20%，由該DNA轉(zhuǎn)錄出來的RNA，其胞嘧啶的比例是：
A.10%B.20%C.40%D.無法確定
2、DNA分子的解旋：
A.只發(fā)生在DNA分子復(fù)制過程中B.只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄過程中
C.只發(fā)生在翻譯過程中D.在復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中都發(fā)生
3、下列說法不正確的是：
A.一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸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tRNA來轉(zhuǎn)運D.一種氨基酸只能由一種tRNA來轉(zhuǎn)運
4、已知某轉(zhuǎn)運RNA一端的三個堿基順序為GAU，它轉(zhuǎn)運的是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼子是由下列哪個堿基序列轉(zhuǎn)錄而來的：
A.GATB.GAUC.GUAD.CTA
5、與構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸相應(yīng)的密碼子有：
A.4個B.20個C.61個D.64個
6、已知某種生物的細胞中含有26個DNA分子，其中有2個DNA分子各有24000個堿基，由這兩個DNA分子所控制合成的多肽鏈中，最多含有多少種氨基酸：
A.8000B.4000C.1600D.20
7、已知一個蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成，在合成蛋白質(zhì)的過程中生成100個水，那么指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的基因至少有多少個脫氧核苷酸：
A.612B.306C.204D.606
8、下列關(guān)于密碼子的敘述中錯誤的是：
A.每種密碼子都有與之對應(yīng)的氨基酸
B.GTA肯定不是密碼子
C.一種氨基酸可能有多種與之對應(yīng)的密碼子，可能由多種tRNA來攜帶
D.信使RNA上的GCA在人和豬的細胞中決定同一種氨基酸

9、mRNA在細胞核中合成后，到達細胞質(zhì)的過程中，共經(jīng)過幾層生物膜：
A.1B.2C.3D.0
10、實驗室內(nèi)模擬生物體的DNA復(fù)制必需的一組條件是：①ATP②DNA分子③酶
④轉(zhuǎn)運RNA⑤信使RNA⑥游離的脫氧核苷酸⑦適宜的酸堿度⑧適宜的溫度
A.①②③⑥⑦⑧B.①②③④⑤⑥
C.①②③⑤⑦⑧D.②③④⑤⑥⑦
11、某基因由3000個脫氧核苷酸組成，該基因控制合成的蛋白質(zhì)中所含有的氨基酸數(shù)目最多有多少個：
A.500B.1000C.3000D.6000

《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教案分析

《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教案分析

一、教學(xué)目標(biāo)：
1.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。
2.運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。
二、教學(xué)重點和難點：
1.教學(xué)重點：
（1）了解基因控制蛋白質(zhì)合成的中間物質(zhì)──RNA的基本單位、化學(xué)組成和種類，以及它與DNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的異同；
（2）理解基因表達的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念及過程；
（3）比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同；
（4）認知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、密碼子與反密碼子；
（5）計算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。
2.教學(xué)重難點：
（1）理解基因表達的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程
（2）認知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、密碼子與反密碼子；
（3）計算問題：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系，以圖解方法解決。
三、教學(xué)方法：
創(chuàng)設(shè)問題情境，結(jié)合教材有關(guān)轉(zhuǎn)錄和翻譯的圖解、各種對比表及flash動畫演示，化抽象為具體，達到形象和直觀的教學(xué)效果。
四、課時安排：
2課時
五、教學(xué)實施的程序
教學(xué)內(nèi)容
教師的組織和引導(dǎo)
學(xué)生活動
教學(xué)意圖
問題
探討
引入課題：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
遺傳信息的翻譯
問題探討

與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計算

第1課時
播放5分鐘《侏羅紀(jì)公園》電影。
提問：電影中的科學(xué)家是怎么使已滅絕的動物復(fù)活的？
如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認為主要要解決什么問題？
教師引導(dǎo)：基因(DNA)就像一張藍圖，生物體就是根據(jù)這張藍圖用蛋白質(zhì)構(gòu)建起來的。要解決這個問題，我們還需要研究“基因的表達”。
提出問題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？
問題情境：基因（DNA）在細胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細胞質(zhì)的核糖體上進行的，在細胞核的基因如何控制在細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？
教師指出：在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)能夠作為傳達DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。
問題情境：RNA又是如何解讀DNA的信息呢？
解決問題的途徑：
1.看圖并列表比較：兩種核酸（DNA和RNA）在化學(xué)元素、基本單位、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的區(qū)別
2.看圖了解：三種RNA的結(jié)構(gòu)及功能。
3.圖示P63圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解。利用視頻：顯示轉(zhuǎn)錄過程。講解DNA→mRNA的轉(zhuǎn)錄過程。
講述：細胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補配對，在RNA聚合酶的作用下，依次連接，形成一個mRNA分子。
設(shè)問：DNA的堿基與RNA的堿基如何互補配對？（強調(diào)A-U）
轉(zhuǎn)錄與復(fù)制過程有何異同？
小結(jié)：
場所：細胞核；模板：DNA解旋，以其中一條鏈為模板；
原料：4種核糖核苷酸（A、U、C、G）；
條件：ATP、酶（RNA聚合酶）；
產(chǎn)物：單鏈的mRNA（信使RNA）。
練習(xí)鞏固
第2課時
問題情境：
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)？
解決問題的途徑：
1.學(xué)習(xí)遺傳密碼破譯的推測過程。
思考：mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸？
推理：1種堿基決定1種氨基酸？（不可能）
2個堿基決定1種氨基酸？（16種組合方式也不能決定20種氨基酸，不行。）
提出：mRNA上每3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。
密碼子：mRNA上三個相鄰的堿基稱為一個密碼子。
2.查密碼子表，分析密碼子的特點：
(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。64種密碼：61個編碼控制20種氨基酸合成，另外3個（UAG、UAA、UGA）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質(zhì)的終止信號又稱終止密碼。
3.再次比較三種RNA（特別是tRNA）的功能。
反密碼子：每個tRNA上的三個堿基，可以與mRNA上的密碼子互補配對，有61種。
4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。
5.講述圖解、利用動畫：顯示翻譯過程。
講述：核糖體與mRNA的結(jié)合部位會形成2個tRNA的結(jié)合位點。第一個攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補配對，進入位點1。第二個攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補配對，進入位點2。兩個氨基酸脫水縮合，第一個氨基酸通過肽鍵轉(zhuǎn)移到位點2的tRNA上。核糖體沿著mRNA移動，位點1的tRNA離開核糖體，位點2的tRNA進入位點1，第三個攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補配對，進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成，直到讀取到mRNA的終止密碼為止。一個mRNA分子可以與多個核糖體結(jié)合，同時進行多條肽鏈的合成。
肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫落離，經(jīng)過盤曲和折疊等方式形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。
小結(jié)：場所：細胞質(zhì)的核糖體；模板：以mRNA為模板；
原料：20種氨基酸（由tRNA搬運）；
條件：ATP、酶
產(chǎn)物：有一定氨基酸順序的肽鏈。
列表比較：翻譯與轉(zhuǎn)錄、復(fù)制過程的異同點。

問題探討：
大家再來探討恐龍能否復(fù)活的問題。（基因如何表達？基因表達需要什么條件？）

教師對本節(jié)內(nèi)容進行總結(jié)：
基因的表達過程是在細胞中完成的。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)細胞生命活動的各項職責(zé)。
歸納遺傳信息流動方向：
基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成-高中生物學(xué)教案
與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計算：
思考：DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個數(shù)的關(guān)系？
例：一條多肽鏈中有氨基酸1000個，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來轉(zhuǎn)錄該信使RNA的基因分子分別至少有堿基多少個？
A.3000個和3000個B.1000個和3000個C.1000個和4000個D.3000個和6000個
小結(jié)：
DNA的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)=6:3:1
學(xué)生觀看
學(xué)生討論，回答。
學(xué)生可能會想到，需要使恐龍DNA上的基因表達出來，表現(xiàn)恐龍的特性。
學(xué)生思考：有中間物質(zhì)傳遞信息。
看圖表分析比較核糖與脫氧核糖的區(qū)別，DNA與RNA的區(qū)別，通過圖形和CAI課件的演示，認識遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程。

學(xué)生思考

完成練習(xí)。
思考堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系；學(xué)會查密碼子表，并了解推算密碼子的數(shù)量和種類的方法；通過看圖和CAI演示，感受和認識遺傳信息的翻譯過程。

學(xué)生觀看。
學(xué)生跟隨教師講解，理解翻譯的過程。

學(xué)生思考，回答。
進一步討論、爭論利用DNA能否復(fù)活恐龍，從理論上和實際情況兩種可能性討論，認識保護物種的意義。

完成練習(xí)。

提出探究的問題，引起懸念，明確探究的目標(biāo)。

通過問題的步步深入，學(xué)生推理分析，形成結(jié)論。

結(jié)合圖解、講述、CAI課件，認識轉(zhuǎn)錄的過程。

鞏固知識。
通過講述、繪制圖解、分析密碼子表、CAI動態(tài)演示，展示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的動態(tài)過程。

利用表解，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考、歸納獲得知識。
讓學(xué)生從細胞水平和分子水平兩個層面，整體認識基因表達的意義。
知識歸納

使學(xué)生通過解決問題，靈活運用知識。

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教案

第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教案
一、教學(xué)目標(biāo)：
1、知識目標(biāo)：
①概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯
②運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。
2、技能目標(biāo)：
①運用已有的知識和經(jīng)驗提出假說。
②運用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸之間的對應(yīng)關(guān)系。
3、情感目標(biāo)：
①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。
②認同人類探索基因表達的奧秘的過程仍未終結(jié)。
二、教學(xué)重點：遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。
三、教學(xué)難點：遺傳信息的翻譯過程。
四、學(xué)習(xí)方法：課前導(dǎo)學(xué)、質(zhì)疑討論、反饋矯正、遷移創(chuàng)新
教學(xué)過程
復(fù)習(xí)提問:
(1)DNA分子主要存在于細胞的什么部位?
(2)蛋白質(zhì)在細胞的什么地方進行合成?
學(xué)生回答:DNA分子主要存在于細胞核中的染色體上，而蛋白質(zhì)的合成在細胞質(zhì)中的核糖體上進行。
教師給予肯定并鼓勵。
質(zhì)疑:細胞核中的DNA分子是如何控制細胞質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成呢?
學(xué)生并回答: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。

結(jié)構(gòu)基本單位堿基五碳糖主要分布
DNA規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。兩條平行脫氧核苷酸鏈上的堿基遵循堿基互補配對原則（A-T；C-G），通過氫鍵連接形成堿基對。脫氧核糖核苷酸A、C、G、T脫氧核糖細胞核
RNA通常呈單鏈結(jié)構(gòu)核糖核苷酸A、C、G、U核糖細胞質(zhì)

思考: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()
A.2種D.4種C.5種D.8種答案:D
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，主要位于細胞核中，而蛋白質(zhì)是在細胞質(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:
觀察基因表達的多媒體課件。
討論
(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。
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?
(1)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:
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，41=4，不行；
兩個堿基決定一個氨基酸，只能決定16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。
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：回答:需要一種搬運工具搬運--即另一種RNA(轉(zhuǎn)運RNA,即tRNA)。
教師出示轉(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。
比較轉(zhuǎn)錄和翻譯
步驟轉(zhuǎn)錄翻譯

示DNA(基因)→mRNA→蛋白質(zhì)
場所細胞核細胞質(zhì)中核糖體

過程以DNA的一條鏈為模版合成一條互補的RNA以mRNA為模版，以tRNA為運輸工具將相應(yīng)氨基酸放在正確位置上與相鄰的前一氨基酸形成肽鍵而連接起來，…，如此形成多肽

結(jié)果DNA中遺傳信息傳遞到mRNA，mRNA通過核孔進入細胞質(zhì)與核糖體接合合成與原DNA相對應(yīng)的具有特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（2）學(xué)案

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時能夠胸有成竹，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們有一個良好的課堂環(huán)境，幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢？下面是由小編為大家整理的“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（2）學(xué)案”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

第4章（基因的表達）
第課時課題名稱
時間第周星期課型新授課主備課人張勤讓
目標(biāo)1.遺傳信息的翻譯的過程。
2.運用數(shù)學(xué)方法分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。
重點1.遺傳信息的翻譯的過程
2.遺傳信息、密碼子、反密碼子的概念含義二次備課
難點遺傳信息的翻譯的過程
自
主
學(xué)
習(xí)自主學(xué)習(xí)
一、學(xué)生閱讀課本64頁,勾畫:
1.翻譯的概念2.密碼子的概念3.試完成課本64頁思考與討論1.2
二、學(xué)生結(jié)合課本65頁密碼子表
完成課本65頁思考與討論1.2.3
三、學(xué)生閱讀課本65-67頁
1.勾畫：反密碼子的概念（溫馨提示：注意圖4-5）
2.理解蛋白質(zhì)的合成過程（溫馨提示：注意圖4-6及文字）
3.學(xué)生通過完成填表，理解轉(zhuǎn)錄、翻譯過程的堿基配對關(guān)系
DNA雙鏈CA
G
mRNAA
tRNAGAG
氨基酸丙氨酸

生成問題：
精
講
互
動1師生研討，總結(jié)：⑴翻譯的場所：_______；⑵翻譯的模板：_______；
⑶翻譯的原料：游離的各種________；⑷翻譯的產(chǎn)物：具有__________的蛋白質(zhì)。
4.翻譯的工具：
問題討論：翻譯過程的裝配機器和搬運工分別是什么？
每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運______種氨基酸。
2.師生共同小結(jié)：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程.

3.多肽鏈中氨基酸個數(shù):mRNA中堿基數(shù):基因（DNA）堿基數(shù)=

4.氨基酸、密碼子、反密碼子（tRNA）對應(yīng)關(guān)系：
達
標(biāo)
訓(xùn)
練1.轉(zhuǎn)錄和翻譯是真核細胞中基因表達的兩個重要步驟，判斷下列有關(guān)敘述正確的是（）
A.兩者需要的原料不同B.兩者所需酶的種類相同
C.兩者在同一場所中進行D.　兩者堿基配對的方式相同
2.如圖是人體細胞的一個生理過程，據(jù)圖分析不正確的是：
A．此過程遵循堿基互補配對原則B．此過程一定產(chǎn)水
C．該過程不需要DNA聚合酶D.Ｉ合成后就開始承擔(dān)細胞的生命活動
3.人體神經(jīng)細胞與肝細胞的形態(tài)，結(jié)構(gòu)和功能不同,其根本原因是（）
A.DNA堿基排列順序不同B.核糖體不同
C.轉(zhuǎn)運RNA不同D.信使RNA不同
4.．某條多肽的相對分子質(zhì)量為2778，若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為110，如考慮終止密碼子，則編碼該多肽的基因長度至少是（）
A.75對堿基B.78對堿基C.90對堿基D.93對堿基
5.某基因中含有1200個堿基對，則由它控制合成的含有兩條肽鏈的蛋白質(zhì)分子中最多含有肽健的個數(shù)是()
A．198個B．398個C．400個D．798個
6.課本67頁練習(xí)