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遗传信息的表达教案


《遗传信息的表达》教案
教学目标 (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

。 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。 教学建议 结合教材有关转录和翻译的图解或多媒体动画演示。 课时安排 2 课时 教学过程
学习 阶段 教师组织和引导 学生 活动 教学 意图

导学

设计新情景,引入新内容 【提问】电影《侏罗纪公园》中的科学家是怎么使已灭绝的动物复 学生观看 活的?(回答:复活的恐龙是科学家利用提取恐龙的 DNA 培育繁殖 学生讨论,回 的学习。 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用蛋白 答。

引入课题

质构建起来的。 【活动】阅读 P65-66,第 1、2 段文字,回答 DNA 的功能。 学生思考:有 【思考】基因(DNA)在细胞核中,而蛋白质的合成是在细胞质的 中间物质传递 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 信息。

学生自学

合成呢? 【教师指出】在 DNA 和蛋白质之间,有一种中间物质──RNA 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,学生填写) 一、细胞中的两种核酸的比较 DNA 组成元素 C、H、O、N、P RNA 学生阅读课 文,思考问题, 并填写表。 通过阅读课文,进一步提 高学生自学能力。

教师指导 学生自学

基本单位 脱氧核苷酸(4 种) 一分子磷酸 化学组成 脱氧核糖 A、T、C、G 结构 规则的双螺旋结构

核糖核苷酸(4 种) 一分子磷酸 核糖 A、U、C、G 一般单链结构

教师讲解 功能

编码复制遗传信息, 控制蛋白质合成 细胞核的染色体,线 粒体,叶绿体

传递遗传信息,并通过 蛋白质表达出来 学生带着问题 细胞核、细胞质 阅读课文,小 组讨论。

学生将课文知识建立起 有机的联系。

分布

【补充】RNA 的在细胞中有三种:P67 第 2 段 mRNA(信使 RNA),tRNA(转运 RNA),rRNA(核糖体 RNA)。 二、基因控制蛋白质合成过程 思考讨论

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。

(一)转录:图示 P66 图 3-13 以 DNA 为模板转录 RNA 的图解。利 用视频:显示转录过程。 教师讲解 学生思考,回 答。

思考讨论

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, 学生思考,回 合成 mRNA 的过程。 答。 教师导学,帮助学生掌握 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 知识要点。 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; 与生活联系, 激 发学习和探究 知识的兴趣 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 聚合酶。 【设问】DNA 的碱基与 RNA 的碱基如何互补配对? (二)翻译:图示 P68 图 3-14 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。 教师导学 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。 学生跟随教师 tRNA(转运 RNA)的特点:象三叶草的叶形,一端是 3 个碱基, 讲解,理解翻 另一端是携带氨基酸的部位(如图)。 译的过程。 利用图解,引导学生通过 观察、思考、归纳获得知 识。 学生思考

设置问题情境 答。

使学生加深对基因表达 学生思考,回 过程的理解,为后两节学 习做好铺垫。

【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) 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 学生思考,小 (UAG、UAA、UGA)不编码任何氨基酸,而是合成蛋白质的终止信 组讨论,以小 知识归纳。 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。 巩固知识。 知识延伸。 组发言。 学生观看。 使学生通过解决问题,灵 活运用知识。

完成练习。

(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 的碱基互补配对, 进 入位点 1。 第二个携带氨基酸的 tRNA 的碱基与 mRNA 的碱基互补配 对,进入位点 2。两个氨基酸脱水缩合,第一个氨基酸通过肽键转 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 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】

(三)比较复制,转录和翻译三个过程的差异: DNA 复制 场所 模板 原料 合成 细胞核 DNA 双链 转录 细胞核 DNA 一条链 翻译 核糖体 mRNA

4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 20 种氨基酸 DNA 分子 半保留复制,边 解旋边复制 mRNA 肽链 一个 mRNA 分子可 边解旋边转录 以与多个核糖体 结合

特点

(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】


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