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1、基因指导蛋白质的合成 教案 1一、素质教育目标（一）知识教学点1运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。2概述遗传信息的转录与翻译。（二）能力训练点1通过学习基因概念的学习培养抽象思维能力。2通过基因控制蛋白质的合成培养学生分析综合能力。（三）学科方法训练点1通过DNA和RNA的对照掌握类比方法。2通过RNA的碱基决定氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经实验验证的方法。3物质、能量、信息是把握自然世界最基本的三个概念，通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法。二、教学重点、难点及解决办法1教学难点及解决办法基因控制蛋白质的合成转录与翻译。因较难故归属了解层次。但
2、课堂内教师必须讲懂，学生必须把道理弄明白，只是不必利用更多的课时和课外精力去反复练习，更不宜加深练习。解决办法（1）应用挂图形象说明过程；（2）采用图示讲解；（3）用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。三、课时安排1课时。四、教法讲述与谈话法。五、教具准备1DNA结构图、DNA与RNA的比较表。2基因控制蛋白质合成活动过程图示（课件）。3多媒体教学器材。六、学生活动设计1学生复习DNA的结构。2学生回忆思考蛋白质多样性的原因。3给学生时间思考，提出相关问题。七、教学步骤（一）明确目标银幕显示，让学生明确本堂课应达到的学习目标。理解基因的概念、基因的位置、它的化学结构及基因不同的实质；了解D
3、NA的两个基本功能；了解DNA和RNA分子结构的异同。（二）重点、难点的学习与目标完成过程抽问：从分子的角度看为什么子女的性状像父母？学生答：（因为父母把自己的DNA分子复制了一份，通过精子和卵细胞，传给了子女。）引言：DNA分子怎样控制性状？现代遗传学的研究认为，生物的性状是由基因控制的。那么，基因是如何指导蛋白质的合成的呢？基因控制蛋白质的合成生物的性状主要通过蛋白质来体现。比如：鱼的肌肉由鱼的肌肉蛋白质来体现；牛的肌肉由牛的肌肉蛋白质来体现；鸡的肌肉由鸡的肌肉蛋白质来体现。我们能吃出鱼肉、牛肉、鸡肉味道的不同，就是因为它们的蛋白质结构不同。因而体现了各自不同的性状。基因控制性状就是通过控
4、制蛋白质合成来实现的。基因可比喻为导演，蛋白质可比喻为演员。基因主要存在于细胞核的染色体上（细胞核基因）。合成蛋白质是在细胞质里进行的。遗传信息怎样由细胞核到细胞质呢？这需要通过另一种核酸RNA（核糖核酸）。银幕显示DNA和RNA的区别，让学生比较不同之处。RNA与DNA的区别有两点：嘧啶碱有一个不同：RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸；DNA则为脱氧核苷酸。学生活动：测试题：构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位核苷酸有多少种？A2种B4种C5种D8种反馈讲评：答案：8种。（脱氧核苷酸A、G、C、T四种
5、，核糖核苷酸A、G、C、U四种）小结遗传的主要物质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段；基因在染色体上呈线性排列，基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同。基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。（时间充裕可由学生总结）银幕显示：1电报人发报图像接报电文人的图像2遗传信息表达的类比如下：电报信息表达_。_。 01300117 你好（长、短声）遗传信息表达遗传信息密码表达引言：我们知道了发电报要经信息转换，再由密码翻译成中文。基因控制蛋白质合成也要经“转录”和“翻译”两个重要步骤，怎样“转录”和“翻译”就是本堂课同学们需要了解的内容。讲述：1转录：（1）
6、概念：是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（2）场所：细胞核。（3）信息传递方向：DNA信使RNA。（4）转录的过程：讲解：2翻译（1）概念：是指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（2）场所：细胞质中的核糖体，信使RNA由细胞核进入细胞质中与核糖体结合。（3）信息传递方向：信使RNA一定结构的蛋白质。（4）翻译过程：提问：蛋白质多样性的原因？学生答：（组成蛋白质的氨基酸种类不同；氨基酸的数目不同；氨基酸的排列顺序不同；蛋白质的空间结构也各不相同。）提问：组成蛋白质的氨基酸一般有多少种？（一般有20种。）思考题：氨基酸有20种，RNA有四种
7、核苷酸，四种碱基AGCU如何决定20种氨基酸？逻辑推理：一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41=4不行二个碱基决定一个氨基酸只能决定14种，42=16不行三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64足够有余实验验证；1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA的三个碱基决定即三联体密码子。美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个字UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码全部破译。银幕出示密码表并解说。提 问：前面在细胞一章中讲过了，把氨基酸合成为蛋白质的场所在哪里？学生答：（核糖体）讲 述：核糖体里并没有
8、现成的氨基酸，氨基酸存在于细胞质，人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收、运输。细胞质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运即另一种RNA，转运RNA。一种转运RNA只能转运一种特定的氨基酸。转运RNA的另一端有三个碱基，能与信使RNA碱基相配对。例如：信使RNA上的三个碱基AUG就是一个三联体密码子，转运RNA中转运甲硫氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UAC，只有它才能按碱基互补配对原则配对。因此，信使RNA中的AUG，叫做一个“密码子”，转运RNA的UAC叫做“反密码子”，转运氨基酸的RNA一端的三个碱基是CGA就不能去和信使RNA中的AUG配对。总之，核糖体中的信使RNA有许多“密
9、码子”，每个“密码子”与转运特定氨基酸的RNA，能够碱基配对，才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的反密码子去识别。而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的。应突出强调两点：1信使RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的；2转运RNA携带的氨基酸（如甲硫氨酸、谷氨酸）能在蛋白质的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使RNA决定的，归根结底是由DNA的特定片段（基因）决定的。小结：遗传信息的传递方向：这个过程叫“中心法则”逆转录酶的发现对中心法则补充：1970年美国的特敏和水谷聪证实在劳氏肉瘤病毒体内的颗粒（病毒粒子）中有一种逆转录酶能以RNA模板合成DNA。这
10、是对“中心法则”的一个重要补充。综上所述，可总结为：总结：银幕显示一张比较表（见书提纲）（时间充裕可逐次比较提问，最后教师在银幕上用比较表总结。）（四）扩展、应用了解生物遗传物质及其作用原理，不仅具有重要的理论意义，而且对改造生物具有重大的实践意义。例如，1977年美国科学家第一次用大肠杆菌产生人脑激素生长激素释放抑制素。他们用化学方法合成这种激素，再把它移植到大肠杆菌中获得基因表达，首次生产出有活性的激素。这个成功在世界范围内产生很大影响。它巨大的经济价值十分诱人，从羊脑提取1毫克这种激素，生产成本比阿波罗飞船从月球带回的一公斤岩石标本还高25倍，而用遗传工程生产1毫克，价格在300美元以下。我国用基因工程产生出人干扰素达世界领先水平，它具有抗病毒、抗肿瘤等方面的作用。（五）布置作业选做课本P67拓展题 1.2. （六）板书设计第一节：基因控制蛋白质合成；1.2.DNA和RNA的比较：TU；脱氧核糖核糖3.遗传信息的转录与翻译（银幕显示一览表）5
