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1、名校名 推荐遗传的物质基础- 基因的表达1教学目的1了解染色体、DNA和基因三者之间的关系以及基因的本质。2了解基因控制蛋白质合成的过程和原理。3了解基因控制性状的原理。4培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。5理解结构与功能相适应的生物学原理。6通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具，培养学生的创新意识和实践能力。教学重点1染色体、 DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。2基因控制蛋白质合成的过程和原理。教学难点基因控制蛋白质合成的过程和原理。教学用具投影片。“遗传工程初探”录像片。果蝇某一条染色体上的几个基因图。 DNA转录 RNA 过程的挂图。 20 种氨基酸的
2、密码子表。蛋白质合成示意图。中心法则图解。白化症患儿图。教学方法教师讲述、启发与学生讨论探索相结合。课时安排二课时。板 书教学过程投影片 1第 一课 时1取植物体任何复习 提问 ：请 同学 们根 据上 节课 学习 过的 DNA 的部位的一个活细复制 和前面学 习过 的有 丝分 裂 、减 数分 裂、受 精 作用胞，为什么能通等方 面相关的 知识 思考 下列 两 个问 题。过组织培养法培育成一株完整的观看 ：投 影片 。植物体？讨论 ：第 一个 问题 ，引 导学 生复 习巩 固 DNA 的复制及 其 复 制 时 特 定 的 时 间 背 景 以 及 复 制 和均 等 分 配2儿女象父母的对保 持遗传
3、性 状稳 定性 的意 义 。根本原因是什么？讨论 ：第 二个 问题 ，首 先简 要归 纳引出 课题 ，然后通 过 教 师 的 逐 步 引 导 使 学 生 从 以 下 几 方面 展 开 讨论分 析：三、基因的表达1 蛋 白质 是 生 命活 动 的体 现 者 ， 说 明生 物 体的1名校名 推荐（一）基因1基因与染色体的关系：基因在染色体上呈直线排列；染色体是基因的载体。2基因与 DNA 的关系：每个 DNA分子上有很多基因；基因是有遗传效应的 DNA片段。投影片 II小资料性状 是通 过蛋 白质 的结 构和 功 能来 体现 的。儿 女 像父母，从 本 质上 ，是 由于 父母 把自 己的 DNA
4、分 子复 制了一份 传给子女 的缘 故。从 现 象上 看 是性 状的 相似 ，而性状 的 相 似 说 明 了 儿 女 与 父 母 之 间 在 蛋 白质 结 构 上的相 似或相同 。通 过这 样的 讨论 把学 生的 思维 由 遗传物质 DNA与性 状的 关系 引导 到遗 传 物质 DNA与蛋白 质的关 系上来。2据 科学家 推 算，人 体 内约 含有 10 万 种以上的蛋白 质，而人 体每 个细 胞中 只 含有 46 个 DNA 分 子，那么 46 个 DNA分 子 是如 何控 制合 成 10 万种以 上的蛋白质 的？通过 这个 问题 的讨 论 ，使 学生 明确 一个 DNA 分子 可以控制 多
5、种 蛋白 质的 合 成。启发 ：现 代遗 传学 的研 究认 为 ，生 物 的性 状 是由基因 控制的，每 个 DNA 分子 上有 很 多基 因，这 些 基因分别 控制着不 同的 性状 。 那 么 ，什 么是 基因 呢？讲述 ：早 在 19 世纪 60 年代 ，遗 传学 家们 就 提出了生 物的性状 是由 遗传 因子 控 制的 观点 ，但 是，当 时所说 的遗传因 子仅 仅是 一种 逻 辑推 理的 概念 。随 着科研水 平的不断 提高 ，科 学家 认识 到控 制生 物性 状 的遗传单 位是一种 物质 且具 有一 定 的结 构，基 因就 是 这种遗传 的独立单 位 。20 世纪 初期 ，遗传 学家
6、 们通 过 果蝇的遗 传实验，认 识 到基 因存 在于 染 色体 上，并 且 在染色体 上呈直线 排列 。由 于每 个染 色体 含有 一个 DNA 分子，每 个 DNA 分子 上有 很多 基因 ，所 以说 染色 体 是基因的 主要载体 。看图 ：教材 12 页 图 6-7 ，使学生 进 一步明 确 基因据科学家推2名校名 推荐算，人类大概有1万多个基因，而人类每一个细胞中有 46 条染色体，每个染色体含有一个 DNA分子，所以染色体（或每 1 个 DNA分子）上约有1250 多个基因。与染 色体的关 系。讲述 ： 20 世纪 50 年 代以 后，随着分 子遗 传 学的发展 ，尤 其是 在沃 森
7、和 克里 克提 出 DNA 双螺 旋结 构模型以 后，人 们才 真正 认识 了基 因的 本质 ，即基 因是 DNA 分子 片段 ，该 片段 的碱 基序 列代 表控 制某 种性 状 发育的信 号。研 究 结果 还表 明，每 一 条染 色体 只含 有 一个DNA分 子， 每 个 DNA分 子上 有很 多个 基因 ，每 个 基因中又 可以含有 成百 上千 个脱 氧 核苷 酸。观看 ：“ 遗传 工程 初探 ” 录 像 片段 ，让 学 生 进一步领 会基因与 DNA 的关 系 。自习 ：教 材 13 页小 资料 。讲 述 ： 由 于 不 同 基 因 的 脱氧 核 苷 酸 的 排 列 顺 序3基因的表达（
8、或 碱基顺序 ）不 同，也 就 是说 不同 的基 因含 有 不同的遗 传信息， 所以 说基 因是 蕴 含特 定遗 传信 息的 DNA 序列 或者说是 有遗 传效 应的 DNA 片 段 。观看 ：投 影片 II ：有 关人 类 基因 数量 的小 资料 。（二）基因控制蛋白质的合成1转录讲述 ：通 过上 面的 讨论 和学 习 ，我 们 知道 了 基因是控 制生物性 状遗 传的 基本 单 位，而 生物 性状 是 基因的表 现 形 式 。 由 于 每 个 基 因 都 蕴 含 特 定 遗传 信 息 的DNA序 列， 所 以基 因不 仅可 以通 过 DNA分 子的 复 制把遗传 信息通过 有性 生殖 方式
9、 传 递给 后代 ，还 可 以 使遗传信 息以一定 的方 式反 映到 蛋 白质 分子 的结 构上 来，从而 使 后 代 在 个 体 发 育 过 程 中 表 现 出 与 亲代 相 似 的性状 ，遗传学 上把 这一 过程 叫 做基 因的 表达 。讨论 ：遗 传物 质 DNA一 般都 存 在于 细胞 核中 ，而3名校名 推荐（ 1）RNA的合成（ 2） DNA与 RNA比较（3）转录的特点：在核中进行；以 DNA特定的一条单链为模板转录；特定的配对方式：蛋白 质的合成 则是 在细 胞质 的 核糖 体上 进行 的，那 么细胞 核中 的 DNA是 如何 控制 细胞 质中 蛋白 质的 合 成过程的 ？引导
10、学 生推 断可 能的 两 种途 径（直 接或 间接 ），然后 讨论哪种 途径 是可 行的 。好 比具 有不 同语 言 的两个国 家间的交 往一 样，必 须 时常 委派 一些 能懂 这 两国语言 的使者才 能进 行友 好往 来 。使 学 生知 道细 胞 核中 DNA 所携 带 的遗传 信息 也必 须通 过中 间媒 介传 递 到细胞质 中，才能 指导 蛋白 质的 合 成。讲述 ：大 量的 科学 实验 表明 ，信 息的 传递 不 是由 DNA 直接 传递 给蛋 白质 的， 而是 在 细胞 核中 先把 DNA 的遗 传信息传 递给 RNA，然 后 RNA进 入 细胞质 中 ，在蛋白 质合成中 起模 板
11、作 用 。我 们 把这 种 RNA 形象 地 叫做信 使 RNA，简 写 为 mRNA。提问 ：那 么基 因控 制蛋 白质 合成 的过 程包 括 几个阶段 呢？（回 答： 两个 阶段 ，即 mRNA的 合成 阶段 和 蛋白质的 合成阶段 。 ）提 问： 合成 mRNA 的过 程 也就 是 转 录的 过程 ， 这个过程 的场所在 哪儿 ？观看 ： “ 遗传 工程 初 探 ” 录像片 段中转 录部 分。讲述 ：通 过观 察同 学们 都知 道 ，转 录 是在 细 胞核内进 行的 。转 录是 指以 DNA 的一 条 链为 摸板 ，按 照碱基互 补配对原 则， 合成 RNA 的 过程 。看图 ： DNA
12、 转 录 mRNA 过程 的图 解， 使 学生 明 确mRNA是 如何 合成 的 。4名校名 推荐启发 ： RNA 只 有一 条链 ，它 的结 构组 成与 DNA 有什么 异同点呢 ？（ 师生 讨论 共 同完 成）讨论 ： mRNA 具有 什 么样 的 结 构特 点使 它 能够将 DNA所 携 带的遗 传信 息准 确无 误地 传递 到细 胞 质中去呢 ？讲述 ：从 刚才 的讨 论中 我 们知 道， RNA 没 有 碱基T（ 胸腺 嘧 啶），而 有 碱基 U（ 尿嘧 啶）。因 此，在 以DNA为 模板 合 成 RNA 时 ，需 要以 U 代 替 T 与 A 配对 ，由于 RNA 也有 碱基 结构 ，也 与 DNA所 含的 碱基 互 补配对，因此， DNA所 携带 的特 定的 遗传 信息 就能 通 过转录准 确无误地 反应 到 RNA 分子 结构上，使 RNA也 具有与 DNA一 样的 遗传 信息 。讨 论 ：转 录的 特点 。设置 悬念：mRNA合成 之后 ，通过 核孔 到达 细 胞质的核 糖体上，直 接指 导 蛋白 质的 合 成。但 是 我们 知道 ，蛋白 质是 由 20 种氨 基 酸组 成的 ，而 信使 RNA 上 的碱基只 有四种（ A、 G、 C、 U），那 么，这四 种碱 基 是怎样决 定蛋白质 上的 20 种 氨基 酸的 呢？ 关于 这个 问题 ，下节 课探 讨。
