1、基因指導蛋白質的合成教案第 1 節基因指導蛋白質的合成教案一、教學目標：1、知識目標： 概述遺傳信息的轉錄和翻譯 運用數學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系。2、技能目標： 運用已有的知識和經驗提出假說。 運用數學方法，分析堿基與氨基酸之間的對應關系。3、情感目標： 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。 認同人類探索基因表達的奧秘的過程仍未終結。二、教學重點：遺傳信息轉錄和翻譯的過程。三、教學難點：遺傳信息的翻譯過程。四、學習方法：課前導學、質疑討論、反饋矯正、遷移創新 教學過程復習提問 :(1) DNA 分子主要存在于細胞的什么部位 ?(2) 蛋白質在細胞的什么地方進行合成

2、 ?學生回答:DNA 分子主要存在于細胞核中的染色體上，而蛋白質的合成 在細胞質中的核糖體上進行。教師給予肯定并鼓勵。質疑:細胞核中的 DNA 分子是如何控制細胞質中蛋白質的合成呢？學生并回答: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。 結構基本單位堿基五碳糖主要分布DNA 規則的雙螺旋結構。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 通常呈單鏈結構核糖核苷酸 A、C、G、U 核糖細胞質 思考:構成人體的核酸有兩種，構成核酸的基本單位 -核苷酸有 ()

3、A.2 種 D.4 種 C.5 種 D.8 種答案:D基因是有遺傳效應的 DNA 片段，主要位于細胞核中，而蛋白質是在細 胞質的核糖體上合成，此過程需要信使 RNA 作為媒介，那么信使 RNA 怎樣完成任務呢？學生活動 :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 :a. 整個過程是嚴格按照堿基互補配對原則進行的。b. 轉錄是在細胞核內以 DNA 的一條鏈為模板合成信使 RNA 過程。c. 翻譯是在細胞質中核糖體上以信使 RNA 為模板合成具有一定氨基酸 排列順序的蛋白質過程

4、。1. 轉錄中模板 DNA 鏈的堿基是 A、G、CT 是如何與信使 RNA 中堿基 A、G、 C、 U 互補配對呢 ?(1) 請學生答出 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中的氨基酸的？(1)請學生先答出組成蛋白質的氨基酸的種類以及蛋白質多樣性的原因 即：一般有20 種

5、；蛋白質多樣性是由氨基酸種類、數量、排列順序及空 間結構決定的。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現過程 :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

6、。1967 年科學家已將 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）游離于細胞質基質中的氨基酸是怎樣到達核糖體并按一定排列順序 形成蛋白質呢 ?學生活動：回答：需要一種搬運工具搬運-即另一種 RNA 轉運 RNA 即tRNA）。教師出示轉運 RNA 模型圖并講解：轉運 RNA 種類很多， 但每種轉運 RNA 只能識別并轉運 1 種氨基酸。這是因為在轉運 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。比較轉錄和翻譯步驟轉錄翻譯示 DNA 基因）mRNA蛋白質場所細胞核細胞質中核糖體過程以 DNA 的一條鏈為模版合成一條互補的 RNA 以 mRNA 為模版，以tRNA 為運輸工具將相應氨基酸放在正確