2019-2020年高中生物 基因的表達(dá) 教案1 中圖版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 基因的表達(dá) 教案1 中圖版必修2一、教學(xué)目標(biāo)：(1)“中心法則”的概念及發(fā)展。(2)DNA與RNA的異同。(3)染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系，以及基因的本質(zhì)。(4)基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。(5)遺傳信息和“密碼子”的概念二、教學(xué)重點(diǎn)(1)基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。三、教學(xué)難點(diǎn)基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理四、板書設(shè)計(jì)：一、轉(zhuǎn)錄a.場所:細(xì)胞核b.過程;以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成RNA的過程。c.目的:傳遞遺傳信息。二、翻譯a.場所:細(xì)胞質(zhì)的核糖體。b.過程: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)的過程。c.目的:傳遞遺傳信息三、中心法則四、教學(xué)過程：導(dǎo)言1.什么是基因?2.基因的基本功能是什么?3.基因表達(dá)過程中的媒介是什么?學(xué)生大膽地回答：(略)教師給予鼓勵(lì)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，主要位于細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)是在細(xì)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(dòng):(1)閱讀教材P14。(2)觀察基因表達(dá)的多媒體課件。討論提綱:(1)基因表達(dá)整個(gè)過程分幾個(gè)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(gè)過程是嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行的。b.轉(zhuǎn)錄是在細(xì)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(xì)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。學(xué)生回答:(略)教師鼓勵(lì)教師精講: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(bǔ)配對(duì)呢?(1)請(qǐng)學(xué)生答出DNA分子中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則來；即A與T配對(duì)，G與C配對(duì)。(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(jìn)行配對(duì)。(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(qǐng)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(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定4種，41=4，不行；兩個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，只能決定16種，42=16，不行；三個(gè)堿基決定一個(gè)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(shí)驗(yàn)證明一個(gè)氨基酸是由信使RNA上的三個(gè)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(gè)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的氨基酸是怎樣到達(dá)核糖體并按一定排列順序形成蛋白質(zhì)呢?學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材P1516并回答:需要一種搬運(yùn)工具搬運(yùn)-即另一種RNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,即tRNA)。教師出示轉(zhuǎn)運(yùn)RNA模型圖并講解:轉(zhuǎn)運(yùn)RNA種類很多，但每種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)1種氨基酸。這是因?yàn)樵谵D(zhuǎn)運(yùn)RNA的一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)堿基，能專一性地與信使RNA上的特定的3個(gè)堿基(即密碼子)配對(duì)。例如:信使RNA上的三個(gè)堿基AAA就是一個(gè)密碼，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中轉(zhuǎn)運(yùn)賴氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是UUU，只有它才能按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則配對(duì)。由于核糖體中的信使RNA中有許多密碼子，每個(gè)密碼子與轉(zhuǎn)運(yùn)特定氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能夠堿基配對(duì)，這樣它才能對(duì)號(hào)入座。也就是說一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA在哪個(gè)位置上對(duì)號(hào)人座是靠轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的三個(gè)堿基去識(shí)別。而位置則是信使RNA按遺傳信息預(yù)先定了的(如下圖)突出強(qiáng)調(diào):a.信使RNA的遺傳信息即堿基排列順序是由DNA決定的。b.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶的氨基酸(如賴氨酸、丙氨酸)能在蛋白質(zhì)的氨基酸順序的哪一個(gè)位置上是由信使RNA決定的，歸根到底是由DNA的特定片段(基因)決定的，由于DNA分子的多樣性，就決定了蛋白質(zhì)分子的多樣性。師生共同歸納總結(jié):遺傳信息的傳遞。播放轉(zhuǎn)錄和翻譯兩過程的視頻，并要求學(xué)生閱讀教材并討論，同時(shí)為了鞏固所學(xué)DNA復(fù)制的知識(shí)，師生共同完成下表。場所模板原料酶和其它條件堿基互補(bǔ)配對(duì)方式產(chǎn)物復(fù)制細(xì)胞核DNA兩條鏈游離的脫氧核苷酸、4種解旋酶、DNA聚合酶等。能量A與TC與GT與AG與CDNA轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核DNA的一條鏈游離的核糖核苷酸、4種解旋酶、RNA聚合酶（可提一下）等。能量A與UC與GT與AG與CmRNA翻譯細(xì)胞質(zhì)中的核糖體信使RNA氨基酸、20種酶、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA、能量A與UC與GG與CU與A蛋白質(zhì)（或多肽鏈）針對(duì)上表，教師應(yīng)向?qū)W生介紹如下內(nèi)容：1、RNA的種類有三種：mRNA、tRNA、rRNA2、DNA與RNA的區(qū)別：DNARNA堿基A、G、C、TA、G、C、U五碳糖脫氧核糖(C5H10O4)核糖(C5H10O5)磷酸磷酸磷酸基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸結(jié)構(gòu)通常呈雙螺旋結(jié)構(gòu)通常呈單鏈狀結(jié)構(gòu)3、轉(zhuǎn)錄是以DNA一條鏈為模板，而不是兩條鏈。所以DNA與RNA堿基比教師簡介中心法則及其發(fā)展。上面我們講述了遺傳信息是如何控制蛋白質(zhì)合成的，通過轉(zhuǎn)錄和翻譯，使遺傳信息反映致函蛋白質(zhì)上，前面我們學(xué)習(xí)了通過DNA復(fù)制，遺傳信息實(shí)現(xiàn)了在親子代間的傳遞。我們現(xiàn)在說的是遺傳物質(zhì)是DNA的生物的遺傳住處的一般流動(dòng)方向。但是我們前面學(xué)習(xí)了，有的生物的遺傳物質(zhì)是RNA，那么，這種生物是如何傳遞遺傳信息的呢？教師介紹RNA病毒中，遺傳信息的流動(dòng)方向，邊講解邊畫圖：中心法則及其發(fā)展信息流：遺傳學(xué)上，將遺傳信息的流動(dòng)方向稱為信息流中心法則：克里克提出內(nèi)容：l 遺傳信息可從DNA流向DNADNA的自我復(fù)制 l 遺傳信息可從DNA流向RNA轉(zhuǎn)錄過程 細(xì)胞生物l 遺傳信息可從RNA流向蛋白質(zhì)翻譯過程l 遺傳信息可從RNA流向DNA逆轉(zhuǎn)錄過程（病毒中出現(xiàn)）l 遺傳信息可從RNA流向RNARNA的自我復(fù)制（病毒中出現(xiàn)）