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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载教 学 设 计课题第四章 遗传的分子基础课型新授课第三节 基因掌握蛋白质的合成学问目标：1说明基因和遗传信息的关系；教学 目标2. 概述遗传信息的转录和翻译过程；技能目标：通过对新学问的探求过程,培育同学分析、比较、判定、综合思维 才能；情感目标：认同事物的现象是由本质打算的辩证唯物主义观点；教学 重点 难点基因掌握蛋白质的转录、翻译过程；同学活动激 发 学 习 的爱好；回 忆 旧 知 识教学自制 PPT、教学案、有关转录和翻译的FLASH ；预备教和学的过程教学内容 设计意图老师活动（第 1 课时） 引言 ：有一位哲人说过：
2、 “ 世界上找不到两片完全相同的叶片； ” 从生物学的角导 入 新 课度来看,性状的不同和打算性状的蛋白质有（由性状、 DNA、关；那么,蛋白质是怎么合成的呢？基因的关系引入 摸索 ：1. 性状是由什么掌握的 .（遗新课“ 基因掌握传物质, DNA是主要的遗传物质；）说出DNA掌握性蛋 白 质 的 合2.DNA分子是怎样掌握遗传性状的？状；成” ；）3. 基因与DNA的关系是什么 . 每个DNA分子上只有一个基因吗 . 质疑 ：针对摸索题 2 质疑生物体细胞核中染色体和 DNA分子数是恒定的, 而 根 据 以 往 的生物的性状却是多种多样的, DNA如何掌握 学问基础, 说出是这么多性状？DN
3、A上的很多基因 表达 ：一条染色体上的一个 DNA分子 掌握状性；确定会掌握很多很多性状；引出基因概念；名师归纳总结 （通过步步 争论 ：对于基因大家并不生疏, 请你自由发言, 说第 1 页,共 9 页设疑,层层深化,谈谈对基因的熟识；出对基因的熟识；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 教学内容学习必备欢迎下载同学活动老师活动设计意图引导同学积极思 概念解读 ：1. 基因是掌握生物性状的把 自 己 的 认考,解读基因的遗传物质的结构和功能单位；概念,达到共识,2. 基因是有遗传效应的DNA片段；培 养 学 生 的 分3. 基因在染色体上呈线性排列；析、综
4、合才能；）由于 DNA分子是线性结构, 基因作为具识 和 老 师 的 精 讲有遗传效应的 DNA分子片断,在 DNA分子上结合起来懂得, 对是呈直线排列的； 但是 DNA分子并不是全部基 因 的 概 念 达 成的片断都具有遗传效应,所以基因在DNA共识；分子上的排列是间断的,不是连续排列的； 小结 ：每个基因有特定的脱氧核苷酸 排列次序,它代表着遗传信息； （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,每个基因又可以含有成百上 千个脱氧核苷酸, 由于不同基因的脱氧核苷 酸的排列次序不同, 因此不同的基因就含有不同的遗传信息；）基因的遗传表达是通过基因掌握蛋白质的合成
5、来实现的；引出课题； 提问 ：我们知道, DNA主要存在于细 胞核中,而蛋白质的合成是在细胞质中的核糖体上进行的；那么, DNA所携带的遗传信 息是怎样传递到细胞质中去的呢？从基因到蛋 表达 ：这需要通过 RNA作为媒介； 在观看 FLASH发白质细胞核内,以 DNA的一条链为模板, 依据碱基互补配对的原就合成RNA的过程；转录 （利用 播放 FLASH：转录；你们有没有发觉现,直观发觉在以FLASH动画,引导什么？DNA为模板合成 RN同学自己发觉转 讲解 ：边分步骤演示边讲解； DNA在时,以 U代替 T 与录的机制,并能有关酶的作用下解旋, 然后以模板 DNA双链A 配对；进行概述；让抽
6、中的一条为模板,以四周环境中游离的4象 的 概 念 直 观种核糖核苷酸为原料,进行碱基互补配对化,促进同学的（DNA与 RNA的碱基互补配对： A U；懂得；）T C；CG；TA）；组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来,形成mRNA链,DNA上的遗传信息就传递到mRNA上；在合成 mRNA以后 DNA分子又复原原样； 比较 ：DNA与 RNA的不同点；（略） 小结 ：1. DNA 转录的场所在细胞核 内；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教学内容学习必备欢迎下载同学活动老师活动设计意图2. 合成时作为模板的仅是
7、DNA双链中的一条链；3. 模板 DNA的核苷酸次序与 mRNA的核 苷酸次序是互补的, 所以 DNA所储存的遗传遗 传 密 码信息可以精确无误地传递给mRNA；利 用 已 有 的（引导同学利用 表达 ： 当沃森和克里克发觉了DNA已有的数学方法分子双螺纹结构以后, 破译遗传密码成了科估计氨基酸种类学界一个重大的争论课题；数,让同学自己 质疑 ：RNA只有 4 种不同的碱基（ A、尝试估计密码子U、G、C）,而蛋白质含有常见氨基酸20的碱基数与氨基种；那么怎样把RNA的遗传信息翻译成20酸的对应关系；种氨基酸呢？培 养 学 生 的 联 摸索 ：每种氨基酸可能由A、U、G、想、推理才能,C中的几
8、个碱基打算？数学方法推算, 明留意学科间的渗 表达 ：用 3 个碱基的组合作为遗传密确： 1 种碱基打算透；）码,代表 1 个氨基酸； 但是,上述观点仅仅1 个氨基酸,就只（引导同学是一种假设,必需要用试验来证明；为此,打算 4 种氨基酸；1964 年美国科学家设计了一个特殊的实（不行行；）验：2 种碱基打算阅读积极思维中 阅读 ：积极思维“ 遗传密码是怎样破1 个氨基酸,就可的试验,亲历科译的？” 能说出试验过程；打算 4 2=16 种；（不学 家 的 探 究 过讲解：用仅仅含有单一碱基的尿嘧啶可行）程,从而自主构（U）,做试管内合成蛋白质的争论；这个3 种碱基打算建有关遗传密码试验只用了含
9、有单一碱基U 的特殊 RNA ；1 个氨基酸,就可的学问；）这样,就得到了只有 UUU 编码的 RNA ；把打算 4 3=64 种；（可这种 RNA 放到和细胞内相像的溶液里,如行）果上述观点正确, 应当得到由单一一种氨基酸组成的蛋白质；分析：上述科学家的试验能够说明什 么问题？ 小结 ：和科学家的预想一样, 这样合成的蛋白质中, 只含有苯丙氨酸； 于是,人积 极 参 与 分 析,亲历科学家的 探究思路；对 实 验 内 容 进行推理, 引导学 生得出 mRNA上的 碱 基 排 列 顺 序 为 遗传密码的结论；们明白了第一个蛋白质的密码：UUU 对应苯丙氨酸；说明多聚 U可以掌握苯丙氨酸的 合成
10、；这是人类破译的第一个遗传密码； 表达 ：遗传学上把 mRNA上打算一个 氨基酸的 3 个相邻的碱基,叫做一个“ 遗传密码子” ； 读图 ：P69 的“ 20 种氨基酸的遗传密名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教学内容学习必备欢迎下载同学活动老师活动设计意图码子表” ；教同学学会看图； 练一练 ：1. 一个密码子可以打算几种氨基酸？2. 一个氨基酸可以有几个密码子？3. 看表回答： ACU 代表 _；CGU代表 _ _ ；起始密码 _；终止密码 _ _ ；学 会 看 “20种氨基酸的遗传 密码子表” ,为 下面学习翻
11、译奠 定基础； 讲解 ：大多数的氨基酸都有两种以上 的密码子；其中 AUG是真核细胞惟一的起始 密码子； 而 UAA、UAG、UGA三个密码子不编 码任何氨基酸, 在这些密码子的地方, 肽链 合成停止,蛋白质合成停止, 因此称为终止密码子；由于遗传密码的破译, 探究基因掌握蛋 白质合成的争论也取得了进展；转录后的翻译 （引导mRNA上的遗传密码如何被翻译成蛋白质？对 翻 译 有 初 播放 FLASH：翻译的过程；同学读图,训练 介绍 ：核糖体是活细胞中合成蛋白质步 认 识 ； 观 看同学将图群科学的工厂, mRNA分子是蓝图,而把蛋白质的FLASH,发觉有一的分割,并从图原料 20 种氨基酸搬
12、到工厂核糖体个个来回搬运氨中 获 取 有 效 信那儿,并且依据蓝图mRNA把氨基酸一个个基酸的结构；息；在此基础上,排列起来的是转运RNA；明白 tRNA 的利用 FLASH播放每种tRNA 只能识别并转运一种氨基和分步骤演示精酸；tRNA 的一端携带氨基酸,另一端有3功能；讲翻译的过程； ）个碱基,这 3 个碱基只能专一性地与mRNA仔 细 阅 读 书上特定的 3 个碱基配对； 阅读 ：书 P70蛋白质合成的图群, 概述翻译过程；P70的示意图,并 演示 ：边分步演示,边讲解：结合文字表达读起始阶段： mRNA通过核孔进入细胞质,图；与核糖体相结合； 转运 RNA运载着一个氨基 酸进入核糖体
13、以后,就以信使 RNA为模板,依据碱基互补配对原就, 把转运来的氨基酸 放在相应的位置；延长过程： 转运 RNA离开核糖体, 又去 运下一个氨基酸； 这些运载来的氨基酸通过 肽键一个个连接起来, 形成肽链,不断延长；终止阶段：核糖体沿着 mRNA移动,一 旦遇到终止密码,翻译即自行终止；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教学内容学习必备欢迎下载同学活动老师活动设计意图肽链合成以后, 从核糖体上脱离, 再经 过肯定的盘旋折叠, 最终合成一个具有肯定 功能的蛋白质分子； 播放 FLASH：基因掌握蛋白质合成全（引导同学过
14、程,请同学复述；观看 FLASH, 归纳 ：翻译并复述转录和翻归 纳 翻 译 的 概概念：在细胞质中 , 以 mRNA为模板 , 合译过程,巩固所念、场所、原料、成具有肯定氨基酸次序的蛋白质的过程；学学问,并进行过程,从而加深场所：细胞质内核糖体上归纳总结；对蛋白质合成过模板： mRNA 程的懂得；）条件： tRNA、酶原料：氨基酸 产物：多肽链 过程：起始、延长、终止 DNA mRNA tRNA 蛋白质性状 例题：DNA 双链G T T 信使 RNA U 转运 RNA 氨基酸 遗传密码 算一算 ：蛋白质合成过程中,基因碱 基数、信使 RNA 碱基数、蛋白质中氨基酸 数目的比例关系 6：3：1
15、； 例题 ：一条多肽链中有氨基酸 1000 RNA 分 个,就作为合成该多肽链模的信使 子和用来转录信使 RNA 的 DNA 分别至少 有碱基 D A.3000 个和 3000个 B.1000 个和 2000 个 C.2000个和 4000个 D.3000 个和 6000 个教学反思名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教学内容学习必备欢迎下载同学活动老师活动设计意图（第 2 课时） 复习提问 ： 转录和翻译的相关内容（略）；中 心 法 就（ 补充有关中心 法就的内容,充 分利用中心法就 表达 ：在遗传学上, 把遗传信息
16、的流 动方向叫做信息流； 信息流的方向可以用科家克里克提出的“ 中心法就” 来表示； 出示 ：中心法就图解；图解,引导同学看图说出遗传信 提问 ：你能依据中心法就的图解, 说对 照 中 心 法息流的方向,对就说出DNA的复RNA 复制和逆转出其中的遗传信息流淌方向吗？制, DNA的转录、录过程进行补充 介绍 ：在某些病毒中, RNA也可以自翻译；讲解,再辅以习我复制；科学家仍发觉在一些病毒蛋白质的题训练；）合成过程中, RNA可以在逆转录酶的作用下合成 DNA；逆转录过程及以及RNA自我复制过程的发觉,补充和进展了“ 中心法就“ ,使之更加完整； 小结 ：DNA的复制：DNADNA（以 DNA
17、 作为遗传物质的生物的 DNA自我复制；）DNA的转录： DNARNA（细胞核中的转 录过程；）翻译： RNA蛋白质（细胞质的核糖体 上的翻译过程；）RNA的复制： RNARNA（以 RNA作为遗 传物质的生物的 RNA自我复制；）基因对性状RNA逆转录： RNADNA（少数病毒在其通 过 习 题 演宿主细胞中的逆转录过程；）练 加 深 对 中 心 法 例题 ：见学案；就的懂得；引言：生物的一切遗传性状都是受基的掌握 （通过例因掌握的；个体发育过程中产生的众多体细积极思维, 与题的分析,引导胞均来自同一受精卵的有丝分裂, 因而含有同学熟识到基因相同的遗传物质或基因, 但生物体不同部分的挑选性表
18、达,细胞表现出的性状不同,这是为什么？与必修一细胞分例题：人的胰岛细胞能产生胰岛素,必 修 一 中 的 细 胞化 的 实 质 相 联但不能产生血红蛋白, 据此估计胰岛细胞中分化实质相联系,系,留意新旧知 C A.只有胰岛素基因进 一 步 理 解 基 因识的连接；）B.比人受精卵的基因要少的挑选性表达；C.既有胰岛素基因, 也有血红蛋白基名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教学内容学习必备欢迎下载同学活动老师活动设计意图因和其他基因D.有胰岛素基因和其他基因, 但没有血（利用同学红蛋白基因白 化 病 是 学小结：虽然不同
19、的细胞含有相同的基因,但不同的细胞表达不同的基因,即挑选性表达；出示：白化病患者图片白化病患生较为熟识的,较为熟识的白化者表现出毛发白色、 肤色呈淡红色、 畏光等能 说 出 相 应 症病介绍基因表达症状；状,对病因有强的特点,贴近学介绍：正常人的皮肤、毛发等外的细烈的探知欲望；生的日常生活,胞中有一种酶, 叫做酪氨酸酶, 它能够将酪能激发同学的探氨酸转变为黑色素； 假如一个人由于基因不求学问的欲望； ）正常而缺少酪氨酸酶, 那么这个人就不能合成黑色素,而表现出白化病症状；小结：基因对性状的掌握往往要经过一系列的代谢过程, 而代谢过程中的每一步 理 解 基 因 表化学反应都需要酶来催化； 因此一
20、些基因就 达的特点；通过掌握酶的合成来掌握代谢过程, 从而控制生物性状的；出示：正常红细胞与镰刀型细胞贫血症红细胞比较图；介绍：正常人的红细胞是圆饼状的,假如一个人的掌握血红蛋白分子结构的基 初 步 认 识 镰因不正常,这个人就会合成结构反常的血红 刀型贫血症,并蛋白而引起疾病； 镰刀型细胞贫血症患者红 为下一节基因的细胞是弯曲的镰刀状的； 这样的红细胞简洁 突变做预备；破裂,使人患溶血性贫血, 严峻时会导致死亡；小结：以上是基因掌握性状的另一种情形,是通过掌握蛋白质分子的结构来直接影响性状；名师归纳总结 人 类 基 因 组 引言 ：你知道被喻为人类生命科学史说 出 人 类 的第 7 页,共
21、9 页方案上一次宏大的登月行动, 与“ 曼哈顿原子弹基因组方案；方案” “ 阿波罗登月方案”并称为人类自然自由发言, 把科学史上的三大方案的是什么方案？ 沟通 ：你对人类的基因组方案有哪些平常积存学问与熟识？全班同学共享； 自学 ：阅读书上相关内容；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 教学内容学习必备欢迎下载同学活动老师活动设计意图 考考你 ：阅读填写；（通过同学1.人类基因组就是22 条常染色体、 1带 着 问 题 阅条 X染色体和 1 条 Y染色体,共 24 条染色读课本；的自由发言,了体上 DNA的总和；人类基因组方案争论的任阅 读 过 程 中解同
22、学对人类的务就是把人类基因组全部基因的核苷酸对基因组方案熟识的排列次序定位在染色体上, 并进行基因功程度,在此基础能的争论；上,引导同学带2. 人类基因组方案的主要内容包括绘发 现 第 四 张 “转着问题阅读书本制人类四张图, 即遗传图、 物理图、 序列图录” 图不能在书上内容；）和转录图；找到； 出示 ：人类的染色体图解, 指导同学 会辨论 X 和 Y 染色体； 表达 ：DNA 双螺旋结构的发觉大致 是 20 世纪生命科学最最宏大的突破；那么 A、T、C、G 四种不同的碱基,构成了纷繁 复杂的遗传学语言, 生命信息的最基本的符 号；这个最基本的符号实在是让我们感到非常简洁；大自然就用这四种简
23、洁的字符,组通 过 老 师 浅 显 的 比 喻 认 识 人 类 基 因 组 计 划 的 内 容 及 要 达 到 的 目标；成了让我们叹为观止的大千世界的很多生 命的多样性的现象；人类基因组 DNA 序列图的绘制工作,可以做这样的比如： 假说人们只穿 4 种颜色的衣服,红、黄、白、黑,“人类基因组计划”就相当于把世界上30 亿人所穿的衣服都搞清晰,而且注明位置次序, 如所在的国家、城市、街道、楼房、房间；（介绍人类介绍：用图 4-15 对人类基因组绘制的对 人 类 的 基基因组方案绘制四个图进行具体介绍；的四张图,特殊遗传图： 遗传图是指基因或DNA 标记是“ 转录” 图,在染色体上以遗传距离表
24、示相对位置的图,书 上 并 未 做 介又称为连锁图；因 组 计 划 有 进 一绍,但有必要对物理图： 指表示 DNA 序列上 DNA 标步的熟识；同学交待,利于记之间实际距离的图；学问的完整性； ）序列图：是指整个人类基因组的核苷酸序列图,也是最详尽的物理图；转录图： 在整个人类基因组中,只有 1%5%的 DNA 序列为编码序列；在人体 某一特定组织的细胞中, 一般只有 10%的基名师归纳总结 因是表达的；假如能把某段DNA 序列相应第 8 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 教学内容学习必备欢迎下载同学活动老师活动设计意图的 mRNA 确
25、定下来,就抓住了基因的主要部分,即可转录部分； 所以,一张人类基因组的转录图 也称 cDNA 图或表达序列图 才是人类基因图的雏形；表达：人类历史上的第一张人体解剖图,曾解开人类机体之谜, 奠定了近代医学的基础；人类基因方案所供应的这四张 认 识 到 人 类“图”,组成了不同层次的、 最终为分子水平 基因组方案的重的人类的 “其次张解剖图 ”；它掀开了打算人 大意义,也明白类生、老、病、死的全部遗传信息之谜,它 到其不足,从而将成为人类熟识自我的用之不竭的学问源 认同科学熟识有泉,并将为二十一世纪生物学、 医学的进一 一个艰辛的认知步进展奠定基础；过程；虽然人类基因组方案是可与阿波罗登月方案相媲美的巨大的工程方案, 但是这一方案所供应的四张图, 仍不能说是真正意义上的基因图；即使 DNA 全序列图,也仍是一张由简洁的 ATCG 写就的难于解读的 “天书”,并没有直接告知我们人类的遗传秘密；只有完全解读了 “天书 ”,我们才能说是真正熟识了人类遗传的秘密；教学反思名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页