資源簡介

第4章 基因的表達
第1節 基因知道蛋白質的合成
教案
教學目標的確定
課程標準的要求是：概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質的合成，根據上述要求和建議，本節課教學目標確定如下：
1. 概述遺傳信息的轉錄和翻譯
2. 運用數學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系
3. 理解中心法則中遺傳信息的傳遞方向
教學實際思路
以本節的“問題探討”中《侏羅紀公園》中恐龍復活為切入，為DNA復制創設情境。問題探討：從原理上分析，利用已滅絕生物的DNA，真的能夠使他們復活嗎？通過小組合作，探討基因是如何指導蛋白質的合成？通過視頻或示意圖，讓學生直觀感受基因指導蛋白質合成的過程，并讓學生總結歸納，引出中心法則是如何描述遺傳信息的傳遞規律，最后根據教材或上課時講解的內容回顧本節課的重難點，加深對本節內容的理解。
教學過程 情境導入：教師通過課件播放《侏羅紀公園》中恐龍出現的片段來引導學生思考，科學家是怎樣利用DNA來使滅絕的恐龍復活的？基因是怎樣來控制蛋白質的合成的呢？我們大家指導基因是有遺傳效應的DNA片段，而DNA主要存在細胞核中，而蛋白質是在細胞質中合成的，那么DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細胞質中的呢？到達后細胞又是如何解讀的呢？一、遺傳信息的轉錄利用課件回顧關于DNA和RNA 的結構，并讓同學們辨認知識結構圖，對DNA和RNA進行比較，并閱讀課本回答問題：為什么RNA適于作DNA的信使？（RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中，而且RNA在完成使命后易迅速降解，保證生命活動的有序進行）為了引起學生的閱讀興趣，可以將DNA比作總司令，來指揮細胞中各項功能的正常進行。而RNA不僅可以作為信使，還有其他種類，在課件中展示RNA的3種類型：信使RNA（mRNA),轉運RNA(tRNA）以及核糖體RNA（rRNA）并講解各種RNA的作用和示意圖那么，DNA的遺傳信息是如何傳遞給RNA的呢？科學家研究發現，RNA是在細胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫做轉錄。利用書中的轉錄示意圖來講解整個轉錄過程，并在課件中展示轉錄的動畫，讓學生更直觀感受整個轉錄過程，并進行提問，讓學生進行小組討論：1.轉錄發生的場所：主要是細胞核，線粒體和葉綠體也能發生轉錄2.轉錄需要的條件： 1.模板：DNA的一條鏈 2.原料：4種核糖核苷酸 3.能量：ATP 4.酶：RNA聚合酶3.過程：解旋 配對 連接 釋放4.產物：mRNA rRNA tRNA5.轉錄和DNA復制有什么相同和區別：相同：都需要模板，都需要符合堿基互補配對原則等；區別：原料、酶、在課件中列表進行區分mRNA合成以后，通過核孔進入細胞質中。游離在細胞質中的各種氨基酸就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸書按需的蛋白質，這一過程叫做翻譯二、遺傳信息的翻譯（提示學生，rRNA和tRNA參與蛋白質的合成過程，但是這兩種RNA本身不會翻譯成蛋白質）大家都查閱過英譯字典吧，每個單詞和漢字對應，才會把這篇文章翻譯完整。要想知道mRNA是如何翻譯蛋白質的，首先要知道mRNA的堿基和氨基酸之間的對應關系。通過閱讀課本了解，要滿足21種氨基酸的需要，至少需要3個堿基。3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3這樣的堿基叫做1個密碼子，在課件中展示密碼子的示意圖和密碼子表，了解一下密碼子的特點：通用性、簡并性。把細胞比喻成一個工場，當mRNA進入細胞質后，就與蛋白質的“裝配機器”——核糖體結合起來，形成合成蛋白質的“生產線”，但是生產線上的工人又是誰呢？之前我們講到RNA的種類，其中有一種是tRNA，叫做轉運RNA，它就是這趟生產線上的搬運工，每個tRNA的這3個堿基可以與mENA上的密碼子互補配對，叫做反密碼子。教師在課件中展示反密碼子的結構示意圖，然后教師結合書中68頁的圖講解整個翻譯過程，并提問：1.翻譯的條件和產物①場所：核糖體②模板：mRNA③原料：21種氨基酸④能量：ATP⑤工具：tRNA⑥產物：多肽鏈2.翻譯的過程：起始 進位 縮合 移位3.翻譯的方向：根據肽鏈的長度判斷翻譯進行的方向，越長的肽鏈，翻譯開始的時間越早最后在課件中用表格的形式展示DNA復制、轉錄翻譯的異同點中心法則從信息傳遞的角度來看，基因指導蛋白質合成的過程，就是遺傳信息從DNA流向RNA，進而流向蛋白質的過程。克里克在1957年提出了中心法則教師利用課件展示中心法則的概念，畫出中心法則的圖解，并對此進行講解而隨后的研究，科學家對此進行了補充，少數生物的遺傳信息可以從RNA流向DNA，即RNA指導DNA的合成，由于與轉錄過程中信息流動的方向相反，故成為逆轉錄。用虛線在圖解中表示出來
作業布置 做學案和課后練習
板書設計
第4章
第1節 基因指導蛋白質的合成
1、遺傳信息的轉錄
2、遺傳信息的翻譯
3、中心法則
引導學生觀看視頻、圖片，思考討論“問題探討”設置的問題
情景引入
學生觀看視頻、圖片，思考討論轉錄的場所、模板和過程
遺傳信息的轉錄
根據小組之間的討論，得出遺傳信息翻譯的過程
遺傳信息的翻譯
教師利用課件展示中心法則的概念和示意圖，同學們互相討論其意義
中心法則
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