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高中生物《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教案
1.教學(xué)重點(diǎn)
�。�1）了解基因控制蛋白質(zhì)合成的中間物質(zhì)──rna的基本單位、化學(xué)組成和種類，以及它與dna在組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的異同；
�。�2）理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程；
�。�3）比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同；
�。�4）認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子；
�。�5）計(jì)算問題：基因(dna)堿基、rna堿基和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系。
2.教學(xué)重難點(diǎn)
�。�1）理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過程
（2）認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子；
�。�3）計(jì)算問題：基因(dna)堿基、rna堿基和氨基酸的對應(yīng)關(guān)系，以圖解方法解決。
3.教學(xué)建議
結(jié)合教材有關(guān)轉(zhuǎn)錄和翻譯的圖解或模型動(dòng)畫演示。
4.課時(shí)安排
3 課時(shí)
5.教學(xué)過程
學(xué)習(xí)
階段 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生
活動(dòng) 教學(xué)
意圖
導(dǎo)學(xué)
引入課題
學(xué)生自學(xué)
教師指導(dǎo)
學(xué)生自學(xué)
教師講解
思考討論
教師講解
思考討論
與生活聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)和探究知識的興趣
教師導(dǎo)學(xué)
設(shè)置問題情境
播放2分鐘《侏羅紀(jì)公園》電影。
提問：電影中的科學(xué)家是怎么使已滅絕的動(dòng)物復(fù)活的？
(回答:復(fù)活的恐龍是科學(xué)家利用提取恐龍的dna培育繁殖而來的。)
教師引導(dǎo)：基因就像一張藍(lán)圖，生物體就是根據(jù)這張藍(lán)圖用蛋白質(zhì)構(gòu)建起來的。
思考：基因（dna）在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的，在細(xì)胞核的基因如何控制在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？
教師指出：在dna和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)──rna充當(dāng)信使。
復(fù)習(xí)舊知：兩種核酸（dna和rna）在化學(xué)元素、基本單位、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的區(qū)別
�。斜�，閱讀課文10分種，學(xué)生填寫）
一、細(xì)胞中的兩種核酸的比較
dna rna
組成元素 c、h、o、n、p
基本單位 脫氧核苷酸（4種） 核糖核苷酸（4種）
化學(xué)組成 一分子磷酸
脫氧核糖
a、t、c、g 一分子磷酸
核糖
a、u、c、g
結(jié)構(gòu) 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 一般單鏈結(jié)構(gòu)
功能 編碼復(fù)制遺傳信息,控制蛋白質(zhì)合成 傳遞遺傳信息，并通過蛋白質(zhì)表達(dá)出來
分布 細(xì)胞核的染色體,線粒體,葉綠體 細(xì)胞質(zhì)的核糖體
另外，教師補(bǔ)充：rna的在細(xì)胞中有三種：
mrna（信使rna），trna（專運(yùn)rna），rrna（核糖體rna）。
設(shè)問：dna→rna→蛋白質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)？（學(xué)生閱讀課文10分鐘，小組發(fā)言。）
二、基因控制蛋白質(zhì)合成過程
（一）轉(zhuǎn)錄：圖示p63圖4-4以dna為模板轉(zhuǎn)錄rna的圖解。利用視頻：顯示轉(zhuǎn)錄過程。
1.定義：轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的，是以dna雙鏈中的一條為模板，合成mrna的過程。
2.過程：細(xì)胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的dna的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對，在rna聚合酶的作用下，依次連接，形成一個(gè)mrna分子。
3.小結(jié)：
場所：細(xì)胞核；
模板：dna解旋，以其中一條有意義鏈為模板；
原料：4種核糖核苷酸（a、u、c、g）；
合成產(chǎn)物：單鏈的mrna（信使rna）；所需酶：rna聚合酶。
設(shè)問：dna的堿基與rna的堿基如何互補(bǔ)配對？
�。ǘ┓g：圖示p64圖4-6蛋白質(zhì)合成示意圖。
1.密碼子和反密碼子的區(qū)分：
密碼子：mrna上三個(gè)相鄰的堿基稱為一個(gè)密碼子。
反密碼子：每個(gè)trna上的三個(gè)堿基，可以與mrna上的密碼子互補(bǔ)配對。
trna（轉(zhuǎn)運(yùn)rna）的特點(diǎn)：象三葉草的葉形，一端是3個(gè)堿基，另一端是攜帶氨基酸的部位（如圖）。
思考：mrna的4種堿基如何決定20種氨基酸？
推理：1種堿基決定1種氨基酸？（不可能）
2個(gè)堿基決定1種氨基酸？（16種組合方式也不能決定20種氨基酸，不行。）
提出：mrna上每3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。
小結(jié)：64種密碼：61個(gè)編碼控制20種氨基酸合成，另外3個(gè)（uag、uaa、uga）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質(zhì)的終止信號又稱終止密碼。反密碼子：：61種trna。
游戲：請學(xué)生看圖，想象一下核糖體這個(gè)生產(chǎn)車間是如何工作的？能否做一個(gè)模型顯示出來？
2、翻譯：
利用視頻：顯示翻譯過程。
�。�1）定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mrna為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。
�。�2）過程：核糖體與mrna的結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)trna的結(jié)合位點(diǎn)。第一個(gè)攜帶氨基酸的trna的堿基與mrna的堿基互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1。第二個(gè)攜帶氨基酸的trna的堿基與mrna的堿基互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)2。兩個(gè)氨基酸脫水縮合，第一個(gè)氨基酸通過肽鍵轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的trna上。核糖體沿著mrna移動(dòng)，位點(diǎn)1的trna離開核糖體，位點(diǎn)2的trna進(jìn)入位點(diǎn)1，第三個(gè)攜帶氨基酸的trna的堿基與mrna的堿基互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成，直到讀取到mrna的終止密碼為止。一個(gè)mrna分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。
肽鏈合成后，從核糖體與mrna的復(fù)合物上脫落離，經(jīng)過盤曲和折疊等方式形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。
�。�3）小結(jié)：
場所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體；
模板：以mrna為模板；
原料：20種氨基酸（由trna搬運(yùn)）；
合成：有一定氨基酸順序的肽鏈。
設(shè)問：已知mrna的堿基序列是a u g g a a g c a u g u c c g a g c a a g c c g，這mrna上有多少個(gè)密碼子？寫出相應(yīng)的反密碼子，并根據(jù)密碼子表，列出相應(yīng)的氨基酸序列。
利用視頻：顯示蛋白質(zhì)合成的全過程。（轉(zhuǎn)錄和翻譯過程）
再次總結(jié)：
�。ㄈ┍容^復(fù)制，轉(zhuǎn)錄和翻譯三個(gè)過程的差異：
dna復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯
場所 細(xì)胞核 細(xì)胞核 核糖體
模板 dna雙鏈 dna一條鏈 mrna
原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸
合成 dna分子 mrna 肽鏈
特點(diǎn) 半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄 一個(gè)mrna分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合
(四)與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算：
思考：dna的堿基、mrna的堿基與氨基酸個(gè)數(shù)的關(guān)系？
dna的堿基數(shù):m rna的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)= 6:3:1
反饋練習(xí) 學(xué)生觀看
學(xué)生討論，回答。
學(xué)生思考：有中間物質(zhì)傳遞信息。
學(xué)生閱讀課文，思考問題，并填寫表。
學(xué)生帶著問題閱讀課文，小組討論。
學(xué)生思考，回答。
學(xué)生思考，回答。
學(xué)生思考
學(xué)生跟隨教師講解，理解翻譯的過程。
學(xué)生思考，回答。
學(xué)生觀看。
學(xué)生思考，小組討論，以小組發(fā)言。
完成練習(xí)
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