高中生物 第三单元 遗传与变异的分子基础 第二章 基因对性状的控制 第二节 基因的表达教案 中图版必修2.doc

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1、第二节基因的表达一、教学目标：(1)“中心法则”的概念及发展。(2)DNA与RNA的异同。(3)染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质。(4)基因控制蛋白质合成的过程和原理。(5)遗传信息和“密码子”的概念二、教学重点(1)基因控制蛋白质合成的过程和原理。三、教学难点基因控制蛋白质合成的过程和原理四、板书设计：一、转录a.场所:细胞核b.过程;以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。c.目的:传递遗传信息。二、翻译a.场所:细胞质的核糖体。b.过程:以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。c.目的:传递遗传信息三

2、、中心法则四、教学过程：导言1.什么是基因?2.基因的基本功能是什么?3.基因表达过程中的媒介是什么?学生大胆地回答：(略)教师给予鼓励基因是有遗传效应的DNA片段，主要位于细胞核中，而蛋白质是在细胞质的核糖体上合成，此过程需要信使RNA作为媒介，那么信使RNA怎样完成任务呢?学生活动:(1)阅读教材P14。(2)观察基因表达的多媒体课件。讨论提纲:(1)基因表达整个过程分几个阶段?分别叫什么?(2)转录的场所、过程和目的是什么?(3)翻译的场所、过程和目的是什么?教师指导:a.整个过程是严格按照碱基互补配对原则进行的。b.转录是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成信使

3、RNA过程。c.翻译是在细胞质中核糖体上以信使RNA为模板合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质过程。学生回答:(略)教师鼓励教师精讲:1.转录中模板DNA链的碱基是A、G、C、T是如何与信使RNA中碱基A、G、C、U互补配对呢?(1)请学生答出DNA分子中碱基互补配对原则来；即A与T配对，G与C配对。(2)板书DNA的一条链，显示信使RNA的形成过程；即:从形成过程可看出，是mRNA中的U碱基与DNA分子中的A碱基进行配对。(3)通过转录，DNA分子的遗传信息(即碱基排列顺序)就传递给了信使RNA。2.翻译过程中mRNA上的碱基是如何决定蛋白质中的氨基酸的?(1)请学生先

4、答出组成蛋白质的氨基酸的种类以及蛋白质多样性的原因?即:一般有20种；蛋白质多样性是由氨基酸种类、数量、排列顺序及空间结构决定的。(2)思考:氨基酸有20种，而信使RNA只有四种碱基(A、C、C、U)，如何决定20种氨基酸呢?逻辑推理:一个碱基决定一个氨基酸，只能决定4种，41=4，不行；两个碱基决定一个氨基酸，只能决定16种，42=16，不行；三个碱基决定一个氨基酸，只能决定64种，43=64，足够有余。教师简介密码子的发现过程:1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA上的三个相邻碱基决定的。美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同事用人工合成方式，首先

5、阐明了遗传密码的第一个字---UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码子全部破译。投影显示20种氨基酸的密码子表并解说。(3)游离于细胞质基质中的氨基酸是怎样到达核糖体并按一定排列顺序形成蛋白质呢?学生活动：阅读教材P15～16并回答:需要一种搬运工具搬运--即另一种RNA(转运RNA,即tRNA)。教师出示转运RNA模型图并讲解:转运RNA种类很多，但每种转运RNA只能识别并转运1种氨基酸。这是因为在转运RNA的一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基，能专一性地与信使RNA上的特定的3个碱基(即密码子)配对。例如:信使RNA上的三个碱基

6、AAA就是一个密码，转运RNA中转运赖氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UUU，只有它才能按照碱基互补配对原则配对。由于核糖体中的信使RNA中有许多密码子，每个密码子与转运特定氨基酸的转运RNA能够碱基配对，这样它才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号人座是靠转运RNA的三个碱基去识别。而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的(如下图)突出强调:a.信使RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的。b.转运RNA携带的氨基酸(如赖氨酸、丙氨酸)能在蛋白质的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使RNA决定的，归根到底是由DNA的特定片段(基因)决定的，由于DNA分

7、子的多样性，就决定了蛋白质分子的多样性。师生共同归纳总结:遗传信息的传递。播放转录和翻译两过程的视频，并要求学生阅读教材并讨论，同时为了巩固所学DNA复制的知识，师生共同完成下表。场所模板原料酶和其它条件碱基互补配对方式产物复制细胞核DNA两条链游离的脱氧核苷酸、4种解旋酶、DNA聚合酶等。能量A与TC与GT与AG与CDNA转录细胞核DNA的一条链游离的核糖核苷酸、4种解旋酶、RNA聚合酶（可提一下）等。能量A与UC与GT与AG与CmRNA翻译细胞质中的核糖体信使RNA氨基酸、20种酶、转运RNA、能量A与UC与GG与CU与A蛋白质（或多