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高中生物《基因指導蛋白質的合成》教案
1.教學重點
�。�1）了解基因控制蛋白質合成的中間物質──rna的基本單位、化學組成和種類，以及它與dna在組成、結構、功能和分布等方面的異同；
�。�2）理解基因表達的轉錄和翻譯的概念和過程；
�。�3）比較轉錄和翻譯的異同；
�。�4）認知和區分相關概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子；
�。�5）計算問題：基因(dna)堿基、rna堿基和氨基酸的對應關系。
2.教學重難點
�。�1）理解基因表達的轉錄和翻譯的概念和過程
�。�2）認知和區分相關概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子；
�。�3）計算問題：基因(dna)堿基、rna堿基和氨基酸的對應關系，以圖解方法解決。
3.教學建議
結合教材有關轉錄和翻譯的圖解或模型動畫演示。
4.課時安排
3 課時
5.教學過程
學習
階段 教師組織和引導 學生
活動 教學
意圖
導學
引入課題
學生自學
教師指導
學生自學
教師講解
思考討論
教師講解
思考討論
與生活聯系，激發學習和探究知識的興趣
教師導學
設置問題情境
播放2分鐘《侏羅紀公園》電影。
提問：電影中的科學家是怎么使已滅絕的動物復活的？
(回答:復活的恐龍是科學家利用提取恐龍的dna培育繁殖而來的。)
教師引導：基因就像一張藍圖，生物體就是根據這張藍圖用蛋白質構建起來的。
思考：基因（dna）在細胞核中，而蛋白質的合成是在細胞質的核糖體上進行的，在細胞核的基因如何控制在細胞質中的蛋白質的合成呢？
教師指出：在dna和蛋白質之間，有一種中間物質──rna充當信使。
復習舊知：兩種核酸（dna和rna）在化學元素、基本單位、化學組成、結構、功能和分布等方面的區別
�。斜�，閱讀課文10分種，學生填寫）
一、細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
結構 規則的雙螺旋結構 一般單鏈結構
功能 編碼復制遺傳信息,控制蛋白質合成 傳遞遺傳信息，并通過蛋白質表達出來
分布 細胞核的染色體,線粒體,葉綠體 細胞質的核糖體
另外，教師補充：rna的在細胞中有三種：
mrna（信使rna），trna（專運rna），rrna（核糖體rna）。
設問：dna→rna→蛋白質之間的關聯？（學生閱讀課文10分鐘，小組發言。）
二、基因控制蛋白質合成過程
�。ㄒ唬┺D錄：圖示p63圖4-4以dna為模板轉錄rna的圖解。利用視頻：顯示轉錄過程。
1.定義：轉錄是在細胞核內進行的，是以dna雙鏈中的一條為模板，合成mrna的過程。
2.過程：細胞中游離的核糖核苷酸與供轉錄用的dna的一條鏈上的堿基互補配對，在rna聚合酶的作用下，依次連接，形成一個mrna分子。
3.小結：
場所：細胞核；
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）；
合成產物：單鏈的mrna（信使rna）；所需酶：rna聚合酶。
設問：dna的堿基與rna的堿基如何互補配對？
�。ǘ┓g：圖示p64圖4-6蛋白質合成示意圖。
1.密碼子和反密碼子的區分：
密碼子：mrna上三個相鄰的堿基稱為一個密碼子。
反密碼子：每個trna上的三個堿基，可以與mrna上的密碼子互補配對。
trna（轉運rna）的特點：象三葉草的葉形，一端是3個堿基，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個相鄰的堿基決定1個氨基酸。
小結：64種密碼：61個編碼控制20種氨基酸合成，另外3個（uag、uaa、uga）不編碼任何氨基酸，而是合成蛋白質的終止信號又稱終止密碼。反密碼子：：61種trna。
游戲：請學生看圖，想象一下核糖體這個生產車間是如何工作的？能否做一個模型顯示出來？
2、翻譯：
利用視頻：顯示翻譯過程。
�。�1）定義：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mrna為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
�。�2）過程：核糖體與mrna的結合部位會形成2個trna的結合位點。第一個攜帶氨基酸的trna的堿基與mrna的堿基互補配對，進入位點1。第二個攜帶氨基酸的trna的堿基與mrna的堿基互補配對，進入位點2。兩個氨基酸脫水縮合，第一個氨基酸通過肽鍵轉移到位點2的trna上。核糖體沿著mrna移動，位點1的trna離開核糖體，位點2的trna進入位點1，第三個攜帶氨基酸的trna的堿基與mrna的堿基互補配對，進入位點2，繼續肽鏈的合成，直到讀取到mrna的終止密碼為止。一個mrna分子可以與多個核糖體結合，同時進行多條肽鏈的合成。
肽鏈合成后，從核糖體與mrna的復合物上脫落離，經過盤曲和折疊等方式形成具有一定空間結構和功能的蛋白質分子。
�。�3）小結：
場所：細胞質的核糖體；
模板：以mrna為模板；
原料：20種氨基酸（由trna搬運）；
合成：有一定氨基酸順序的肽鏈。
設問：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上有多少個密碼子？寫出相應的反密碼子，并根據密碼子表，列出相應的氨基酸序列。
利用視頻：顯示蛋白質合成的全過程。（轉錄和翻譯過程）
再次總結：
�。ㄈ┍容^復制，轉錄和翻譯三個過程的差異：
dna復制 轉錄 翻譯
場所 細胞核 細胞核 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 半保留復制，邊解旋邊復制 邊解旋邊轉錄 一個mrna分子可以與多個核糖體結合
(四)與蛋白質合成有關的計算：
思考：dna的堿基、mrna的堿基與氨基酸個數的關系？
dna的堿基數:m rna的堿基數:蛋白質的氨基酸數= 6:3:1
反饋練習 學生觀看
學生討論，回答。
學生思考：有中間物質傳遞信息。
學生閱讀課文，思考問題，并填寫表。
學生帶著問題閱讀課文，小組討論。
學生思考，回答。
學生思考，回答。
學生思考
學生跟隨教師講解，理解翻譯的過程。
學生思考，回答。
學生觀看。
學生思考，小組討論，以小組發言。
完成練習
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