教學(xué)設(shè)計(jì)4 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more. ------------------------------------------author ------------------------------------------date 教學(xué)設(shè)計(jì)4 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成 教學(xué)設(shè)計(jì)4 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)目標(biāo) 識(shí)記：概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。 理解

2、：“密碼子”和“反密碼子”的概念。 2、情感態(tài)度與價(jià)值觀 體驗(yàn)基因表達(dá)過(guò)程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡(jiǎn)約美；認(rèn)同人類(lèi)探索基因表達(dá)的奧秘的過(guò)程仍未結(jié)束。 3、能力目標(biāo) （1）運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。 （2）通過(guò)對(duì)“遺傳信息究竟如何表達(dá)？”的探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1、教學(xué)重點(diǎn)：遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。 2、教學(xué)難點(diǎn)：遺傳信息的翻譯過(guò)程。 三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路 在教學(xué)中，教師可以通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)，也可以通過(guò)比喻等手法使抽象問(wèn)題具體化。比喻是教學(xué)語(yǔ)言中的重要修辭方法，貼切形象的

3、比喻可以降低對(duì)感知事物的理解難度。 1、 引子:利用“問(wèn)題探討”引導(dǎo)學(xué)生討論：如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要解決什么問(wèn)題？學(xué)生可能會(huì)想到，需要使恐龍DNA上的基因表達(dá)出來(lái)，表現(xiàn)恐龍的特性?？磥?lái)要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還需要研究“基因的表達(dá)”。從而引出課題。 2、 提出問(wèn)題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？ 3、 分析推理1：DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)呢？推測(cè)有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。 4、 分析推理2:RNA如何解讀DNA的遺傳信息？ 5、分析推理3：mRNA的信息如何用于合成蛋白質(zhì)？在具體實(shí)施過(guò)

4、程中，首先通過(guò)一個(gè)破譯電碼的小游戲，引申到遺傳信息的破譯上來(lái)。在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，又降低了學(xué)生理解基因的表達(dá)的難度。在具體學(xué)習(xí)到翻譯這一過(guò)程的時(shí)候，同樣，教師把遺傳密碼的翻譯過(guò)程比喻為破譯莫爾斯電碼的過(guò)程，化抽象為形象。 6、 總結(jié)：基因的表達(dá)是在細(xì)胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖體和線粒體等眾多的細(xì)胞器一道，合作完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，肽鏈就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過(guò)一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤(pán)曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開(kāi)始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。 7、 問(wèn)題探討：大家現(xiàn)在再來(lái)探討恐龍能否復(fù)活

5、的問(wèn)題。首先，恐龍的基因是如何表達(dá)的？基因表達(dá)需要什么條件？通過(guò)探討，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)保護(hù)生物多樣性的重要意義。 四、教學(xué)程序 導(dǎo)入： 當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到基因的本質(zhì)后，能不能利用這一認(rèn)識(shí)，分析現(xiàn)實(shí)生活中一些具體的問(wèn)題呢？例如，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影《侏羅紀(jì)公園》中描述的那樣，利用恐龍的DNA，使恐龍復(fù)活呢？（學(xué)生討論、爭(zhēng)論）如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問(wèn)題？學(xué)生可能會(huì)想到，需要使恐龍DNA上的基因表達(dá)出來(lái)，表現(xiàn)恐龍的特性。看來(lái)要解決這個(gè)問(wèn)題，我們還需要了解“基因的表達(dá)”。 引導(dǎo)學(xué)生看第4章的章圖。請(qǐng)學(xué)生閱讀章圖中的文字和圖解，詢(xún)問(wèn)學(xué)生看懂了什么，又產(chǎn)生了哪些問(wèn)

6、題。 ↓ 提出問(wèn)題：基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？ ↓ 分析推理1 問(wèn)題情境：設(shè)置問(wèn)題情景,引入課題 DNA在細(xì)胞核中，而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，兩者如何聯(lián)系起來(lái)的呢？推測(cè)有一種物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。 ↓ 分析推理2 問(wèn)題情境：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 為什么RNA適于做DNA的信使呢？ 解決問(wèn)題的途徑： 1. 比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同；（列表比較） ? 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

7、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(guò)蛋白質(zhì) 表達(dá)出來(lái) 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 2.比較三種RNA的功能；（列表比較） RNA在細(xì)胞中有三種：mRNA（信使RNA），tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA），rRNA（核糖體RNA）。 3.解讀DNA遺傳信息的傳遞過(guò)程（即從DNA到mRNA的過(guò)程）。 DNA到mRNA的過(guò)程 練習(xí)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，然后完成下列填空。 （1）轉(zhuǎn)錄的定義______________________________

8、____________________ （2）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所__________________________________________________ （3）轉(zhuǎn)錄的模板__________________________________________________ （4）轉(zhuǎn)錄的原料__________________________________________________ （5）轉(zhuǎn)錄的條件__________________________________________________ （6）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)___________________________

9、_________________ 小結(jié):在DNA和蛋白質(zhì)之間，有一種中間物質(zhì)──RNA充當(dāng)信使。 ↓ 分析推理3 問(wèn)題情境：遺傳信息的翻譯 轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？ 解決問(wèn)題的途徑： 1. 學(xué)習(xí)遺傳密碼破譯的推測(cè)過(guò)程。 2. 堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 思考：DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個(gè)數(shù)的關(guān)系？ 小結(jié)：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 3. 密碼子；總結(jié)密碼子的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)查密碼子表，了解推算

10、密碼子的數(shù)量和種類(lèi)的方法。 密碼子的特點(diǎn)： (1)一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸； (2)有的氨基酸可能有一個(gè)以上的密碼子； (3)起始密碼子、終止密碼子。 4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。 密 碼 子：mRNA上三個(gè)相鄰的堿基稱(chēng)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(duì)。 5.講述圖解：翻譯蛋白質(zhì)的過(guò)程。 練習(xí)：指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合翻譯的概念，完成下列填空。 （1）翻譯的場(chǎng)所： ___ （2）翻譯的模板：

11、 __ （3）翻譯的原料： ___ （4）翻譯的產(chǎn)物： __ 小結(jié)：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(guò)程，稱(chēng)為遺傳信息的翻譯。 ↓ 總結(jié) 總結(jié)：基因的表達(dá)是在細(xì)胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖體和線粒體等眾多的細(xì)胞器共同合作完成遺傳信息的轉(zhuǎn)

12、錄和翻譯。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，肽鏈就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離，經(jīng)過(guò)一系列步驟，被運(yùn)送到各自的崗位，盤(pán)曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子，開(kāi)始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。 ↓ 課堂延伸 問(wèn)題探討：大家現(xiàn)在再來(lái)探討恐龍能否復(fù)活的問(wèn)題。首先，恐龍的基因是如何表達(dá)的？基因表達(dá)需要什么條件？通過(guò)探討，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)保護(hù)生物多樣性的重要意義。 五、板書(shū)設(shè)計(jì) 第四章 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 一、 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1．比較RNA與DNA結(jié)構(gòu)的不同 2. RNA的類(lèi)型和功能 ①信使RNA——mRNA。 ②轉(zhuǎn)運(yùn)RNA——tRNA。 ③核糖體RNA——r

13、RNA。 3.轉(zhuǎn)錄 （1）轉(zhuǎn)錄的定義：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程。 （2）轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：細(xì)胞核。 （3）轉(zhuǎn)錄的模板：DNA分子的一條鏈。 （4）轉(zhuǎn)錄的原料：四種核糖核苷酸。 （5）轉(zhuǎn)錄的條件：ATP（能量）、酶。 （6）轉(zhuǎn)錄時(shí)的堿基配對(duì)： A T C G DNA ─┴─┴─┴─┴─ ─┴─┴─┴─┴─ RNA U A G C 二、 遺傳信息的翻譯 1. 學(xué)習(xí)遺傳密碼破譯的推測(cè)過(guò)程。 2. 堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

14、3. 密碼子與密碼子表。 4. 比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。 5. 翻譯蛋白質(zhì)的過(guò)程。 （1）翻譯的場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)的核糖體 （2）翻譯的模板：信使RNA （3）翻譯的原料：合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸 （4）翻譯的產(chǎn)物：有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì) 六、練習(xí) 1.組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子共有（ ） A．4 B． 20 C．61 D．64 2.一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是CGA，這個(gè)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是（ ） A．酪氨酸（UAC） B．谷氨酸（GAG） C．精氨酸（CGA） D．丙氨酸（GCU） 3.合成

15、一條含1000個(gè)氨基酸的多肽鏈，需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的個(gè)數(shù)，信使RNA上的堿基個(gè)數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對(duì)數(shù)至少依次是（ ） A．1000個(gè)、3000個(gè)和3000對(duì) B．1000個(gè)、3000個(gè)和6000對(duì) C．300個(gè)、300個(gè)和3000對(duì) D．1000個(gè)、3000個(gè)和1500對(duì) 4． 在下列的轉(zhuǎn)錄簡(jiǎn)式中有核苷酸 （ ） DNA: --A--T--G--C--， RNA： —U--A--C--G-- A．4種 B．5種

16、 C．6種 D．8種 5． DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA從細(xì)胞核中出來(lái)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，穿過(guò)( )磷脂雙分子層。 A．6層 B．0層 C．2層 D． 4層 6． 已 知一段mRNA含有30個(gè)堿基，其中A和G有12個(gè)，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有C和T的個(gè)數(shù)是（ ） A．12 B．24 C．18 D．30 7． DNA解旋發(fā)生在 （ ） A.復(fù)制與轉(zhuǎn)錄中 B.轉(zhuǎn)錄中 C.翻譯中 D.復(fù)制中 8． 轉(zhuǎn)

17、運(yùn)RNA的功能是（ ） A．決定mRNA的排列順序 B．完全取代DNA C．合成特定的氨基酸 D．運(yùn)輸氨基酸，識(shí)別mRNA上的遺傳密碼 9．信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項(xiàng)決定的（ ） A．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中的核苷酸的排列序列 B．蛋白質(zhì)分子中的氨基酸的排列序列 C．核糖體RNA中核苷酸的排列序列 D．DNA分子中的脫氧核苷酸的排列序列 10． mRNA的核苷酸序列與（ ） A．DNA分子的兩條鏈的核苷酸序列互補(bǔ) B．DNA分子的一條鏈的核苷酸序列互補(bǔ) C．某一tRNA分子的核苷酸序列互補(bǔ) D．所有的tRNA分子的核苷酸序列互補(bǔ) 七、作業(yè)布置 第17、18學(xué)案，刪除p49拓展、p52拓展3 --------------------------------------------------