基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

●從容說
本節(jié)內(nèi)容是本的開篇,是本學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是教學(xué)的難點所在,可用2時。教師的教學(xué)設(shè)計要把握好問題的所在點,遺傳信息的傳遞和表達(dá)是遺傳物質(zhì)作用原理的核心內(nèi)容,教學(xué)時要先引導(dǎo)學(xué)生明確該原理揭示的問題,找出這個原理包容的基本要點,認(rèn)真處理好教材所呈現(xiàn)的幾個方面的問題。
1.作好本的引子。
學(xué)生學(xué)習(xí)第3《基因的本質(zhì)》后,已經(jīng)對基因產(chǎn)生了濃厚的興趣,想進一步探知有關(guān)基因的各種問題,此時教師如果能夠設(shè)計一個精彩的、充滿懸念的引子,則能為本的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
教師可以利用第1節(jié)開頭的“問題探討”引出恐龍能否復(fù)活的話題,讓學(xué)生提出反方觀點,形成思維上矛盾沖突;或者采用一組美麗多彩的生物圖片,把學(xué)生引進絢麗多彩的生物世界,而蛋白質(zhì)是生命的體現(xiàn)者,自然引出蛋白質(zhì)的合成。提出問題“細(xì)胞核中的基因是如何通過指導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)合成控制生物的性狀的呢?”進一步制造懸念。最后,教師指出通過本節(jié)的學(xué)習(xí),就可以解答大家的疑問,從而順利切入主題。
2.準(zhǔn)確把握主干知識與側(cè)枝內(nèi)容的教學(xué)要求。
本節(jié)主干知識是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程,側(cè)枝內(nèi)容是DNA與RNA結(jié)構(gòu)的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種不同種類的RNA以及遺傳密碼的組成。教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的歸納、比較和總結(jié)的能力,在教學(xué)中,處理好主干知識與側(cè)枝內(nèi)容的關(guān)系,合理分配教學(xué)時間,明確不同內(nèi)容的教學(xué)要求。
3.利用剪紙教具和多媒體的有機結(jié)合。
轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程比較抽象,學(xué)生接受起比較困難,如果單純利用,師生互動就不如人意。在前教師指導(dǎo)學(xué)生按教材圖4-4用可以扭動的軟紙皮剪出一個DNA模型和帶有不同堿基核糖核苷酸若干;按教材圖4-6用彩紙剪出核糖體、三葉形的RNA和各種氨基酸(用圓+字母表示),上時學(xué)生主動參與和教師的演示有機結(jié)合,增強了學(xué)習(xí)興趣。變靜為動,化抽象為直觀,學(xué)生容易理解,效果好。同時也能真正體現(xiàn)新標(biāo)的學(xué)生的主體作用。
4.利用教材插圖,提高知識的概括化水平。
新教材的亮點之一:插圖豐富多彩,色彩逼真。有的可用于導(dǎo)入新;有的可用于開闊學(xué)生的視野,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;有的可用于直觀教學(xué),加深對知識的理解。讓學(xué)生根據(jù)教材第66頁“圖4-6 蛋白質(zhì)合成示意圖”,寫出不同顏色的球所代表的氨基酸的名稱,這就要求學(xué)生對知識的理解,全面而深刻。利用教材插圖,促使學(xué)生真正理解翻譯的全過程,提高知識的概括化水平。知識的概括化水平的高低,決定著知識的遷移程度。
5.利用表格,將知識系統(tǒng)化。
轉(zhuǎn)錄和翻譯這部分內(nèi)容是一個難點,學(xué)生往往停留在對知識的零碎記憶和不完整的理解水平上。讓學(xué)生根據(jù)板書板畫,采取“看圖說話”的形式,對表格內(nèi)的內(nèi)容進行歸納,促使學(xué)生學(xué)會用歸類和對比的學(xué)習(xí)方法,使知識系統(tǒng)化、條理化。
6.注重科學(xué)史實,增強學(xué)生的探究意識和學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
●三維目標(biāo)
1.知識與技能
(1)說明基因與遺傳信息的關(guān)系。
(2)概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。
2.過程與方法
(1)通過指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并制作轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的剪紙的模型,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
(2)通過DNA和RNA的對照掌握類比方法。
(3)通過RNA的堿基決定氨基酸的學(xué)習(xí),掌握先邏輯推理再經(jīng)實驗驗證的方法。
(4)通過遺傳信息的傳遞與表達(dá)的學(xué)習(xí),建立信息意識,學(xué)會從信息角度認(rèn)識事物的方法。
(5)利用本插圖和,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的讀圖能力;提高分析、類比歸納的學(xué)習(xí)方法。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)體驗基因表達(dá)過程的和諧美,基因表達(dá)原理的邏輯美、簡約美。
(2)認(rèn)同人類探索基因表達(dá)的奧秘的過程仍未終結(jié)。
(3)通過介紹科學(xué)史實,開闊學(xué)生的眼界,對學(xué)生進行熱愛科學(xué)、探求真理的教育。
(4)感悟科學(xué)破解遺傳密碼的過程。
●教學(xué)重點
遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。
●教學(xué)難點
遺傳信息的翻譯過程。
●教具準(zhǔn)備
1.把本的相關(guān)圖片和各種對比表用PowerPoint平臺制作成演示稿。
2.轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的動畫。
3.用軟紙皮剪出一個DNA模型和帶有不同堿基的核糖核苷酸若干。
4.翻譯過程示意剪貼畫。
●時安排
2時

第1時

●教學(xué)過程
[前準(zhǔn)備]
教師:1.利用第3的“自我檢測”分析學(xué)生對“基因是什么”的理解情況。
2.制作PowerPoint演示稿和轉(zhuǎn)錄過程的Flash動畫。
學(xué)生:以八個人為學(xué)習(xí)小組,用軟紙皮按教材圖4-4剪出一個DNA模型和帶有不同堿基的核糖核苷酸24個。
[情境創(chuàng)設(shè)]
教師:采用一組美麗多彩的生物圖片,把學(xué)生引進絢麗多彩的生物世界,提出生命為什么如此多姿多彩?教師引導(dǎo)學(xué)生回答。
學(xué)生:蛋白質(zhì)是生命的體現(xiàn)者,而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是多種多樣的。自然引出蛋白質(zhì)的合成。
教師:誰控制蛋白質(zhì)的合成?
學(xué)生:基因。
教師:是不是有基因就能合成蛋白質(zhì)呢?真的能復(fù)制恐龍嗎?基因怎樣指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成呢?(展示細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu))
學(xué)生:從上一的學(xué)習(xí),我們知道,基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段;DNA主要存在于細(xì)胞核中,而蛋白質(zhì)的合成是在細(xì)胞質(zhì)中進行的。那么,DNA攜帶的遺傳信息是怎樣傳遞到細(xì)胞質(zhì)中去的呢?當(dāng)遺傳信息到達(dá)細(xì)胞質(zhì)后,細(xì)胞又是怎樣解讀的呢?
教師:同學(xué)們的思考很好,下面我們一起討論。
[師生互動]
(一)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
1.RNA的類型
教師:科學(xué)家發(fā)現(xiàn),能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使是RNA。即DNA→RNA→蛋白質(zhì)。為什么RNA適于作DNA的信使呢?DNA和RNA的區(qū)別是什么?RNA有幾種?(展示教材圖4-1、圖4-2和圖4-3)
讓學(xué)生教材P62~63的內(nèi)容和觀察以上圖片。
教師引導(dǎo)學(xué)生回答以上問題。
學(xué)生1:RNA是另一類核酸,它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似,適于作DNA的信使的原因是:
①它也是由基本單位——核苷酸連接而成,由核糖、磷酸、堿基〔C、G、A、U(尿嘧啶)〕共同組成核苷酸,它也能儲存遺傳信息。
②在RNA與DNA的關(guān)系中,也遵循“堿基互補配對原則”,但由于RNA中沒有T,DNA中沒有U,所以當(dāng)RNA與DNA有關(guān)系時,U與A配對。
③RNA一般是單鏈,而且比DNA短,因此能夠通過核孔,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。
學(xué)生2:RNA與DNA的區(qū)別有兩點:
①嘧啶堿有一個不同:RNA是尿嘧啶(U),DNA則為胸腺嘧啶(T)。
②五碳糖不同:RNA是核糖,DNA是脫氧核糖,這樣一組成RNA的基本單位就是核糖核苷酸,DNA則為脫氧核苷酸。
學(xué)生3:RNA的種類:
①信使RNA——mRNA。顧名思義,這種RNA起的是信使——傳遞信息的作用(第一位同學(xué)講的那種)。
②轉(zhuǎn)運RNA——tRNA。這種RNA擔(dān)負(fù)的是運輸?shù)娜蝿?wù)。其三葉草型結(jié)構(gòu)的一端可以連接特定的氨基酸。
③核糖體RNA——rRNA。
教師:同學(xué)們回答得很精彩。(掌聲)DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的呢?(繼續(xù)探討)
教師:指導(dǎo)學(xué)生教材P63的第四自然段和圖4-4,然后完成下列。如下:(PowerPoint演示)
以上畫線部分由學(xué)生回答,教師更正。
(8)轉(zhuǎn)錄的過程:教師播放轉(zhuǎn)錄過程的動畫,學(xué)生觀看,然后學(xué)生分組利用預(yù)先剪好DNA模型和帶有不同堿基的核糖核苷酸按圖4-4的步驟模擬轉(zhuǎn)錄的過程——合成mRNA。
學(xué)生操作,教師巡視指導(dǎo),各組展示結(jié)果。如下:

[教師精講]
通過以上的分析和同學(xué)們的操作,同學(xué)們應(yīng)該深刻地認(rèn)識到轉(zhuǎn)錄的過程就是:首先是RNA聚合酶結(jié)合在DNA的模板區(qū)上,該部位的雙螺旋解開成為單鏈。接著以一條DNA為模板,按堿基互補配對原則,利用細(xì)胞核內(nèi)游離的核糖核苷酸,在RNA聚合酶的作用下合成一條RNA鏈。最后合成的RNA鏈逐漸被甩開,解旋的兩條DNA鏈很快又結(jié)合在一起,恢復(fù)為原的雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA上的遺傳信息就被傳到了mRNA上,mRNA通過核孔進入細(xì)胞質(zhì)中,開始它新的歷程——翻譯。在轉(zhuǎn)錄的過程中,DNA只有一條鏈為模板,這已經(jīng)被科學(xué)家的實驗證明。armur和Duty利用DNA—RNA雜合技術(shù)、采用侵染枯草桿菌的噬菌體SP8為材料進行實驗。噬菌體SP8的DNA分子由兩條堿基組成很不平均的鏈構(gòu)成,其中一條鏈富含嘌呤,另一條互補鏈則富含嘧啶。因為嘌呤比嘧啶重,因此富含嘌呤的“重”鏈與富含嘧啶的“輕”鏈在加熱變性后可用密度梯度離心分開。實驗者在SP8侵染后,從枯草桿菌中分離出RNA,分別與DNA的重鏈和輕鏈混合并緩慢冷卻。他們發(fā)現(xiàn)SP8侵染后形成的RNA只跟重鏈形成DNA—RNA的雜合分子。顯然,RNA是桿菌DNA中的一條鏈轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的。
通過本節(jié)的學(xué)習(xí),我們也認(rèn)識到遺傳信息傳遞的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
[評價反饋]
用PowerPoint演示下列題目,學(xué)生搶答,統(tǒng)計正誤,進行評價反饋。
1.構(gòu)成人體的核酸有兩種,構(gòu)成核酸的基本單位——核苷酸有多少種?堿基有多少種?
A.2種 4種B.4種 4種C.5種 5種D.8種 5種
解析:因為脫氧核苷酸有4種,核糖核苷酸也有4種,所以核苷酸共有8種;堿基有A、T、C、G、U5種,因此選D。
答案:D
2.細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì),從復(fù)雜到簡單的結(jié)構(gòu)層次是
A.DNA→染色體→脫氧核苷酸→基因
B.染色體→脫氧核苷酸→DNA→基因
C.DNA→染色體→基因→脫氧核苷酸
D.染色體→DNA→基因→脫氧核苷酸
解析:本題是檢查學(xué)生對這一組概念的理解,基因是具有遺傳效應(yīng)的DN *** 段,由一定的脫氧核苷酸序列組成,染色體是DNA的主要載體,因此選D。
答案:Dks5u
3.下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分
A.脫氧核糖核酸和磷酸
B.脫氧核糖、堿基和磷酸
C.核糖、堿基和磷酸
D.核糖、嘧啶和核酸
解析:RNA的組成單位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子的核糖、一分子的堿基和一分子的磷酸組成,因此選C。
答案:C
4.DNA分子的解旋發(fā)生在___________過程中
A.復(fù)制B.轉(zhuǎn)錄C.翻譯D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄
解析:考查學(xué)生對DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程的認(rèn)識,不管復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都必須先解旋,因此選D。
答案:D
5.果蠅的遺傳物質(zhì)由___________種核苷酸組成
A.2B.4C.5D.8
解析:真核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA,DNA有四種核苷酸,因此選B。
答案:B
6.一個DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種多少個mRNA
A.一種一個B.一種多個C.多種多個D.無數(shù)種無數(shù)個
解析:一個DNA分子上有多種基因,因而可以轉(zhuǎn)錄出多種多個mRNA,因此選C。
答案:C
7.煙草、煙草花葉病毒、T2噬菌體中含有的物質(zhì),下列敘述正確的是
A.核酸的種類依次是2、1、2
B.核苷酸的種類依次是8、5、4
C.五碳糖的種類依次是2、2、1
D.含N堿基的種類依次是5、4、4
解析:本題從多方面檢查學(xué)生對生物中核酸的認(rèn)識,以上三種生物含有的物質(zhì)正確的是:核酸的種類依次是2、1、1,核苷酸的種類依次是8、4、4,含N堿基的種類依次是5、4、4,五碳糖的種類依次是2、1、1,因此選D。
答案:D
[堂小結(jié)]
為了讓同學(xué)們能更好理解本節(jié)的內(nèi)容,利用下表概括DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的內(nèi)容,如下:
類 別
項 目復(fù) 制轉(zhuǎn) 錄
場 所細(xì)胞核細(xì)胞核
解 旋完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段
模 板DNA的兩條鏈只有DNA的一條鏈
原 料四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸
酶DNA解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶
能 量ATPATP
堿基配對A—T C—G T—A G—CA—U G—C T—A C—G
產(chǎn) 物子代DNAmRNA、tRNA、rRNA
[布置作業(yè)]
1.復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)錄的過程和預(yù)習(xí)翻譯的過程。
2.完成本P77的識圖作答題。
[后拓展]
列表對比DNA和RNA的不同點,如下表:
核 酸
項 目DNARNA
結(jié) 構(gòu)通常是雙螺旋結(jié)構(gòu),極少數(shù)病毒是單鏈結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu),極少數(shù)病毒是雙螺旋結(jié)構(gòu)
基本單位脫氧核苷酸核糖核苷酸
五碳糖脫氧核糖核糖
堿 基A、G、C、TA、G、C、U
產(chǎn)生途徑DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制
存在部位主要位于細(xì)胞核中染色體上,極少數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體上主要位于細(xì)胞質(zhì)中
功 能傳遞和表達(dá)遺傳信息①mRNA:轉(zhuǎn)錄遺傳信息,翻譯的模板
②tRNA:運輸特定氨基酸
③rRNA:核糖體的組成成分
●板書設(shè)計
第4 基因的表達(dá)
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.RNA的類型
(1)信使RNA——mRNA。
(2)轉(zhuǎn)運RNA——tRNA。
(3)核糖體RNA——rRNA。
2.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的過程。
(2)轉(zhuǎn)錄的場所: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:ATP(能量)、酶。
(6)轉(zhuǎn)錄時的堿基配對:

(7)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物:mRNA。
(8)轉(zhuǎn)錄的過程




本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoer/43287.html

相關(guān)閱讀:轉(zhuǎn)基因生物的安全性