2022年高中生物必修二 4-1《基因指导蛋白质的合成》教案2

2022年高中生物必修二 4-1基因指导蛋白质的合成教案2教学目标知识目标：概述遗传信息的转录和翻译。运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。2、技能目标：运用已有的知识和经验提出假说。运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。3、情感目标：体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。教学重点遗传信息转录和翻译的过程。教学难点遗传信息的翻译过程。教学过程复习提问：（1）DNA分子主要存在于细胞的什么部位？（2）蛋白质在细胞的什么地方进行合成？学生回答：DNA分子主要存在于细胞核中的染色体上，而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。教师给予肯定并鼓励。质疑：细胞核中的DNA分子是如何控制细胞质中蛋白质的合成呢？学生并回答：是通过RNA分子作为媒介进行的。教师出示：DNA分子与RNA分子比较投影。结构基本单位碱基五碳糖主要分布DNA规则的双螺旋结构。 两条平行脱氧核苷酸链上的碱基遵循碱基互补配对原则（A-T；C-G），通过氢键连接形成碱基对。脱氧核糖核苷酸A、C、G、T脱氧核糖细胞核RNA通常呈单链结构核糖核苷酸A、C、G、U核糖细胞质思考：构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位-核苷酸有（ ）A、2种 D、4种 C、5种 D、8种 答案：D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：观察基因表达的多媒体课件。讨论（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。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：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。比较转录和翻译步骤转录翻译图示DNA（基因）mRNA蛋白质场所细胞核细胞质中核糖体过程以DNA的一条链为模版合成一条互补的RNA以mRNA为模版，以tRNA为运输工具将相应氨基酸放在正确位置上与相邻的前一氨基酸形成肽键而连接起来，如此形成多肽结果DNA中遗传信息传递到mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质与核糖体接合合成与原DNA相对应的具有特定氨基酸序列的蛋白质