基因的表达思维导图_基因的表达

高一生物教案 2015-02-17 网络整理 晴天

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    1.教学重点

    (1)了解基因控制蛋白质合成的中间物质──rna的基本单位、化学组成和种类,以及它与dna在组成、结构、功能和分布等方面的异同;

    (2)理解基因表达的转录和翻译的概念和过程;

    (3)比较转录和翻译的异同;

    (4)认知和区分相关概念:遗传信息、遗传密码、反密码子;

    (5)计算问题:基因(dna)碱基、rna碱基和氨基酸的对应关系。

    2.教学重难点

    (1)理解基因表达的转录和翻译的概念和过程

    (2)认知和区分相关概念:遗传信息、遗传密码、反密码子;

    (3)计算问题:基因(dna)碱基、rna碱基和氨基酸的对应关系,以图解方法解决。

    3.教学建议

    结合教材有关转录和翻译的图解或模型动画演示。

    4.课时安排

    3 课时

    5.教学过程

学习
阶段

教师组织和引导

学生
活动

教学
意图

导学

引入课题

学生自学

教师指导

学生自学

教师讲解

思考讨论

教师讲解

思考讨论

与生活联系,激发学习和探究知识的兴趣

教师导学

设置问题情境

    播放2分钟《侏罗纪公园》电影。

    提问:电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的?
    (回答:复活的恐龙是科学家利用提取恐龙的dna培育繁殖而来的。)
    教师引导:基因就像一张蓝图,生物体就是根据这张蓝图用蛋白质构建起来的。
    思考:基因(dna)在细胞核中,而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的,在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢?
    教师指出:在dna和蛋白质之间,有一种中间物质──rna充当信使。
    复习旧知:两种核酸(dna和rna)在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面的区别
    (列表,阅读课文10分种,学生填写)
    一、细胞中的两种核酸的比较

dna

rna

组成元素

c、h、o、n、p

基本单位

脱氧核苷酸(4种)

核糖核苷酸(4种)

化学组成

一分子磷酸
脱氧核糖
a、t、c、g

一分子磷酸
核糖
a、u、c、g

结构

规则的双螺旋结构

一般单链结构

功能

 编码复制遗传信息,控制蛋白质合成 传递遗传信息,并通过蛋白质表达出来

分布

 细胞核的染色体,线粒体,叶绿体 细胞质的核糖体

    另外,教师补充:rna的在细胞中有三种:
mrna(信使rna),trna(专运rna),rrna(核糖体rna)。
    设问:dna→rna→蛋白质之间的关联?(学生阅读课文10分钟,小组发言。)
    二、基因控制蛋白质合成过程
   

    (一)转录:图示p63图4-4以dna为模板转录rna的图解。利用视频:显示转录过程。
 

    1.定义:转录是在细胞核内进行的,是以dna双链中的一条为模板,合成mrna的过程。
    2.过程:细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的dna的一条链上的碱基互补配对,在rna聚合酶的作用下,依次连接,形成一个mrna分子。123
    3.小结:
    场所:细胞核;
    模板:dna解旋,以其中一条有意义链为模板;
    原料:4种核糖核苷酸(a、u、c、g);
    合成产物:单链的mrna(信使rna);所需酶:rna聚合酶。
    设问:dna的碱基与rna的碱基如何互补配对?
    (二)翻译:图示p64图4-6蛋白质合成示意图。
    1.密码子和反密码子的区分:
    密码子:mrna上三个相邻的碱基称为一个密码子。
    反密码子:每个trna上的三个碱基,可以与mrna上的密码子互补配对。
    trna(转运rna)的特点:象三叶草的叶形,一端是3个碱基,另一端是携带氨基酸的部位(如图)。

   
     思考:mrna的4种碱基如何决定20种氨基酸?
    推理:1种碱基决定1种氨基酸?(不可能)
    2个碱基决定1种氨基酸?(16种组合方式也不能决定20种氨基酸,不行。)
    提出:mrna上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
    小结:64种密码:61个编码控制20种氨基酸合成,另外3个(uag、uaa、uga)不编码任何氨基酸,而是合成蛋白质的终止信号又称终止密码。反密码子:61种trna。
    游戏:请学生看图,想象一下核糖体这个生产车间是如何工作的?能否做一个模型显示出来?
    2、翻译:
    利用视频:显示翻译过程。
   

(1)定义:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mrna为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
    (2)过程:核糖体与mrna的结合部位会形成2个trna的结合位点。第一个携带氨基酸的trna的碱基与mrna的碱基互补配对,进入位点1。第二个携带氨基酸的trna的碱基与mrna的碱基互补配对,进入位点2。两个氨基酸脱水缩合,第一个氨基酸通过肽键转移到位点2的trna上。核糖体沿着mrna移动,位点1的trna离开核糖体,位点2的trna进入位点1,第三个携带氨基酸的trna的碱基与mrna的碱基互补配对,进入位点2,继续肽链的合成,直到读取到mrna的终止密码为止。一个mrna分子可以与多个核糖体结合,同时进行多条肽链的合成。
    肽链合成后,从核糖体与mrna的复合物上脱落离,经过盘曲和折叠等方式形成具有一定空间结构和功能的蛋白质分子。
    (3)小结:
    场所:细胞质的核糖体;
    模板:以mrna为模板;
    原料:20种氨基酸(由trna搬运);
    合成:有一定氨基酸顺序的肽链。
    设问:已知mrna的碱基序列是a u g g a a g c a u g u c c g a g c a a g c c g,这mrna上有多少个密码子?写出相应的反密码子,并根据密码子表,列出相应的氨基酸序列。
    利用视频:显示蛋白质合成的全过程。(转录和翻译过程)
    再次总结:
   123
    (三)比较复制,转录和翻译三个过程的差异:

 

dna复制

 转录

翻译

场所

细胞核

细胞核

核糖体

模板

dna双链

dna一条链

mrna

原料

4种脱氧核苷酸

4种核糖核苷酸

20种氨基酸

合成

dna分子

mrna

肽链

特点

半保留复制,边解旋边复制边解旋边转录一个mrna分子可以与多个核糖体结合

 (四)与蛋白质合成有关的计算:

思考:dna的碱基、mrna的碱基与氨基酸个数的关系?

小结:

dna的碱基数:m rna的碱基数:蛋白质的氨基酸数= 6:3:1

反馈练习  

学生观看

学生讨论,回答。

学生思考:有中间物质传递信息。

学生阅读课文,思考问题,并填写表。

学生带着问题阅读课文,小组讨论。

学生思考,回答。

学生思考,回答。

学生思考

学生跟随教师讲解,理解翻译的过程。

学生思考,回答。

学生观看。

学生思考,小组讨论,以小组发言。

完成练习。

设计新情景,引入新内容的学习。

通过阅读课文,进一步提高学生自学能力。

学生将课文知识建立起有机的联系。

教师导学,进一步掌握知识要点。
并利用教材中的图解,引导学生通过观察、思考、归纳获得知识。

教师导学,帮助学生掌握知识要点。

利用图解,引导学生通过观察、思考、归纳获得知识。

使学生加深对基因表达过程的理解,为后两节学习做好铺垫。

使学生通过解决问题,灵活运用知识。

知识归纳。

知识延伸。

巩固知识。

123

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