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1、4.3基因控制蛋白质的合成一、教学目标：(1) “中心法则”的概念及发展。(2)DNA与 RNA的异同。(3) 染色体、 DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质。(4) 基因控制蛋白质合成的过程和原理。(5) 遗传信息和“密码子”的概念二、教学重点(1) 基因控制蛋白质合成的过程和原理。三、教学难点基因控制蛋白质合成的过程和原理四、板书设计：一、转录a. 场所 : 细胞核b. 过程 ; 以 DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。c. 目的 : 传递遗传信息。二、翻译a. 场所 : 细胞质的核糖体。b. 过程 : 以信使 RNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白
2、质的过程。c. 目的 : 传递遗传信息三、中心法则四、教学过程：导言1. 什么是基因 ?2. 基因的基本功能是什么 ?3. 基因表达过程中的媒介是什么 ?学生大胆地回答：( 略 )教师给予鼓励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 :(1) 阅读教材 P14。(2) 观察基因表达的多媒体课件。讨论提纲 :(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
3、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。学生回答 :( 略 )教师鼓励教师精讲 :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
4、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:196
5、1 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：阅读教材P15 16 并回答 : 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
6、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。例如 : 信使 RNA上的三个碱基AAA就是一个密码，转运RNA中转运赖氨酸的转运RNA一端的三个碱基是 UUU，只有它才能按照碱基互补配对原则配对。由于核糖体中的信使RNA中有许多密码子，每个密码子与转运特定氨基酸的转运RNA能够碱基配对，这样它才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号人座是靠转运RNA的三个碱基去识别。 而位置则是信使 RNA按遗传信息预先定了的( 如下图 )突出强调 :a. 信使 RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的。
7、b. 转运 RNA携带的氨基酸( 如赖氨酸、丙氨酸 ) 能在蛋白质的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使 RNA决定的， 归根到底是由DNA的特定片段 ( 基因 ) 决定的， 由于 DNA分子的多样性， 就决定了蛋白质分子的多样性。师生共同归纳总结: 遗传信息的传递。播放转录和翻译两过程的视频，并要求学生阅读教材并讨论，同时为了巩固所学DNA复制的知识，师生共同完成下表。场所模板原料酶和其它条件碱基互补产物配对方式细胞核DNA两条链游离的脱解旋酶、DNAA 与 TDNA复氧核苷酸、聚合酶等。能C 与 G制4 种量T 与 AG与 C细胞核DNA的一条链游离的核解旋酶、RNAA 与 UmRNA转糖核苷
8、酸、聚合酶（可提C 与 G录4 种一下）等。能T 与 A量G与 C细胞 质信使 RNA氨基酸、 20酶、转运 RNA、A 与 U蛋 白 质翻中的 核种能量C 与 G（ 或 多译糖体G与 C肽链）U 与 A针对上表，教师应向学生介绍如下内容：1、 RNA的种类有三种：mRNA、tRNA、 rRNA2、 DNA与 RNA的区别：DNA碱基A、G、C、T五碳糖脱氧核糖 (C5H10 O4)磷酸磷酸基 本 单脱氧核苷酸位结构通常呈双螺旋结构3、转录是以DNA一条链为模板，而不是两条链。所以RNAA、 G、C、 U核糖 (C5H10O5)磷酸核糖核苷酸通常呈单链状结构DNA与 RNA碱基比教师简介中心法
9、则及其发展。上面我们讲述了遗传信息是如何控制蛋白质合成的，通过转录和翻译，使遗传信息反映致函蛋白质上， 前面我们学习了通过 DNA复制，遗传信息实现了在亲子代间的传递。 我们现在说的是遗传物质是 DNA的生物的遗传住处的一般流动方向。 但是我们前面学习了， 有的生物的遗传物质是 RNA，那么，这种生物是如何传递遗传信息的呢？教师介绍 RNA病毒中，遗传信息的流动方向，边讲解边画图：中心法则及其发展信息流：遗传学上，将遗传信息的流动方向称为信息流中心法则：克里克提出内容：遗传信息可从遗传信息可从遗传信息可从遗传信息可从遗传信息可从DNA流向 DNA DNA的自我复制DNA流向 RNA转录过程细胞生物RNA流向蛋白质翻译过程RNA流向 DNA逆转录过程（病毒中出现）RNA流向 RNA RNA的自我复制（病毒中出现）