基因指导蛋白质的合成教案.docx

基因指导蛋白质的合成教案

??一、教学目标

1.知识与技能目标

概述遗传信息的转录和翻译过程。

理解密码子、反密码子的概念及其对应关系。

能够运用碱基互补配对原则分析相关问题。

2.过程与方法目标

通过观看转录和翻译过程的动画演示，培养学生观察、分析和归纳总结的能力。

组织学生进行小组讨论，鼓励学生合作交流，提高学生解决问题的能力。

3.情感态度与价值观目标

体验基因表达过程的和谐与奇妙，认同基因表达对生命活动的重要性。

培养学生探索生命奥秘的兴趣，激发学生对科学研究的热情。

二、教学重难点

1.教学重点

遗传信息转录和翻译的过程。

密码子和反密码子的概念。

2.教学难点

遗传信息的翻译过程。

基因表达过程中碱基互补配对原则的应用。

三、教学方法

讲授法、直观演示法、讨论法、问题引导法

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）

展示一张人体细胞中各种蛋白质发挥功能的图片，如血红蛋白运输氧气、胰岛素调节血糖等。

提问：蛋白质在细胞中承担着各种重要功能，那么细胞是如何根据基因合成这些蛋白质的呢？从而引出本节课的主题基因指导蛋白质的合成。

（二）知识讲解

1.遗传信息的转录（15分钟）

讲解转录的概念：以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。

展示转录过程的动画，同时结合教材中的示意图进行详细讲解。

讲解转录的场所：主要在细胞核。

转录的模板：DNA的一条链。

原料：4种核糖核苷酸。

酶：RNA聚合酶。

过程：

解旋：RNA聚合酶与DNA模板结合，DNA双螺旋解开，碱基得以暴露。

配对：游离的核糖核苷酸与DNA模板上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下，依次连接形成RNA链。

脱离：合成的RNA从DNA模板上释放，DNA双螺旋恢复。

总结转录过程的要点，强调碱基互补配对原则（AU、TA、CG、GC）在转录中的应用。

提问：转录形成的RNA与DNA模板链有哪些异同点？引导学生思考并回答，进一步巩固转录的知识。

2.RNA的种类及作用（10分钟）

介绍RNA的种类：mRNA（信使RNA）、tRNA（转运RNA）、rRNA（核糖体RNA）。

分别讲解三种RNA的作用：

mRNA：携带遗传信息，是蛋白质合成的直接模板。

tRNA：识别并转运特定的氨基酸到核糖体上。

rRNA：参与核糖体的构成，核糖体是蛋白质合成的场所。

通过展示tRNA的结构示意图，讲解tRNA的特点：一端携带氨基酸，另一端有三个碱基，称为反密码子，能与mRNA上的密码子互补配对。

3.遗传信息的翻译（20分钟）

讲解翻译的概念：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。

展示翻译过程的动画，同时结合教材中的示意图进行详细讲解。

翻译的场所：核糖体。

模板：mRNA。

原料：20种氨基酸。

搬运工具：tRNA。

过程：

起始：mRNA与核糖体结合，tRNA携带甲硫氨酸进入核糖体，通过反密码子与mRNA上的起始密码子AUG互补配对，占据核糖体的P位。

延伸：携带氨基酸的tRNA按照碱基互补配对原则，通过反密码子与mRNA上的密码子结合，进入核糖体的A位。两个氨基酸通过脱水缩合形成肽键，P位上的氨基酸转移到A位的tRNA上，核糖体沿mRNA移动一个密码子的位置，A位的tRNA进入P位，新的tRNA又进入A位，继续进行肽链的合成。

终止：当核糖体读取到mRNA上的终止密码子（UAA、UAG、UGA）时，翻译停止，合成的肽链从核糖体上释放出来。

强调密码子的概念：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。讲解密码子表的特点，如通用性、简并性等，并通过举例让学生理解密码子与氨基酸的对应关系。

组织学生进行小组讨论：密码子与反密码子在组成和功能上有什么区别和联系？鼓励学生积极发言，教师进行总结和点评，加深学生对翻译过程的理解。

4.基因表达过程中的碱基计算（10分钟）

引导学生回顾转录和翻译过程中的碱基互补配对原则，总结基因表达过程中DNA与RNA、RNA与蛋白质之间的数量关系。

通过例题进行讲解：

已知一段DNA模板链的碱基序列为5TACGAT3，求转录形成的mRNA碱基序列以及翻译形成的多肽链中的氨基酸序列。

若某蛋白质由n个氨基酸组成，控制该蛋白质合成的基因中至少含有多少个碱基？

让学生思考并计算，然后请学生回答，教师进行详细讲解和点评，强化学生对碱基互补配对原则的应用能力。

（三）课堂小结（5分钟）

请学生回顾本节课所学内容，教师进行总结：

1.基因指导蛋白质合成包括转录和翻