基因指导蛋白质的合成

《基因指导蛋白质的合成》教案一、教学目标1. 理解基因的概念及其与DNA的关系。

2. 掌握基因指导蛋白质合成的过程，包括转录和翻译。

3. 了解遗传信息的流动方向，即从DNA到RNA再到蛋白质。

4. 能够运用所学的知识解释一些与基因、蛋白质合成相关的生物学现象。

二、教学重点与难点1. 教学重点：基因的概念及其与DNA的关系。

基因指导蛋白质合成的过程，包括转录和翻译。

遗传信息的流动方向，即从DNA到RNA再到蛋白质。

2. 教学难点：转录和翻译过程中的具体步骤和机制。

遗传密码的解码和氨基酸的合成。

三、教学方法1. 采用问题引导法，通过提问引导学生思考和探讨基因、DNA、蛋白质之间的关系。

2. 使用多媒体教学，展示基因指导蛋白质合成的动画和图片，帮助学生直观理解过程。

3. 进行小组讨论，让学生通过合作和交流探讨转录和翻译过程中的问题和现象。

四、教学准备1. 多媒体教学材料：基因指导蛋白质合成的动画和图片。

2. 教学PPT或黑板：用于展示基因、DNA、RNA、蛋白质之间的关系和转录、翻译的步骤。

3. 教学道具：如模型或图解，用于展示DNA、RNA、蛋白质的结构和关系。

五、教学过程1. 导入：通过提问引导学生思考基因、DNA、蛋白质之间的关系，激发学生的兴趣。

2. 讲解基因的概念及其与DNA的关系，用图解或模型展示基因位于DNA上的位置。

3. 讲解基因指导蛋白质合成的过程，包括转录和翻译。

展示转录和翻译的动画或图片，解释遗传信息的流动方向。

4. 进行小组讨论，让学生通过合作和交流探讨转录和翻译过程中的问题和现象，如转录过程中的RNA合成和翻译过程中的氨基酸合成。

5. 总结教学内容，强调基因、DNA、RNA、蛋白质之间的关系和基因指导蛋白质合成的重要性。

6. 布置作业，让学生通过练习题或实验报告加深对基因指导蛋白质合成的理解和应用。

六、教学延伸1. 介绍基因突变对蛋白质合成的影响，让学生了解基因突变与遗传病的关系。

第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1、定义：在细胞核中，以DNA双链中的一条为模板合成RNA的过程。

2、场所：主要在细胞核3、原料：核糖核苷酸4、模板：DNA分子的一条链5、产物：①信使RNA（mRNA），将基因中的遗传信息传递到蛋白质上，是链状的；RNA ②转运RNA（tRNA），61种，三叶草结构，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸；（单链）③核糖体RNA（rRNA），是核糖体中的RNA。

6、酶：RNA聚合酶7、过程（场所、模板、条件、原料、产物、去向等）二、遗传信息的翻译1、定义：在细胞质的核糖体上，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、场所：细胞质（核糖体）3、原料：氨基酸4、运输工具：转运RNA（tRNA）5、模板：信使RNA（mRNA）6、产物：多肽（或蛋白质）7、实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。

8、密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。

（64种，其中决定氨基酸的有61种，终止密码有3 种）（1）简并性：一种氨基酸可以有多个密码子，在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变（2）通用性：几乎所有生物共用一套密码9、反密码子（61种）：与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基四、1、一条mRNA可以相继结合多个核糖体，同时合成多条多肽，每一条多肽的氨基酸排序相同。

2、原核细胞的转录和翻译同时进行，场所相同；真核细胞先转录，后翻译，场所不同。

3、一种氨基酸有一种或多种密码子，由一种或多种tRNA转运。

4、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分。

第1节基因指导蛋白质的合成课程标准要求核心素养对接学业质量水平概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。

1.生命观念——结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子通过转录和翻译等过程表达遗传信息；理解多聚核糖体现象的本质，利用结构与功能观，认识到其对提高翻译效率的意义。

水平二2.科学思维——利用分析与综合的方法，比较归纳转录和翻译在时间、场所、模板、产物、原料、酶、能量、过程、碱基互补配对方式及特点等方面的相同与不同。

水平二3.科学思维——通过分析相关资料，利用物质与能量观，分析原核生物、真核生物、DNA病毒和RNA病毒遗传信息流动的规律，归纳出遗传信息流动的中心法则。

水平二4.社会责任——利用中心法则的原理，根据相关资料分析不同药物杀菌抗病毒的机理，科学选择药物，促进人体健康的恢复。

水平一RNA的组成及种类———————————————自主梳理———————————————1.RNA的基本单位及组成①磷酸②核糖③碱基：A、U、G、C④核糖核苷酸2.RNA的种类及功能mRNA tRNA rRNA名称信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 结构单链单链，呈三叶草形单链功能传递遗传信息，蛋白质合成的模板识别密码子，运载氨基酸参与构成核糖体[典例1] (2019·长春九校联盟期中)下列叙述中，不属于RNA功能的是() A.细胞质中的遗传物质 B.作为某些病毒的遗传物质C.具有生物催化作用D.参与核糖体的组成解析真核生物、原核生物和DNA病毒的遗传物质都是DNA，RNA病毒的遗传物质为RNA，A错误、B正确；少数酶的化学本质为RNA，C正确；rRNA参与核糖体的组成，D正确。

答案 A[对点练1]经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中碱基之比如下表，这3种生物的核酸分别为：________、________、________。

《基因指导蛋白质的合成》教学设计——第一课时DNA的转录一、课时安排二、教材分析“基因指导蛋白质的合成”是人教版高中生物学教材(2019版)必修2第4章第1节的内容。

基于第3章“基因的本质”的学习，将“基因指导蛋白质的合成”作为本章的开篇，有助于学生认识基因作用机理，同时也为学习基因表达与性状的关系、基因突变及其他变异等奠定基础。

本节内容探讨的是基因表达过程中转录和翻译，以及两者内在联系和信息传递过程，凸显生命的信息观，让学生理解生命是物质、能量和信息的统一体。

课本主要以图文的形式呈现RNA的结构特点、分类、DNA转录的过程等内容。

承接DNA的复制，为遗传信息的翻译做铺垫，起到承上启下的作用。

“基因指导蛋白质的合成”这节内容计划用两课时完成。

本节课为第1课时，以遗传信息的转录设计为主干内容，使知识系统化，巩固复习DNA的复制，同时为学习翻译过程做铺垫。

三、学情分析学生已有认知中已具备DNA的基本结构和复制过程的知识，也学习过蛋白质的基本结构及其合成位置。

在此基础上，教师可以通过一系列知道引导学生学习转录知识时能够将DNA和RNA进行联系，并类比DNA复制学习DNA的转录过程，通过动手实践、资料分析、视频观看等多种途径学习DNA转录的过程。

四、教学目标（１）基于科学史论证，概述DNA分子上的遗传信s息是通过RNA指导蛋白质合成的，渗透生命的信息观。

（2）通过比较DNA和RNA的结构，理解RNA适于作DNA的信使的原因，形成比较、分析、归纳等科学思维方法，渗透结构和功能观。

（３）通过观看模拟动画和阅读教材图文资料，概述遗传信息在转录过程中的传递规律，发展获取信息、归纳概括的科学思维，形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。

（４）通过动手实践、小组合作的方式一同探索DNA转录的过程，在科学探究中培育模型建模、资料分析等科学思维，锻炼小组合作、沟通交流等科学态度。

五、教学重难点教学重点：RNA的结构与分类、DNA转录的过程教学难点：RNA和DNA结构的对比、阐述DNA转录的过程２、考虑RNA具备哪些特点可以充当起这个重任？提问学生，并根据回答做出适当的补充。

《基因指导蛋白质的合成》参考教案一、教学目标：1. 理解基因的概念及其与DNA的关系。

2. 掌握基因指导蛋白质合成的过程，包括转录和翻译。

3. 了解遗传信息的传递过程，即中心法则。

4. 能够运用所学的知识解释一些相关的生物学现象。

二、教学重点与难点：1. 教学重点：基因的概念及其与DNA的关系。

基因指导蛋白质合成的过程，包括转录和翻译。

遗传信息的传递过程，即中心法则。

2. 教学难点：遗传信息的转录和翻译过程的细节。

中心法则的拓展应用。

三、教学准备：1. 教学材料：教材、PPT、实验材料等。

2. 教学工具：投影仪、电脑、实验仪器等。

四、教学过程：1. 导入：通过一个具体的生物学现象，如遗传疾病的例子，引发学生对基因和蛋白质合成的兴趣。

2. 基因的概念及其与DNA的关系：讲解基因的定义，解释基因与DNA的关系，引导学生理解基因是DNA的一部分，且基因是控制生物性状的遗传单位。

3. 基因指导蛋白质合成的过程：详细讲解转录和翻译的过程，包括RNA的合成、核糖体的作用等，让学生掌握基因如何指导蛋白质的合成。

4. 遗传信息的传递过程：介绍中心法则，解释DNA复制、RNA逆转录和RNA 翻译的过程，让学生理解遗传信息的传递路径。

五、作业与拓展：1. 作业：布置相关的习题，让学生巩固所学知识。

2. 拓展：鼓励学生查阅资料，了解中心法则在现代生物科技中的应用，如基因编辑技术等。

教学反思：在课后，对教学效果进行反思，看是否达到了教学目标，学生是否掌握了重点知识，以及是否有需要改进的地方。

六、教学评估：1. 课堂互动：观察学生在课堂讨论和问题解答中的参与程度，以评估他们对知识的理解和应用能力。

2. 作业完成情况：评估学生作业的准确性和完成质量，以检验他们对教学内容的理解和掌握程度。

3. 随堂测验：设计相关的随堂测验，测试学生对基因指导蛋白质合成过程的掌握情况。

七、教学延伸：1. 基因编辑技术：介绍基因编辑技术，如CRISPR-Cas9，并讨论其在医学、农业和生物研究中的应用。

基因指导蛋白质的合成在生命的微观世界里，基因就像是一位神秘的导演，默默地指挥着一场极其复杂而又精彩的大戏——蛋白质的合成。

这一过程不仅关乎着生物体的生长、发育和各种生理功能的实现，更是生命延续和进化的关键所在。

要理解基因如何指导蛋白质的合成，我们首先得搞清楚基因和蛋白质分别是什么。

基因，简单来说，就是一段具有特定遗传信息的 DNA序列。

它就像是一本精心编写的“密码手册”，蕴含着生物体的各种遗传特征和指令。

而蛋白质呢，则是生命活动的直接执行者，从构成细胞结构到催化化学反应，从传递信号到抵御外敌入侵，几乎每一项生命活动都离不开蛋白质的参与。

那么，基因是怎样把它所携带的信息传递给蛋白质的呢？这就要提到一个重要的中间分子——RNA。

在细胞中，存在着三种主要的RNA，分别是信使 RNA（mRNA）、转运 RNA（tRNA）和核糖体 RNA （rRNA）。

基因指导蛋白质合成的第一步是转录。

在细胞核中，DNA 双链会解开，其中的一条链作为模板，在 RNA 聚合酶的作用下，按照碱基互补配对的原则，合成出一条与模板链互补的 RNA 链，这就是信使RNA（mRNA）。

这个过程就像是根据一份原始的蓝图复制出一份施工说明。

转录完成后，mRNA 会从细胞核中出来，进入细胞质。

接下来，就到了蛋白质合成的核心环节——翻译。

在细胞质中，存在着一种叫做核糖体的细胞器，它就像是一个蛋白质合成的“工厂”。

mRNA 会与核糖体结合，然后一个个的 tRNA 带着特定的氨基酸前来“报到”。

tRNA 分子的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，称为反密码子。

tRNA 上的反密码子会与 mRNA 上的密码子（三个相邻的碱基）进行互补配对。

比如，mRNA 上的密码子是 AUG，那么与之互补配对的 tRNA 上的反密码子就是 UAC，而这个 tRNA 携带的氨基酸通常是甲硫氨酸。

通过这种精确的配对，一个个氨基酸被按照 mRNA 上的密码子顺序连接起来，形成一条多肽链。

第1节基因指导蛋白质的合成[学习目标] 1.简述DNA与RNA的主要区别。

2.概述遗传信息的转录与翻译过程。

3.说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。

4.结合“中心法则的提出及其发展”归纳并理解中心法则。

知识点一遗传信息的转录1．基因的表达：基因可以控制□01蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。

2．RNA可以作为信使的原因(1)RNA是由基本单位——核糖核苷酸连接而成的，核糖核苷酸含有□024种碱基，这些特点使得RNA具备□03准确传递遗传信息的可能。

①组成RNA的五碳糖是□04核糖，组成DNA的五碳糖是□05脱氧核糖。

②RNA特有的碱基是□06U，DNA特有的碱基是□07T。

(2)RNA一般是□08单链，而且比DNA短，因此能够通过□09核孔，从细胞核转移到细胞质中。

3．RNA的种类4．遗传信息的转录(1)概念：RNA是在□13细胞核中，通过□14RNA聚合酶以□15DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。

(2)图示mRNA合成方向是□165′－端到3′－端。

问题探究除了mRNA、tRNA、rRNA，还有没有具备其他功能的RNA?提示：有。

有的RNA具有催化功能(如少数酶的本质是RNA)；有的RNA可作遗传物质(如RNA病毒)。

问题探究转录的场所一定是细胞核吗？提示：不一定，含有DNA的部位(线粒体、叶绿体、拟核、质粒)均可转录。

易错判断1．一个DNA分子上有很多基因，转录是以基因的一条链为模板的。

(√) 2．转录与DNA复制都遵循碱基互补配对原则，且配对方式相同。

(×)3．由于基因选择性表达，一个DNA分子在不同细胞内转录出来的mRNA 不完全相同。

(√)4．三种RNA均由DNA转录而来。

(√)(3)过程(以合成mRNA为例)第1步：DNA双链解开，DNA双链的□17碱基得以暴露。

当细胞开始合成某种蛋白质时，□18RNA聚合酶与编码这个蛋白质的□19一段DNA结合，使得DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。

《基因指导蛋白质的合成》参考教案一、教学目标1. 理解基因的概念和作用。

2. 掌握转录和翻译的过程。

3. 了解基因如何指导蛋白质的合成。

4. 能够应用相关知识解释生物学现象。

二、教学重点与难点重点：1. 基因的概念和作用。

2. 转录和翻译的过程。

3. 基因指导蛋白质合成的机制。

难点：1. 转录和翻译的详细过程。

2. 基因如何指导蛋白质的合成。

三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考和探索。

2. 使用图示和动画等辅助教学材料，帮助学生直观理解转录和翻译过程。

3. 进行实验操作，让学生亲身体验基因指导蛋白质合成的过程。

四、教学准备1. 教学PPT或教案。

2. 图示和动画等辅助教学材料。

3. 实验材料和设备。

五、教学过程1. 导入：通过引入实际案例，如遗传病的发生，引发学生对基因的兴趣，引出本节课的主题。

2. 基因的概念和作用：讲解基因的定义、特点和作用，引导学生理解基因与生物性状的关系。

3. 转录的过程：讲解转录的定义、过程和产物，使用图示和动画等辅助教学材料，帮助学生直观理解转录过程。

4. 翻译的过程：讲解翻译的定义、过程和产物，使用图示和动画等辅助教学材料，帮助学生直观理解翻译过程。

5. 基因指导蛋白质的合成：讲解基因如何指导蛋白质的合成，引导学生理解基因与蛋白质合成之间的关系。

6. 课堂小结：对本节课的主要内容进行总结，巩固学生的学习成果。

7. 作业布置：布置相关的练习题，巩固学生对转录和翻译过程的理解。

8. 实验操作：进行实验操作，让学生亲身体验基因指导蛋白质合成的过程，加深对知识的理解和应用。

10. 课程反馈：收集学生的反馈意见，及时调整教学方法和内容，提高教学质量。

六、教学活动设计1. 导入新课：通过复习上节课的内容，引导学生回顾基因的概念和作用，以及转录和翻译的过程。

2. 自主学习：让学生阅读教材，了解基因如何指导蛋白质的合成。

3. 课堂讲解：详细讲解基因如何指导蛋白质的合成，包括转录和翻译的具体过程。