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第四章基因的表达
第1节. 基因指导蛋白质的合成
一、教学目标：
【知识与技能】
（1）说明基因与遗传信息的关系。
（2）概述遗传信息的转录和翻译的过程。
【过程与方法】
（1）运用已有的知识和经验提出假说。
（2）运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。
（3）运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论。
【情感态度价值观】
(1) 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。
（2）认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。
（3）通过介绍科学史实，开阔学生的眼界，对学生进行热爱科学、探索真理的教育。
二、教学重点：
遗传信息的转录和翻译过程。
三、教学难点：
遗传信息的翻译过程。
四、教学过程
五、教学反思
实际的课堂教学中，我感觉到这节课在以下两方面收到了较好效果：一是通过创设问
题情境、演示图片和动画、引导学生参与探究转录、翻译过程等活动，充分激发了学生兴趣，体现了学生学习的主体性，提高了学生独立思考、分析、观察和归纳能力；二是通过收集交流有关基因研究的素材，课件引导学生模拟科学家研究等教学过程，锻炼了学生的处理信息、语言表达及比较、分析、想象等探究性思维能力。
但教学中发现，课堂上学生动手练习少，不利于学生脑手结合形成技能，也不利于当堂知识的理解巩固，因此需要在这些方面进一步充实。
第4章基因的表达教材第2章和第3章的内容，分别聚焦在“基因在哪里”和“基因是什么”的问题上，接下来研究“基因是如何起作用的”，即基因的表达问题，应该说是顺理成章之事。
同第3章一样，本章要探讨的也是遗传学最基本的问题，对于我们理解生物的遗传有重要意义，也是学习后续章节不可缺少的基础。
第1节基因指导蛋白质的合成【学习目标】1.区分遗传信息、遗传密码（密码子）、反密码子。
2.比较DNA与RNA在组成、结构、功能等方面的异同。
3.概述遗传信息的转录和翻译的概念和过程。
4.从场所、模板、条件、原料、产物等方面比较转录和翻译异同。
5.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
【学习重点】 DNA与RNA在组成、结构、功能等方面的异同。
【学习难点】遗传信息的转录和翻译的概念和过程。
【学习新知】学习任务一遗传信息的转录自主学习活动1 DNA和RNA的比较。
活动2 阅读教材P63，从场所、模板、原料、产物、配对原则等方面概述转录的概念。
活动3 分析P63，图4-4，概述转录的过程。
自学检测1.信使RNA的来源（）A.由DNA转录来的B.由DNA翻译来的C.由DNA转变来的D.由DNA复制来的2.下列碱基组成肯定不是密码子的是（）A.AGCUC.UGAD.ATG3.1个DNA分子模板链上（T+C）/（A+G）=0.2，则由此转录出来的mRNA分子上（U+C）/（A+G）等于（）A.0.2B.0.5C.2D.5学习任务二遗传信息的翻译活动1 阅读教材P64第一自然段，从场所、模板、原料、产物等方面理解翻译的概念。
活动2 明确碱基和氨基酸之间的对应关系。
①理解密码子的概念，明确密码子的种类及其与氨基酸的关系，能看懂密码子表。
②完成教材P65的思考与讨论。
活动3概述翻译的过程①观察图4-5，理解反密码子和tRNA的关系，区分密码子和反密码子。
②结合图4-6，概述蛋白质的合成过程。
自学检测4.某基因有碱基1200个，则由它控制合成的蛋白质具有的氨基酸数目是（）A.100个B.200个C.300个D.400个5.已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24 000个碱基，由这两个DNA分子所控制合成的肽链中，最多含有多少种氨基酸（）A.8000B.4000C.16000D.206.牛胰岛素由51个氨基酸组成，则决定该蛋白质的基因至少有多少个碱基（）A.17个B.51个C.153个D.306个7.一条多肽链中有氨基酸1000个，作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA 的DNA分子分别至少需要碱基（）A.3000个和3000个B.1000个和2000个C.2000个和4000个D.3000个和6000个8.一条肽链有9个肽键，控制这条肽链合成的基因中至少要有的碱基个数（）A.9个B.27个C.30个D.60个合作交流DNA分子的复制.转录.翻译的比较【总结提升】归纳：氨基酸、mRNA、DNA之间存在的数量关系。
可编辑修改精选全文完整版第4章基因的表达教学设计第1节基因知道蛋白质的合成教学目标的确定课程标准的要求是：概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：1. 概述遗传信息的转录和翻译2. 运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系3. 理解中心法则中遗传信息的传递方向教学实际思路以本节的“问题探讨”中《侏罗纪公园》中恐龙复活为切入，为DNA复制创设情境。
问题探讨：从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使他们复活吗？通过小组合作，探讨基因是如何指导蛋白质的合成？通过视频或示意图，让学生直观感受基因指导蛋白质合成的过程，并让学生总结归纳，引出中心法则是如何描述遗传信息的传递规律，最后根据教材或上课时讲解的内容回顾本节课的重难点，加深对本节内容的理解。
板书设计第4章第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录二、遗传信息的翻译三、中心法则第2节基因表达与性状的关系教学目标的确定课程标准的要求是：概述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的表现，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：1.举例说明基因与性状的关系2.了解基因选择性表达与细胞分化的关系3.解释表观遗传教学实际思路以本节的“问题探讨”中“水毛茛”来引出本节课的内容，小组合作，探讨基因是如何控制生物体的性状的？通过资料分析，让学生小组合作共同探讨，让学生拥有合作探究的意识，教师在学生讨论中不断补充，帮助学生对问题的理解，最后，老师对学生的回答进行点评，并进行最后的总结板书设计第4章第2节基因表达与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系二、基因的选择性表达与细胞分化三、表观遗传。
《基因指导蛋白质的合成》教学设计
一、教学目标
1. 知识目标
(1)理解密码子作用，学会查密码子表。
(2)能够表述遗传信息翻译的过程。
2. 能力目标
(1)掌握图形分析的方法。
(2)学会自主学习，并会撰写科技小论文
(3)学会转化思考方式，使抽象问题具体化、形象化。
3．情感态度价值观目标
通过了解密码子的发现历程、翻译过程的探索，培养热爱科学和关爱生命。
二、教学重点和难点：
1.教学重点
遗传信息翻译的过程以及相关的概念:密码子和trna。
2.教学难点
遗传信息的翻译过程。
三、教学方法
讨论法、演示法、讲述法、模拟法
四、教学课时一课时
五、教学过程
〖板书设计〗
二、遗传信息的翻译：
1、翻译的概念：
2、密码子
3、密码子表的分析
4、trna的结构和功能
5、翻译的过程
思考：如何抑制遗传信息的翻译？。
授课内容：基因指导蛋白质的合成教材：高中生物人教版必修2《遗传与进化》一.学情分析《基因指导蛋白质的合成》是遗传学的重要基础知识，较为抽象和理论化、难懂。
对于该内容的学习，采取的方法主要是：提出问题，让学生自己去解决问题，解决新问题的同时，又注意联系旧知识，这样可以使学生能形成较完整的知识网络。
通过设置相关实验，探究基因对蛋白质合成过程的控制机理，有助于加强对转录和翻译过程等重点知识的理解和掌握.二.知识结构三、教学目标①说明基因与遗传信息的的关系。
②比较DNA与RNA的异同，RNA的种类及功能。
③掌握基因控制蛋白质合成的过程和原理。
四、教学方法①通过基因控制蛋白质的合成的复习培养学生分析综合能力。
②利用图，培养和发展学生的读图能力。
③通过一些知识点的对照掌握类比归纳的方法。
五、教学重点、难点及解决方法：1、教学重点及解决方法[教学重点]遗传信息转录和翻译的过程。
[解决方法]比较RNA与DNA结构的不同，三种RNA的功能及转录与翻译过程，让学生理解各个知识点间的内在联系。
2、教学难点及解决方法[教学难点]遗传信息的翻译过程。
[解决方法]⑴理解碱基与氨基酸的对应关系，比较密码子和反密码子等概念。
⑵讲练结合、分析点拨。
六.课时安排：一个课时（45分钟）七.教学过程八.板书设计第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成（一）基因指导蛋白质的合成过程（二）基因指导蛋白质的合成过程的条件场所：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。
（三）DNA与RNA分子结构的异同（1）相同点：（2）异同点：（四）RNA的类型（五）相关概念（1）密码子：（2）反密码子：。
第四章第 1节基因指导蛋白质的合成(第二课时【学习目标】1. 概述遗传信息的翻译2. 运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系【学习重点】重点:遗传信息翻译的过程难点 :遗传信息的翻译过程【使用说明】1.完成自主学习,深入分析教材内容,确定自己的疑难点2.认真独立完成自学检测【课前预习案】※自主学习一、基础知识学习1.密码子是。
2.把氨基酸搬运到核糖体中的“搬运工”是。
①结构:呈 _______________,一端是携带氨基酸的部位,另一端为 __________。
②特性:每种 tRNA 只能识别并转运______种氨基酸。
二、基本过程学习阅读教材 P66第二段及图 4-6 概括翻译的过程,以简练的语言分步骤叙述1. mRNA 进入细胞质,与 ___________结合。
2. 与 mRNA 相互识别,携带特定的氨基酸进入相应的位点。
3.氨基酸形成 _______而转移到占据位点 2的 tRNA 上。
4.核糖体沿移动,肽链延伸。
5.遇到密码子,合成终止。
6.肽链从 _________上脱离,经过一系列步骤,盘曲折叠成成熟的蛋白质分子。
【自学检测】1.下列哪项名称与功能是匹配的 ( A.rRNA —包含产生新核糖体的密码子B.DNA—携带氨基酸到核糖体2.在下列细胞或生物体中,能独立进行“翻译”的是 ( A . SARS 病毒 B.人体成熟红细胞 C.艾滋病的病原体 D.蚕豆根尖生长点细胞3.肌肉主要由蛋白质构成,但平滑肌和骨胳的功能不同,其根本原因是 ( A .所含蛋白质的分子结构不同 B.肌肉细胞的形状不同C .在人体内的分布位置不同 D.控制蛋白质合成的 DNA 结构不同【课内探究案】※探究点一:遗传密码1.信使 RNA 上至少由个碱基来决定一个氨基酸,遗传密码子位于上。
2.观察教材 P65表 4-1的密码子表 , 你有哪些发现 ? 与同学一起交流。
①在 64个遗传密码子中,能决定氨基酸的遗传密码子只有个。
第四章第1节基因指导蛋白质的合成一、教学目标1. 知识方面:概述遗传信息的转录和翻译。
2. 能力方面:运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
二、教学重点和难点教学重点遗传信息转录和翻译的过程。
三、自主探讨基因是有遗传效应的DNA片段；DNA主要存在______中，而蛋白质的合成是在_____中进行的。
疑问：１．DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢？推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是______。
２．为什么RNA适于作DNA的信使呢？填写下表完成RNA与DNA的比较3.DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？①DNA双螺旋解开，DNA＿＿＿得以暴露，其中＿＿＿提供准确模板；②游离的＿＿＿随机地与DNA链的碱基碰撞，当核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时，即__与A 碰，__与 T碰，__ 与 G碰，__ 与 C碰，两者以氢键结合。
③新结合的_____连接到正在合成的_____分子上；④合成的_______从DNA链上释放，而后，______恢复.4.转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。
那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？即m R NA如何将信息翻译成蛋白质？总结翻译的概念：__________________________________________________.思考：①碱基和氨基酸的对应关系如何？一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，4 =4，不行。
二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。
最终，我们知道_______________决定一个氨基酸，___________________称作一个密码子。
如右图所示一条mRNA 片段，有3个密码子，分别是_______,______,_________U U A G AU A U C 请大家查密码子表，分析密码子的特点：一个密码子决定一个特定的氨基酸；(2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子；(3)起始密码子、终止密码子。
第四章第1节基因指导蛋白质的合成学案学习目标1、理解基因的概念2、掌握基因控制蛋白质的合成过程3、了解基因对性状控制的表现学习重难点：基因控制蛋白质的合成过程2、例题领悟：例题1、一条多肽链中有氨基酸1000个，作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA的DNA分子分别至少需要碱基（）A、3000个和3000个B、1000个和2000个C、2000个和4000个D、3000个和6000个此题考察DNA控制蛋白质合成的过程。
mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，所以mRNA上碱基的数量是其控制合成多肽链中氨基酸个数的三倍。
mRNA是以DNA 双链中的一条单链为模板，按照碱基互补配对原则转录形成的，所以DNA分子的碱基数量是其转录形成的mRNA碱基数量的2倍，是其指导合成蛋白质的氨基酸数量的6倍。
答案：D例题2、下列说法错误的是（）A、一种转运RNA只能转运一种氨基酸B、一种氨基酸可以含有多种密码子C、一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运D、一种氨基酸只能由一种RNA来转运解析密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，反密码子是转运RNA上可以与密码子进行碱基互补配对的三个碱基。
一个氨基酸可以有多个密码子，所以一个氨基酸可以由多个转运RNA来转运，但对一个特定的转运RNA，只能转运特定的一种氨基酸。
答案：D例题3、已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24 000个碱基，由这两个DNA分子所控制合成的肽链中，最多含有多少种氨基酸（）A、8 000B、4 000C、16 000D、20解析：氨基酸的种类最多只有20种，要注意对题目隐含信息的挖掘。
答案：D例题4、人的胰岛素基因和得以表达的胰岛素基因依次位于（）A、体细胞、胰岛细胞中B、胰岛细胞、体细胞中C、均位于胰岛细胞中D、体细胞、肾小管细胞中解析：认得体细胞都是由受精卵不断通过有丝分裂而产生的，因此人的体细胞都含有一整套相同的基因，都含有胰岛素基因。
