生物必修2《遗传与进化》第三章 遗传的分子基础第四节 基因控制蛋白质合成教案

这是一份生物必修2《遗传与进化》第三章 遗传的分子基础第四节 基因控制蛋白质合成教案，共5页。教案主要包含了生命观念，科学思维，科学探究，社会责任等内容，欢迎下载使用。


本课时为必修2的第三章《遗传的分子基础》第4节《基因控制蛋白质合成》第1课时。本课时主要由“基因表达的概念”、“转录和翻译的过程”构成。本节课在学生学习了DNA的分子结构和DNA的复制后，对遗传物质的本质以及遗传物质如何复制传递给下一代已经有所了解，但对于基因如何控制性状还处于探究阶段，进一步探究DNA如何控制蛋白质的合成，引发学生对遗传信息传递的进一步认识。同时，本节课的学习也为接下去了解表观遗传现象打下基础，因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。
【生命观念】理解基因表达概念的基础上，形成DNA分子结构与其功能相统一的生命观念，体会基因和性状之间遗传信息的传递。
【科学思维】能够基于事实和证据采用适当的科学思维方法揭示遗传信息的表达过程以及RNA适于做DNA的信使的原因。
【科学探究】提高自主学习、合作探究以及动手的能力，激发积极探索生物学知识的热情。
【社会责任】形成关爱生命、敬畏生命和珍惜生命的情感。
重点：基因表达的概念、转录和翻译的过程
难点：转录和翻译的过程
史料导入，探究鸡细胞蛋白质合成的差异
史料：
鸡的输卵管细胞：合成卵清蛋白，鸡的成红细胞：合成β-珠蛋白，鸡的胰岛细胞：合成胰岛素。
问题1：这3种细胞的来源？
问题2：这三种细胞的遗传物质是否相同？基因是否相同？
问题3：结合下表分析不同细胞合成蛋白质有差异的原因？
设置以上三个问题，引导学生思考，不同细胞合成蛋白质差异的原因是基因的选择性表达，而这三种细胞的差异还体现在mRNA上，成功引出基因表达与基因转录的相关概念。
简单地说，基因控制蛋白质的合成称为基因表达，
复习基因的概念：一段有功能的核酸（大多数生物是一段DNA，少数生物是一段RNA）
基因的位置：真核生物的细胞核、叶绿体、线粒体，原核生物的拟核区
蛋白质的合成场所：核糖体
核糖体的位置：细胞溶胶、粗面内质网、叶绿体、线粒体
进一步让学生认识到，由于真核生物的基因主要在细胞核中，而核糖体在细胞核外，因此基因控制蛋白质的合成就需要信使，很自然地引出mRNA的概念。
转录
概念：遗传信息由DNA传递到RNA上的过程
过程
（1）场所：主要在细胞核内（真核细胞）
（2）原料： 四种游离的核糖核苷酸
（3）模板：DNA的一条链（模板链）
（4）产物 ：mRNA、tRNA、rRNA
（5）酶：RNA聚合酶
（6）碱基配对原则：A—U；T—A ；C—G；G—C（DNA与RNA的碱基互补配对）
（7）能量：ATP提供
特别提醒：RNA聚合酶与DNA的某一启动部位结合，且RNA聚合酶既有解旋的功能，又有催化磷酸二酯键形成的功能。且合成好后的RNA出细胞核之前要加工成成熟的RNA才可用于翻译。
结合图形，对转录形成的三种RNA的结构和功能进行讲授。mRNA：翻译的模板，tRNA：搬运氨基酸的工具，rRNA：核糖体的重要组成成分。
引入转录泡，且指引学生判断转录的方向。
转录与DNA复制的差别
模板不同：前者为DNA的一条链，后者为DNA的两条链
原料不同：前者为4种游离的核糖核苷酸，后者为4种游离的脱氧核苷酸
酶不同：前者为RNA聚合酶，后者为解旋酶、DNA聚合酶
碱基配对方式不同：前者为A—U；T—A ；C—G；G—C，后者为A—T；T—A ；C—G；G—C
遗传信息传递方向不同：前者为DNA→RNA,后者为DNA→DNA
翻译
概念 mRNA指导蛋白质合成的过程
mRNA如何决定蛋白质的合成？
核糖核苷酸4种→20种氨基酸呢？
64种遗传密码→20种氨基酸 多出44种
可以认为每个特定的氨基酸是由1个或1个以上的三联体密码（遗传密码）决定的
3.过程
场所：核糖体
能量：ATP
原料：游离的20种氨基酸
时间：整个生命历程
模板：mRNA
碱基配对原则：A—U；U—A；C—G；G—C
工具：转运RNA（tRNA）
产物：多肽链
引入多聚核糖体，引导学生判断翻译的方向。
小结
动画展示完整的基因表达的过程
文字总结基因表达的过程，并指导蛋白质的计算。
本节课以鸡的不同细胞蛋白质的差异为切入点，引入基因表达的概念，逻辑清晰，层次分明，学生易于接受。本节课的难点在于转录和翻译过程的内容较抽象，需要学生有一定的想象力，且本节内容涉及的细节过多，加上转录和翻译的方向判断是难点，需要学生有一定的逻辑分析能力。本节课主要以问题式教学和讲授式教学结合，帮助学生掌握转录和翻译的过程，理解遗传信息的传递过程以及DNA如何指导蛋白质的合成。