2022-2023学年高一生物人教版（2019）必修二教案：第4章基因的表达4.1基因指导蛋白质的合成（表格式）

第4章 基因的表达
第1节 基因知道蛋白质的合成
教案
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。
教学过程 情境导入：教师通过课件播放《侏罗纪公园》中恐龙出现的片段来引导学生思考，科学家是怎样利用DNA来使灭绝的恐龙复活的？基因是怎样来控制蛋白质的合成的呢？我们大家指导基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA主要存在细胞核中，而蛋白质是在细胞质中合成的，那么DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢？到达后细胞又是如何解读的呢？一、遗传信息的转录利用课件回顾关于DNA和RNA 的结构，并让同学们辨认知识结构图，对DNA和RNA进行比较，并阅读课本回答问题：为什么RNA适于作DNA的信使？（RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中，而且RNA在完成使命后易迅速降解，保证生命活动的有序进行）为了引起学生的阅读兴趣，可以将DNA比作总司令，来指挥细胞中各项功能的正常进行。而RNA不仅可以作为信使，还有其他种类，在课件中展示RNA的3种类型：信使RNA（mRNA),转运RNA(tRNA）以及核糖体RNA（rRNA）并讲解各种RNA的作用和示意图那么，DNA的遗传信息是如何传递给RNA的呢？科学家研究发现，RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫做转录。利用书中的转录示意图来讲解整个转录过程，并在课件中展示转录的动画，让学生更直观感受整个转录过程，并进行提问，让学生进行小组讨论：1.转录发生的场所：主要是细胞核，线粒体和叶绿体也能发生转录2.转录需要的条件： 1.模板：DNA的一条链 2.原料：4种核糖核苷酸 3.能量：ATP 4.酶：RNA聚合酶3.过程：解旋 配对 连接 释放4.产物：mRNA rRNA tRNA5.转录和DNA复制有什么相同和区别：相同：都需要模板，都需要符合碱基互补配对原则等；区别：原料、酶、在课件中列表进行区分mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸书按需的蛋白质，这一过程叫做翻译二、遗传信息的翻译（提示学生，rRNA和tRNA参与蛋白质的合成过程，但是这两种RNA本身不会翻译成蛋白质）大家都查阅过英译字典吧，每个单词和汉字对应，才会把这篇文章翻译完整。要想知道mRNA是如何翻译蛋白质的，首先要知道mRNA的碱基和氨基酸之间的对应关系。通过阅读课本了解，要满足21种氨基酸的需要，至少需要3个碱基。3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3这样的碱基叫做1个密码子，在课件中展示密码子的示意图和密码子表，了解一下密码子的特点：通用性、简并性。把细胞比喻成一个工场，当mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”，但是生产线上的工人又是谁呢？之前我们讲到RNA的种类，其中有一种是tRNA，叫做转运RNA，它就是这趟生产线上的搬运工，每个tRNA的这3个碱基可以与mENA上的密码子互补配对，叫做反密码子。教师在课件中展示反密码子的结构示意图，然后教师结合书中68页的图讲解整个翻译过程，并提问：1.翻译的条件和产物①场所：核糖体②模板：mRNA③原料：21种氨基酸④能量：ATP⑤工具：tRNA⑥产物：多肽链2.翻译的过程：起始 进位 缩合 移位3.翻译的方向：根据肽链的长度判断翻译进行的方向，越长的肽链，翻译开始的时间越早最后在课件中用表格的形式展示DNA复制、转录翻译的异同点中心法则从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质合成的过程，就是遗传信息从DNA流向RNA，进而流向蛋白质的过程。克里克在1957年提出了中心法则教师利用课件展示中心法则的概念，画出中心法则的图解，并对此进行讲解而随后的研究，科学家对此进行了补充，少数生物的遗传信息可以从RNA流向DNA，即RNA指导DNA的合成，由于与转录过程中信息流动的方向相反，故成为逆转录。用虚线在图解中表示出来
作业布置 做学案和课后练习
板书设计
第4章
第1节 基因指导蛋白质的合成
1、遗传信息的转录
2、遗传信息的翻译
3、中心法则
引导学生观看视频、图片，思考讨论“问题探讨”设置的问题
情景引入
学生观看视频、图片，思考讨论转录的场所、模板和过程
遗传信息的转录
根据小组之间的讨论，得出遗传信息翻译的过程
遗传信息的翻译
教师利用课件展示中心法则的概念和示意图，同学们互相讨论其意义
中心法则
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