课件52张PPT。基因控制生物性状基因指导蛋白质合成来控制性状的过程,
叫基因的表达。1.DNA主要存在哪里?
2.蛋白质在哪里合成?DNA主要在细胞核蛋白质的合成在细胞质核糖体上进行指导通过RNA问题:为什么RNA适于作DNA的信使? 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸P核糖AP核糖UP核糖GP核糖C4种核糖核苷酸的结构 腺嘌呤核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸mRNA 以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程.1、概念:2、过程:转录小结:转录的过程场所:产物:模板:原料:条件:碱基互补配对:主要是细胞核核糖核苷酸DNA的一条链mRNAATP、酶G-C、C-G、T-A、A-U遗传信息流动:密码子:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。3.运载工具:转运 RNA(tRNA) 反密码子*一种tRNA只能携带一种氨基酸4.过程:以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。1、概念2、过程翻译小结:场所:产物:模板:原料:条件:细胞质(核糖体)mRNA蛋白质氨基酸ATP、酶、转运RNA(tRNA)碱基互补配对:G-C、C-G、U-A、A-U遗传信息流动:(3) 总结:DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA的核糖核苷酸的排列顺序氨基酸的排列顺序蛋白质有结构与功能的特异性生物的性状四种游离的脱氧核苷酸四种游离的核糖核苷酸游离的20种氨基酸DNAmRNA蛋白质DNA→DNADNA→mRNA亲代DNA的 两条单链DNA的一条链(模板链)mRNA细胞核细胞核细胞质mRNA→蛋白质A密码子精氨酸氨基酸转运RNAG信使RNAGGDNA
双链1、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律,在下面表格数码中填入相应的字母: CCCAAT C GU C G有丝分裂和减数分裂的间期
在生长发育的过程中
边解旋边复制;半保留复制边解旋边转录,转录后DNA仍保留原来的双链结构)一个mRNA分子上可连续结合多个核糖体,进行多肽链的顺序合成。
酶和ATP酶和ATP酶和ATP、tRNA分别进入两个
子代DNA与非模板链重新
形成双链分解成单个核苷酸表达遗传信息
传递遗传信息
2、 RNA分子的基本单位A —腺嘌呤
G —鸟嘌呤
C —胞嘧啶
U—尿嘧啶一、RNA分子的结构 1、 RNA分子的元素组成 C、H、O、N、PDNA,RNA 的主要区别脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖A T C GA U C G多为双链结构(大)多为单链结构(小)细胞核细胞质主要的遗传物质某些病毒的遗传物质;辅助蛋白质合成;少数有催化作用构成人体核酸的基本单位--核苷酸有( ),碱基有( )种?构成人体遗传物质的核苷酸有( ),碱基有( )种?
A.2种 B.4种 C.5种 D.8种DCBB1、烟草花叶病毒中有哪几种碱基?
2、组成细菌遗传物质的碱基有几种?多肽链练习2. 某基因中含有1200个碱基,则由它控制合成的一条肽链的最多含有肽键的个数是 ( )
A.198个 B.199个
C.200个 D.201个 基因中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数
= 6 : 3 : 13、一条多肽链上有氨基酸300个,则作为合成该多肽链
模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要
有碱基多少个?
A.300;600 B.900;1800
C.900;900 D.600;900练习4、某DNA片段所转录的mRNA中U=28%,A=18%,则这个DNA片段中T和G分别占( )。A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%B5、信使RNA合成后,离开合成部位到达核糖体上,需要经过几层生物膜 ( )
A.1层 B.2层
C.3层 D.0层D4、在人体中,由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共
A.2种 B.4种 C.5种 D.6种
5、DNA分子的基本功能是遗传信息的
A.贮存和表达 B.传递和表达
C.贮存和传递 D.转录和翻译
6、某种蛋白质中含200个氨基酸,在控制此蛋白质合成
的DNA中,最少应有(??? )个脱氧核苷酸
A.1200 B.600 C.400 D.200
7、DNA复制,转录和翻译后所形成的产物分别是
A.DNA,RNA,蛋白质 B.DNA,RNA和氨基酸
C.RNA,DNA和核糖 D.RNA,DNA和蛋白质8、某信使RNA中有碱基40个,其中C+U为15个,那么转录
此RNA的DNA中G+A为
A.15 B.25 C.30 D.40
9、某DNA分子片段中碱基为2400对,则由此片段所控制
合成的多肽链中,最多有氨基酸(??? )种
A.800 B.400 C.200 D.20
10、已知tRNA一端的三个碱基是CUA,则此tRNA运载的氨
基酸是
A.亮氨酸 B.天冬氨酸 C.丙氨酸 D.缬氨酸
11、在胰蛋白质酶合成过程中,决定它性质的根本因素是
A.mRNA B.tRNA C.DNA D.核糖体12、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基
对,氨基酸的平均分子量为Y,则该蛋白质的分子量
约为
A. B.
C. D.13、一种人工合成的信使RNA只含有两种核苷酸U和A,其
中U的含量是A的5倍,这种人工合成的信使RNA理论上最
多有多少种可能的密码子
A.4种 B.6种 C.8种 D.无法确定
14、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱
掉的水分子为
A.191 B.95 C.32 D.31
15、由n个碱基组成的基因,控制合成由1条多肽链组成
的蛋白质,氨基酸的平均分子量为a,则该蛋白质的
分子量最大为
A.na/6 B.na/3-18(n/3-1)
C.na-18(n-1) D.na/6-18(n/6-1)16、已知一个蛋白质由2条肽链组成,连接氨基酸的肽
键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200
个,则该mRNA中的C和U不能少于:
A.200个 B.400个 C.600个 D.800个17、DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终
翻译的氨基酸如下表则右图所示的tRNA所携带的氨基酸是A.赖氨酸 B.丙氨酸 C.半胱氨酸 D.苏氨酸18、(04高考江苏)下列对转运RNA的描述,正确的是
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内20、蚕的丝腺细胞能产生大量蛋白质,这种蛋白质叫
丝蛋白.这些细胞不产生血液中的蛋白质,因此推
测丝腺细胞
A.只有丝蛋白基因
B.丝蛋白基因表达而血液基因不表达
C.比合子的基因少
D.有丝蛋白基因和其他基因,但没有血液蛋白基因19、(04高考广东)人体中具有生长激素基因和血红
蛋白基因,两者
A. 分别存在于不同组织的细胞中
B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C. 均在细胞核内转录和翻译
D.转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸 21、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是
A.所有体细胞,所有体细胞
B.胰腺细胞,胰腺细胞
C.所有体细胞,胰岛B细胞
D.胰腺细胞,胰岛A细胞 22、(04高考上海)组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应
的密码子共有
A、4个 B、20个 C、61个 D、64个24、下列转录的简式中,一共有核苷酸______种
DNA:G-C-A-C RNA:C-G-U-G
25、一个DNA分子中的碱基A+T为70%,其转录成的信
使RNA上的U为25%,则信使RNA上的碱基A为______
26、已知一段信使RNA有12个A和G,该信使RNA上
共有30个碱基。那么转录成信使RNA的一段DNA分子
中应有C和T_____个645% (A1+T1)% =(A2+T2)% = 总(A+T)%
(G1+C1)% = (G2+C2)% = 总(G+C)%=(AR+UR)%
=(GR+CR)%3027、要研究基因控制蛋白质的合成过程,最好选择下列哪
一项作为实验材料
A.成熟的红细胞 B.成熟的白细胞
C.卵细胞 D.受精卵
28、翻译的过程不可能发生在
A.神经细胞 B.肝细胞 C.成熟的红细胞 D.脂肪细胞
29、1976年,美国H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释
放因子的基因转入大肠杆菌内并获得表达,这是人类第
一次获得的转基因生物,此文中的表达的标志是指该基
因在大肠杆菌体内
A.能进行DNA复制 B.能进行复制转录和翻译
C.能合成人的生长抑制素释放因子
D.能合成人的生长激素《基因指导蛋白质的合成》的教学设计
一、教学目标
1、知识目标
识记:概述遗传信息的转录和翻译过程。
理解:“密码子”和“反密码子”的概念。
2、情感态度与价值观
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;认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未结束。
3、能力目标
(1)运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系,培养学生分析综合能力。
(2)通过对“遗传信息究竟如何表达?”的探究,培养学生的探究精神和创造性思维。
三维目标分析:学生对于转录和翻译的整个过程不能有一个完整准确的动态过程,而且对于这部分知识学生经常出现概念模糊或思路不清和理解不准的情况,所以需要通过表格、比较和动画的方式帮助学生理解。
学情分析:学生在理解学习了遗传规律和减数分裂之后,对于基因表达过程理解难度不会太大,对于这部分内容,琐碎的小知识点较多,学生不努力记忆,会出现误解和理解不清,如果教师在教学过程中合理安排教学内容,将知识巧妙链接,要符合学生的理解记忆规律和思维过程,这样更有助于提高教学效果。
教具及信息技术设备设置说明:PPT,教学电子白板,投影仪。
课件应用环境:windows 2000、 ppt
二、教学重点和难点
1、教学重点:遗传信息转录和翻译的过程。
2、教学难点:遗传信息的翻译过程。
三、教学设计思路
在教学中,教师可以通过多媒体动画,也可以通过比喻等手法使抽象问题具体化。比喻是教学语言中的重要修辞方法,贴切形象的比喻可以降低对感知事物的理解难度。
引子:利用“问题探讨”引导学生讨论:如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要解决什么问题?学生可能会想到,需要使恐龙DNA上的基因表达出来,表现恐龙的特性。看来要解决这个问题,我们还需要研究“基因的表达”。从而引出课题。
提出问题:基因是如何指导蛋白质合成的?
分析推理1:DNA在细胞核中,而蛋白质合成是在细胞质中进行的,两者如何联系起来呢?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RNA。
分析推理2:RNA如何解读DNA的遗传信息?
5、分析推理3:mRNA的信息如何用于合成蛋白质?在具体实施过程中,首先通过一个破译电码的小游戏,引申到遗传信息的破译上来。在激发学生的学习兴趣的同时,又降低了学生理解基因的表达的难度。在具体学习到翻译这一过程的时候,同样,教师把遗传密码的翻译过程比喻为破译莫尔斯电码的过程,化抽象为形象。
总结:基因的表达是在细胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子、核糖体和线粒体等众多的细胞器一道,合作完成遗传信息的转录和翻译。在组成蛋白质的肽链合成后,肽链就从核糖体与mRNA的复合物上脱离,经过一系列步骤,被运送到各自的岗位,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子,开始承担细胞生命活动的各项职责。
问题探讨:大家现在再来探讨恐龙能否复活的问题。首先,恐龙的基因是如何表达的?基因表达需要什么条件?通过探讨,引导学生认识保护生物多样性的重要意义。
四、教学实施的程序
(一)布置预习作业
在上课之前,教师布置预习作业。(预习作业见下面的文本)
在预习作业中,设置了两部分内容。第一是探索部分,在上课前要求学生完成。目的1是激发学生兴趣的同时,引申到基因的表达。目的2是在具体讲到翻译过程的时候,以莫尔斯电码打比方,所以需要再次用到电码表。第二是实践部分,要求学生在学习了转录和翻译两个过程后完成。
(二)课堂教学
片段1:导入
师:当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认识,分析现实生活中一些具体的问题呢?例如,在现实生活中,我们能不像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的DNA,使恐龙复活呢?
生:讨论、争论,看图,形成新的问题
(提出探究的问题,引起悬念,明确探究的目标)
师:如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要要解决什么问题?
生:需要使恐龙DNA上的基因表达出来,表现恐龙的特性。
师:看来要解决这个问题,我们还需要研究“基因的表达”。引导学生看本章的章图。询问学生看懂了什么,又产生了哪些问题。
师:基因是如何指导蛋白质合成的?导入新课。
片段2学习转录过程
师:DNA在细胞核中,而蛋白质合成是在细胞质中进行的,两者如何联系起来?
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RNA。
师:如何解读DNA信息?
生:看图分析比较核糖和脱氧核糖的区别,通过图形和动画课件的演示,认识遗传信息的转录过程。
师:DNA是如何转录的,特点是什么?转录的单位是什么?转录与复制有何异同?
(通过问题的步步深入,学生推理分析,形成结论)
生:学生阅读教材找到答案。
(结合图解、讲动画课件,认识转录的过程)
师: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?RNA如何将信息翻译成蛋白质?
片段3:学习翻译过程
师:美国人莫尔斯是电报的发明人。他创造了莫尔斯电码。同学们有没有把莫尔斯电码破译出来?这段电码代表的信息是什么?
生:where are genes located?中文意思是:基因位于哪里?
(破译电码的小游戏,以谜语的形式出现,涉及到生物知识和英语知识,这样很好地激发了学生探索的欲望。学生通过努力,得到正确答案,获得很大的成就感。)
师:基因位于哪里?
生:DNA。
师:基因位于DNA上,是具有遗传效应的DNA片段。一个DNA含有多个基因。比如:在果蝇的一个DNA上,存在多个基因。每一个基因都决定一种生物性状。比如白眼基因决定果蝇的眼睛颜色是白色的。
师:基因与基因结构上的不同体现在哪里?
生:碱基排列顺序不同。
师:不同的碱基排列顺序决定生物不同的性状。所以,基因上的碱基排列顺序就代表着遗传信息。
我们可以看到预习作业上画有一个基因片段,这个基因决定着什么样的生物性状呢?这就是我们这节课所要探究的主要内容。
(从破译电码的小游戏,自然地引申到基因控制生物的性状上来。学生的学习积极性被调动起来了。)
师:翻译是以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
合成蛋白质的场所是哪里?
生:细胞质中的核糖体
师:信使RNA结合在糖体上面后,就要翻译成蛋白质了。你们知道AUGCAA能翻译成怎样的蛋白质吗?
生:不知道。
(翻译成什么呢?到底怎样翻译呢?学生充满了迷惑。)
师:那你们知道。。。/。--。/-。--翻译成什么吗?
生:SPY。
师:这串莫尔斯电码有几个三个密码?
生:三个。
(以莫尔斯电码做类比,生动有趣,同时降低理解难度)
师:同理,这mRNA上的碱基也差不多,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,叫做密码子。
师:请问,老师黑板上画了几个密码子?
生:2个(也有可能答4个,老师就说明密码子的不重叠性和不间断性)
师:这三个密码翻译成什么?和破译莫尔斯电码一样,我们需要一张密码表。书本的15页。让我们把它翻译出来吧。
(由于有破译莫尔斯电码作铺垫,学生非常容易就理解了翻译的过程。学生查阅密码表,熟悉翻译过程。)
利用课件中翻译的动画过程,将整个传递过程完整的呈现给学生,加深知识理解深度和准确度。
片段4:完成预习作业中的实践活动:破译遗传信息。
师:通过上面的探索过程,相信大家已经学会怎样破译基因所含的遗传信息了。现在请同学们完成预习作业中的第二部分:破译遗传信息。
(学生进行实践活动。)
生:根据“基因→mRNA→蛋白质”这条主线。这段遗传信息所决定的氨基酸序列是:
甲硫氨酸-谷氨酰氨-酪氨酸-甘氨酸-谷氨酰氨-亮氨酸-亮氨酸
(这样处理保证整节课的完整性,因为在课的开始,提出了问题:“这个基因决定着什么样的生物性状呢?这就是我们这节课所要探究的主要内容。”所以,在课临近结束时,让学生完成实践,学生获得成就感。而且,通过实践,使学生回顾了这节课新知识的主线条:基因→mRNA→蛋白质;从知识回顾中还获得了新知识,那就是在实践中发现的:多种密码子可以决定同一种氨基酸及终止子的意义等。)
五、学生课堂表现评价量规
项目
A级
B级
C级
个人评价
组长评价
听课情况
认真听课,没有走神、讲小话等现象
听课比较认真,偶有走神、讲小话等现象
听课不认真,走神、讲小话较严重
?
?
??
合作学习情况
善于与人合作,虚心听取别人的意见并能加以借鉴和运用
能与人合作,能接受别人的意见
缺乏与人合作的精神,难以听取别人的意见
?
?
??
参与小组讨论情况
积极参与小组讨论,能清晰地表达自己的观点并获得多数组员的认同
能参与小组讨论,基本能表达出自己的观点,组员基本认同。
?
?不参加小组讨论,无观点表达
?
?
发言情况
积极举手发言,并有自己独立的思考和见解
能举手发言,表达中自己的思维较少
很少发言
?
?
你所感悟的──?
这节课你所收获的──?
你还存在疑惑的──
六、教学反思
在高中生物教学内容中,学生要学习和探索的是一个微观的世界。对于微观的世界,人类
缺乏直接感知。因此本节课的总体思路是:在课的开始,通过“问题探讨”引入到“基因到底是基因是如何表达为性状的?这是本章要解决的中心问题。蛋白质是生命活动的体现者,可以说是执行者,基因对性状的控制,是通过控制蛋白质的合成来实现的。怎样表达的呢?”这个问题。把莫尔斯电码比喻为遗传密码,围绕着“遗传信息究竟如何表达?”这个问题展开探究。学生的好奇心被激发,所以能够紧跟着教师的思路积极思考。在具体的学习过程中,有意识地增加师生互动、生生互动的机会,同时莫尔斯电码又形象生动,学生的学习积极性就很好地被调动起来了,课堂气氛比较活跃。在潜移默化中,培养了学生的探究精神和创造性思维。在学习了这节课后,很多学生有恍然大悟的感觉:原来遗传信息是这样破译出来的。
本节集中讲述的基因指导蛋白质合成的内容,可以说是本章的重点。但不应局限于对转录和翻译过程的单纯描述,要让学生理解转录和翻译的物质结构基础以及二者之间的内在逻辑联系,引导学生运用已有知识和观点思考和讨论相关的问题,培养学生分析综合能力。