第1节
基因指导蛋白质的合成（第2课时）
教学目标
1．概述遗传信息转录和翻译。
2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
3．解释中心法则。
教学重难点
【教学重点】
1．遗传信息转录和翻译的过程。
2．中心法则。
【教学难点】
遗传信息翻译的过程。
教学过程
一、导入新课
从上节课我们知道，mRNA合成之后，通过核孔到达细胞质的核糖体上，直接指导蛋白质的合成。遗传学上把以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫翻译。
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
教师引导学生思考：蛋白质是由20种氨基酸组成的，氨基酸上有碱基与mRNA的碱基互补配对吗？（没有）
是什么把mRNA和氨基酸联系起来的呢？它们有什么对应关系呢？这好比我们把英文翻译成中文时查阅英汉词典，正是借助于英文词与汉字的对应关系，我们才能将一篇英文翻译成汉语。而信使RNA上的碱基只有四种（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？下面我们用数学的方法来推测。
组成生物体蛋白质的氨基酸有20种，RNA有四种核苷酸，四种碱基AGCU，如何决定20种氨基酸？教师请各学习小组把推理过程写出来。
学生的逻辑推理：
一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，41=4，不行。
两个碱基决定一个氨基酸只能决定14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。
教师总结并补充：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的三个碱基决定即三联体密码子。也就是说mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基又称作1个密码子。
美国年轻的生物化学家尼伦伯格和德国生物学家马太用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个字——UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码全部破译。教师展示20种氨基酸的密码子表并引导学生分析密码子的特点。
密码子的特点：
连续性：一个起点开始连续不断的一个一个读到终止；
简并性：一个氨基酸对应多个密码子；
专一性：每种密码子只对应一种氨基酸；
起始和终止密码子：AUG是甲硫氨酸的密码子，也是起始密码子；UAG、UAA及UGA不编码任何氨基酸，是终止密码子；
通用性：绝大多数生物共用密码子表。
教师引导学生思考：氨基酸是在什么场所合成的？（核糖体）
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”。有了“生产线”，还要有“工人”，才能生产产品。那么，游离在细胞质的氨基酸是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢？也是说这个“工人”是谁呢？（tRNA）
教师展示tRNA的结构示意图。
教师结合动画边展示边讲解：细胞质中的氨基酸要进入核糖体是靠搬运工tRNA——搬运来完成的，一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸。tRNA的另一端有三个碱基，能与mRNA碱基相配对。例如：信使RNA上的三个碱基AUG就是一个三联体密码子，tRNA中转运甲硫氨酸的tRNA一端的三个碱基是UAC，只有它才能按碱基互补配对原则配对。因此，mRNA中的AUG，叫做一个“密码子”，tRNA的UAC叫做“反密码子”。如果转运氨基酸的RNA一端的三个碱基是CGA就不能去和mRNA中的AUG配对。总之，核糖体中的mRNA有许多“密码子”，每个“密码子”与转运特定氨基酸的RNA能够碱基配对，才能对号入座。也就是说一种tRNA在哪个位置上对号入座是靠tRNA的反密码子去识别，而位置则是mRNA按遗传信息预先定了的。（教师指导学生利用上节课转录成的mRNA模型作为翻译的模板和课前准备的材料完成翻译的过程，各个学习小组展示翻译过程剪贴图的剪贴成果。（建议使用卡片：【活动设计】角色扮演：蛋白质的合成）
教师补充：实际上，在细胞质中，翻译是一个快速的过程。在37
℃时，细菌细胞内合肽链的速度约为每秒连接15个氨基酸。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成（展示教材的图），因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
肽链合成后，就从核糖体与mRNA复合物脱离，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。
小结：教师引导学生对翻译的过程进行总结：
（建议下载使用知识卡片：【知识
mRNA→蛋白质（把遗传信息从mRNA转移到蛋白质）
场所：核糖体
条件：模板——
mRNA
原料——氨基酸
运载工具——RNA
能量——
ATP
酶——缩合酶
遵循原则：碱基互补配对（A-U，U-A，C-G，G-C）
产物：肽链（蛋白质）
教师引导学生总结基因的碱基、mRNA的碱基和氨基酸的数量关系：
基因的碱基：mRNA的碱基：氨基酸=6:3:1。
（三）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。
教师指导学生画出一张流程图，简要地表示出其中的遗传信息传递方向并以小组的形式讨论。（DNARNA蛋白质）
教师总结：遗传信息可以在组成生命的大分子间以这样的方式进行传递：有细胞结构的生物和DNA病毒的遗传信息流，均按照以上方式进行！
那么，RNA病毒的遗传信息传递方式又是怎样的呢？
教师展示肠道EV71病毒的遗传信息的传递流程图，并引导学生用流程图的形式表示其遗传信息的传递方向。（）
教师展示HIV病毒遗传信息传递的动画并引导学生用流程图的形式表示其遗传信息的传递方式。（）
教师引导学生总结出中心法则图解。
小结：不同生物的遗传信息传递过程归纳（建议使用知识卡片：【知识
三、课堂反馈
1．转运RNA与决定蛋白质的氨基酸序列有密切关系的功能是（
A
）
A．能识别信使RNA的密码
B．能携带特定的氨基酸
C．能将氨基酸置于核糖体适当位置上
D．参与肽链继续延伸的过程
2．DNA复制、转录和翻译后所形成的产物分别是（
A
）
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
3．下列关于DNA复制和转录异同点的叙述中正确的是（
C
）
A．模板不同
B．场所不同
C．产物不同
D．所需的酶相同
4．水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的基因其碱基数至少应是（
A
）
A．390
B．195
C．65
D．260
5．中心法则揭示了生物遗传信息的传递过程。请回答下列问题。
（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是___________________________________。
（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是__________
（用图中的字母回答）。
（3）a过程发生在真核细胞分裂的______期。
（4）能特异性识别信使RNA上密码子的是__________，它携带的分子是_________。
（5）用本题中图的形式表示胰岛素基因的表达过程：____________________________。
答案：（1）DNA复制、转录、翻译、逆转录
（2）c（翻译）
（3）间
（4）转运RNA
氨基酸
（5）
四、课堂小结
教师与学生一起小结本节知识，学生边讲教师边板书，或通过课件展示。
?(共29张PPT)
第1节
基因指导蛋白质的合成（第1课时）
第4章
基因的表达
一、导入新课
1．从恐龙化石中提取出恐龙
DNA，真的可以使恐龙复活吗？
2．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？
需要使恐龙DNA上的基因控制的性状表达出来，表现恐龙的特性。
电影《侏罗纪公园》中的恐龙
一、导入新课
猜测：基因控制蛋白质合成可能有哪些途径？
染色体出细胞核，相应基因指导蛋白质的合成
核糖体及相关物质入细胞核，在基因的指导下合成蛋白质
染色体上的基因将所带的遗传信息先传递给“传令兵”，
再由“传令兵”出细胞核，去指导蛋白质的合成
一、导入新课
1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。
1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。
——RNA是DNA与蛋白质之间的信使
分析资料
一、导入新课
性状
基因
蛋白质
控制
体现
控制
（核中）
（核糖体）
RNA
转录
翻译
二、讲授新课
为什么RNA适于作DNA的信使呢？
（一）遗传信息的转录
碱基：A、T、C、G
脱氧
核糖
碱基
磷酸
核糖
碱基
磷酸
碱基：A、U、C、G
DNA的基本单位
RNA的基本单位
二、讲授新课
为什么RNA适于作DNA的信使呢？
（一）遗传信息的转录
DNA
RNA
结构
通常是双螺旋结构
通常是单链结构
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、T、G、C
A、U、G、C
主要存在部位
细胞核
细胞质
原因
RNA也能储存遗传信息
RNA能够通过核孔进入细胞质
二、讲授新课
RNA的种类
（一）遗传信息的转录
mRNA——信使
tRNA——转运
rRNA——核糖体
蛋白质
rRNA
核糖体
tRNA
mRNA
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
DNA→mRNA（把遗传信息从DNA转移到了信使RNA）
场所：
细胞核
条件：
原料（4种核糖核苷酸）
能量（ATP）
模板（DNA一条链的片断）
酶（RNA的合成需要聚合酶）
遵循原则：碱基互补配对（A-U，T-A，C-G，G-C）
3'
3'
3'
5'
5'
5'
RNA聚合酶
转录的方向
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
DNA的平面结构图
A
G
T
A
C
A
A
A
T
T
C
A
T
G
T
T
T
A
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
解
旋
A
G
T
A
C
A
A
A
T
T
C
A
T
G
T
T
T
A
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
DNA
游离的核糖核苷酸
以DNA的一条链为模板合成RNA
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
A
U
G
G
G
U
U
C
A
G
C
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
RNA
聚合酶
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
A
U
G
G
G
U
U
C
A
G
C
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
A
U
G
G
G
U
U
C
A
G
C
组成
RNA的核糖核苷酸一个个连接起来
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
A
U
G
G
G
U
U
C
A
G
C
U
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
G
G
G
U
U
C
A
G
C
U
A
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
G
G
G
U
U
C
A
G
C
U
A
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
G
G
G
U
C
A
G
C
U
A
U
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
G
G
G
C
A
G
C
U
A
U
U
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
U
G
G
G
C
G
C
U
A
U
U
A
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
G
G
G
C
G
C
U
A
U
U
A
U
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
G
G
G
C
G
U
A
U
U
A
U
C
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
A
G
T
A
C
A
A
A
T
U
G
G
G
C
G
U
A
U
U
A
U
C
RNA
DNA
形成的mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上。
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
细胞核
DNA
mRNA释放，DNA双链恢复
A
G
T
A
C
A
A
A
T
T
C
A
T
G
T
T
T
A
U
G
U
A
U
U
A
U
C
mRNA
细胞质
二、讲授新课
转录的过程
（一）遗传信息的转录
DNA
mRNA释放，DNA双链恢复
A
G
T
A
C
A
A
A
T
T
C
A
T
G
T
T
T
A
细胞核
细胞质
U
G
U
A
U
U
A
U
C
mRNA
DNA复制与转录的比较
DNA复制
转录
场所
模板
原料
酶
能量
产物
碱基配对方式
遗传信息传递
DNA的两条链
DNA的一条链
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
ATP
ATP
子代DNA
RNA
细胞核
细胞核
A-T、G-C、T-A、C-G
A-U、
G-C、T-A、C-G
DNA→DNA
DNA→RNA
三、课堂反馈
2．下列关于DNA复制和转录异同点的叙述中正确的是
（
）
A．模板不同
B．场所不同
C．产物不同
D．所需的酶相同
1．判断：
（1）转录除了在细胞核中发生以外，线粒体和叶绿体中也可以进行。（
）
（2）DNA解旋后每一条链都可以当作转录的模板。（
）
√
×
C
四、课堂小结
场所
主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程
条件
模板：DNA的一条链
原料：4种核糖核苷酸
能量：ATP
酶：RNA聚合酶
过程
解旋：双链解开，暴露碱基
配对：以一条DNA链的片段为模板，按照碱基
互补配对原则（A-U，T-A，C-G，G-C）
连接：在RNA聚合酶的作用下形成一个RNA分子
释放：RNA聚合酶
再见(共32张PPT)
第1节
基因指导蛋白质的合成（第2课时）
第4章
基因的表达
一、导入新课
性状
基因
蛋白质
控制
体现
控制
（核中）
（核糖体）
RNA
转录
翻译
一、导入新课
分析与讨论
2．蛋白质是由20种氨基酸组成的，而信使RNA上的碱基只有四种（A、G、C、U），那么，这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20种氨基酸的呢？
1．转录得到的mRNA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？
mRNA的碱基序列决定了氨基酸的种类、数量和排列顺序
（二）遗传信息的翻译
一、导入新课
4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4
4种碱基最多只能编码16种，42=16
3个碱基决定1个氨基酸，能决定64种，43=64，足够有余
（3）1个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成
蛋白质的20种氨基酸？
（2）如果2个碱基编码1个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？
（1）如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？
分析与讨论
（二）遗传信息的翻译
一、导入新课
实验证据
（二）遗传信息的翻译
克里克发现：
增加/删除1个或2个碱基，不能产生功能正常的蛋白质；
但增加/删除3个碱基，可以产生功能正常的蛋白质。
遗传密码中是由3个碱基编码1个氨基酸。
这表明：
1961年，克里克以T4噬菌体为实验材料进行实验：
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
密码子
密码子
密码子
U
C
A
U
G
A
U
U
A
mRNA
密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。
密码子由哪几种碱基组成？
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
20种氨基酸的密码子表
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
连续性：一个起点开始连续不断的一个一个读到终止
简并性：一个氨基酸对应多个密码子
专一性：每种密码子只对应一种氨基酸
起始和终止密码子：
AUG是甲硫氨酸的密码子，也是起始密码子；UAG、
UAA及UGA不编码任何氨基酸，是终止密码子
通用性：绝大多数生物共用密码子表
密码子的特点
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
tRNA——“搬运工”
A
C
U
天冬酰氨
一共有多少种tRNA?
反密码子
反密码子与密码子相互配对，
转运的氨基酸
由配对的密码子决定。
61种
每种tRNA只能识别并转运一种特定的氨基酸!
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
mRNA→蛋白质（把遗传信息从mRNA转移到蛋白质）
场所：核糖体
条件：
运载工具——
tRNA
产物：肽链（蛋白质）
模板——
mRNA
原料——
氨基酸
遵循原则：碱基互补配对（A-U，U-A，C-G，G-C）
能量——
ATP
酶——缩合酶
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
U
A
C
甲硫氨酸
核糖体
mRNA与核糖体结合
C
U
A
天冬
酰氨
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
U
A
G
异亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
缩合
U
A
C
甲硫氨酸
C
U
A
天冬
酰氨
两个氨基酸分子缩合
U
A
G
异亮氨酸
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
U
A
G
异亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
天冬
酰氨
核糖体向前滑动，
第一个tRNA离开
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
U
A
G
异亮氨酸
U
A
C
甲硫氨酸
天冬
酰氨
C
U
A
A
C
G
U
G
A
U
U
A
缩合
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
A
C
G
U
G
A
U
U
A
甲硫氨酸
异亮氨酸
天冬
酰氨
遇到终止密码子，
核糖体脱落
A
U
A
U
A
G
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
甲硫氨酸
异亮
氨酸
天冬
酰氨
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的肽链
A
C
G
U
G
A
U
U
A
A
U
A
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
翻译的过程
多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。
信息传递
DNA上的遗传信息（脱氧核苷酸的排列顺序）
转录
细胞核
mRNA（核糖核苷
酸的排列顺序）
翻译
细胞质
蛋白质（特定的氨基酸顺序）
二、讲授新课
（二）遗传信息的翻译
DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系
结论：
C
G
T
G
C
A
C
A
T
G
C
A
C
T
G
G
T
A
DNA
天冬酰胺
组氨酸
精氨酸
氨基酸
C
G
U
G
C
A
C
A
U
mRNA
G
C
A
C
U
G
G
U
A
tRNA
遗传信息
遗传密码
反密码子
氨基酸序列
基因的碱基
：
信使RNA的碱基
：
氨基酸
=
6
：
3
：
1
信息链
DNA复制、转录与翻译的比较
场所
模板
原料
产物
遗传信息传递方向
DNA复制：
DNA
DNA
转录：
DNA
RNA
翻译：
RNA
蛋白质
游离的脱
氧核苷酸
游离的核糖核苷酸
游离的氨基酸
DNA
mRNA
蛋白质
DNA→DNA
DNA→mRNA
亲代DNA的
每一条链
DNA的一条链（模板链）
mRNA
细胞核
细胞核
细胞质
mRNA→
蛋白质
二、讲授新课
（三）中心法则
复
制
DNA
RNA
转录
蛋白质
翻译
遗传信息可以在组成生命的大分子间以这样的方式进行传递：
有细胞结构的生物&DNA病毒的遗传信息流，均按照以上
方式进行！
RNA病毒的遗传信息传递方式又是怎样的呢？
二、讲授新课
（三）中心法则
EV71病毒遗传信息传递方式
核酸
肠道病毒EV71
衣壳蛋白
+RNA
-RNA
M
翻译
衣壳
蛋白酶
催化
①
②
+RNA
N
复
制
RNA
蛋白质
翻译
二、讲授新课
（三）中心法则
HIV病毒遗传信息传递方式
复
制
DNA
蛋白质
RNA
转录
逆转录
翻译
二、讲授新课
（三）中心法则
DNA
蛋白质
RNA
转录
逆转录
翻译
复制
复制
中心法则图解
不同生物的遗传信息传递过程归纳
生物种类
遗传信息传递过程
真核生物
原核生物
DNA病毒
（T2噬菌体）
RNA病毒
（烟草花叶病毒）
逆转录病毒
（艾滋病病毒）
复制
RNA
蛋白质
DNA
RNA
蛋白质
复制
转录
翻译
翻译
蛋白质
RNA
DNA
RNA
转录
逆转录
翻译
复
制
三、课堂反馈
2．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
1．转运RNA与决定蛋白质的氨基酸序列有密切关系的功能是（
）
A．能识别信使RNA的密码
B．能携带特定的氨基酸
C．能将氨基酸置于核糖体适当位置上
D．参与肽链继续延伸的过程
A
A
三、课堂反馈
3．下列关于DNA复制和转录异同点的叙述中正确的是
（
）
A．模板不同
B．场所不同
C．产物不同
D．所需的酶相同
4．水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的
基因其碱基数至少应是（
）
A．390
B．195
C．65
D．260
C
A
三、课堂反馈
5．中心法则揭示了生物遗传信息的传递过程。请回答下列问题。
（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是_______________
____________________。
（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是__________
（用图中的字母回答）。
（3）a过程发生在真核细胞分裂的______期。
（4）能特异性识别信使RNA上密码子的是__________，它携带的分子是_________。
（5）用本题中图的形式表示胰岛素基因的表达过程：
______________________________________。
DNA复制、
转录、翻译、逆转录
c（翻译）
间
转运RNA
氨基酸
转录
翻译
胰岛素基因
mRNA
胰岛素
四、课堂小结
控制蛋白质合成（表达遗传信息）
DNA
复制
复制
转录
逆转录
翻译
蛋白质
（性状）
氨基酸序列
遗传密码
遗传信息
脱氧核苷酸序列
核糖核苷酸序列
遗传信息传递
翻译者
核糖体
转录
转运RNA
核糖体RNA
RNA
场所
再见第1节
基因指导蛋白质的合成（第1课时）
教学目标
1．概述遗传信息转录和翻译。
2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
3．解释中心法则。
教学重难点
【教学重点】
1．遗传信息转录和翻译的过程。
2．中心法则。
【教学难点】
遗传信息翻译的过程。
教学过程
一、导入新课
结合电影《侏罗纪公园》恐龙图片，引导学生思考：
1．从恐龙化石中提取出恐龙
DNA，真的可以使恐龙复活吗？
2．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？
（需要使恐龙DNA上的基因控制的性状表达出来，表现恐龙的特性）
（建议使用视频：情境素材《基因指导蛋白质的合成》）
二、讲授新课
（一）遗传信息的转录
教师引导学生思考：基因控制蛋白质合成可能有哪些途径？
可能的途径1：染色体出细胞核，相应基因指导蛋白质的合成。
可能的途径2：核糖体及相关物质入细胞核，在基因的指导下合成蛋白质。
可能的途径3：染色体上的基因将所带的遗传信息先传递给“传令兵”，再由“传令兵”出细胞核，去指导蛋白质的合成。
分析资料：
1955年，戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。
1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。
引导学生得出结论：
RNA是DNA与蛋白质之间的信使。
为什么RNA适于作DNA的信使呢？DNA和RNA的区别是什么？RNA有几种？
RNA是另一类核酸，它的分子结构与DNA很相似，适于作DNA的信使的原因是：
①它也是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基〔C、G、A、U（尿嘧啶）〕共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。
②在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。
③RNA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。
RNA与DNA的区别有两点：
（建议使用知识卡片：【知识解析】比较DNA和RNA）
①嘧啶碱有一个不同：RNA是尿嘧啶（U），DNA则为胸腺嘧啶（T）。
②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸，DNA则为脱氧核苷酸。
RNA的种类：
①信使RNA——mRNA。顾名思义，这种RNA起的是信使——传递信息的作用。
②转运RNA——tRNA。这种RNA担负的是运输的任务，其三叶草型结构的一端可以连接特定的氨基酸。
③核糖体RNA——rRNA。
教师引导学生思考：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
转录的过程：
指导学生阅读教材中转录的过程相关内容，然后完成下列填空。
（8）转录的过程：教师播放转录过程的动画，学生观看，然后学生分组利用预先剪好DNA模型和带有不同碱基的核糖核苷酸步骤模拟转录的过程——合成mRNA。
学生操作，教师巡视指导，各组展示结果。
教师精讲转录过程：
首先，RNA聚合酶结合在DNA的模板区上，该部位的双螺旋解开成为单链。接着，以一条DNA为模板，按碱基互补配对原则，利用细胞核内游离的核糖核苷酸，在RNA聚合酶的作用下合成一条RNA链。最后，合成的RNA链逐渐被甩开，解旋的两条DNA链很快又结合在一起，恢复为原来的双螺旋结构，DNA上的遗传信息就被传到了mRNA上，mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程——翻译。
拓展：在转录的过程中，DNA只有一条链为模板，这已经被科学家的实验证明。Marmur和Duty利用DNA—RNA杂合技术、采用侵染枯草杆菌的噬菌体SP8为材料进行实验。噬菌体SP8的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成，其中一条链富含嘌呤，另一条互补链则富含嘧啶。因为嘌呤比嘧啶重，因此富含嘌呤的“重”链与富含嘧啶的“轻”链在加热变性后可用密度梯度离心分开。实验者在SP8侵染后，从枯草杆菌中分离出RNA，分别与DNA的重链和轻链混合并缓慢冷却。他们发现SP8侵染后形成的RNA只跟重链形成DNA—RNA的杂合分子。显然，RNA是杆菌DNA中的一条链转录产生的。
三、课堂反馈
1．判断：
（1）转录除了在细胞核中发生以外，线粒体和叶绿体中也可以进行。（
√
）
（2）DNA解旋后每一条链都可以当作转录的模板。（
×
）
2．下列关于DNA复制和转录异同点的叙述中正确的是
（
C
）
A．模板不同
B．场所不同
C．产物不同
D．所需的酶相同
四、课堂小结
教师与学生一起小结本节知识，学生边讲教师边板书，或通过课件展示。
?列表比较DNA复制和转录的过程：
类
别
项
目
复
制
转
录
场
所
细胞核
细胞核
模
板
DNA的两条链
只有DNA的一条链
原
料
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
酶
DNA解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
能
量
ATP
ATP
碱基配对
A—T
C—G
T—A
G—C
A—U
G—C
T—A
C—G
产
物
子代DNA
mRNA、tRNA、rRNA
列表比较DNA和RNA：
核
酸
项
目
DNA
RNA
结
构
通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构
通常是单链结构，极少数病毒是双螺旋结构
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱
基
A、G、C、T
A、G、C、U
存在部位
主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上
主要位于细胞质中
功
能
传递和表达遗传信息
①mRNA：转录遗传信息，翻译的模板
②tRNA：运输特定氨基酸
③rRNA：核糖体的组成成分
