最新精编高中人教版必修二高中生物41基因指导蛋白质的合成第2课时公开课优质课教学设计Word格式文档下载.docx
《最新精编高中人教版必修二高中生物41基因指导蛋白质的合成第2课时公开课优质课教学设计Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新精编高中人教版必修二高中生物41基因指导蛋白质的合成第2课时公开课优质课教学设计Word格式文档下载.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
下面请同们用数的方法推测。
［师生互动］
（二）遗传信息的翻译
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AGU，如何决定20种氨基酸？
请各习小组把推理过程写出。
生的逻辑推理：
（用银幕展示）
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。
同们推理得真好！
其实同们所做的也就是破解遗传密码过程的一步。
1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA的三个碱基决定即三联体密码子。
也就是说RNA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。
1对应的氨基酸序列为：
甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。
2地球上几乎所有的生物都共用一套密码子，这一事实说明地球上的所有生物都有着或远或近的亲缘关系，或者生物都具有相同的遗传语言，或者生命在本质上是统一的。
3从密码的简并性我们能认识到：
如果密码子中的一个碱基发生变化，可能影响到蛋白质氨基酸的种类，也有可能蛋白质氨基酸的种类不发生变化（如GAU→GA都决定天冬氨酸），这就保证了生物遗传的相对稳定性，又使生物出现变异，从而促进生物的发展进化。
美国年轻的生物化家尼伦伯格和同用人工合成方式，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年家已将20种氨基酸的密码全部破译。
银幕出示密码表并结合思考和讨论三（课本P65）。
各个习小组展开讨论，教师总结讨论结果。
银幕展示如下：
讨论到这里，请同们想一想氨基酸是在什么场所合成的？
核糖体。
RNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”——核糖体结合起，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。
用PwerPint演示教材图4－5tRNA的结构示意图。
细胞质中的氨基酸要进入核糖体是靠搬运工tRNA——搬运完成的，一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸。
转运RNA的另一端有三个碱基，能与信使RNA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，转运RNA中转运甲硫氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UA，只有它才能按碱基互补配对原则配对。
因此，信使RNA中的AUG，叫做一个“密码子”，转运RNA的UA叫做“反密码子”，转运氨基酸的RNA一端的三个碱基是GA就不能去和信使RNA中的AUG配对。
总之，核糖体中的信使RNA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。
也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的反密码子去识别，而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的。
（以上内容教师用翻译过程的Flash动画展示，边展示边讲解，讲解完让生按教材图4－6蛋白质合成示意图利用课前准备的材料完成翻译的过程）
利用上节课转录成的RNA模型作为翻译的模板和课前准备的材料按教材图4－6动手操作蛋白质的合成过程。
生主动完成对翻译过程的习。
各个习小组展示翻译过程剪贴图的剪贴成果。
设计下列问题检查生自主习掌握的情况。
（划线的部分由生填写）
1按图4－6所示的正在合成的肽链的氨基酸序列是：
甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸—精氨酸—半胱氨酸—半胱氨酸—脯氨酸。
2翻译的起始码是：
AUG，GUG。
终止码是：
UAA，UAG，UGA。
3决定氨基酸的密码子有61种。
4翻译的位点：
一个核糖体与RNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。
一种tRNA携带相应的氨基酸进入相应的位点。
5肽链由各相邻的氨基酸通过肽键连接形成。
6翻译的概念：
游离在细胞质中的各种氨基酸，以RNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。
［教师精讲］
同们的模拟操作完成得非常出色，从同们的成果展示和问题的回答可以看到同们对这部分内容掌握得不错，同们的操作用了不少时间，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RNA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RNA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RNA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。
我们再回到探讨恐龙能否复活的问题上，答案是再清楚不过了：
即使恐龙的DNA确实包含了全部的遗传信息，复制仅为纯技术问题的话，我们也仍然无能为力。
因为它并不描述一只恐龙，而是像开了一张处方（即计算机的软件），必须在另一头母恐龙体（即计算机的硬件）内去实行，也就是为了获得子恐龙，仍然需要母恐龙。
［评价反馈］
用PwerPint演示下列题目，生抢答，统计正误，进行评价反馈。
1DNA复制、转录、翻译分别形成
ADNA、RNA、蛋白质BRNA、DNA、多肽
RNA、DNA、核糖体DRNA、DNA、蛋白质
1解析：
DNA复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，翻译的产物是蛋白质，因此选A。
答案：
A
2一个DNA分子含有碱基60个，那么经“翻译”后合成的一条多肽链中最多含有肽键
A10个B9个30个D29个
解析：
基因指导蛋白质的合成中，DNA上的碱基、RNA上的碱基和氨基酸的数量关系为6∶3∶1，所以翻译成的多肽链有氨基酸10个，即有9个肽键，因此选B。
B
3遗传密码位于
A蛋白质分子上BDNA分子上RNA分子上D信使RNA分子上
遗传上把RNA上相邻的三个碱基称作一个密码子，因此选D。
D
4若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为
AUABAUGATGDTA
根据碱基互补配对的原则可知控制这个氨基酸的DNA模板链上的三个碱基的顺序应为：
TA。
5一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽的模板信使RNA和用转录信使RNA的DNA分子分别至少要有碱基多少个
A3000个和3000个B1000个和2000个
3000个和6000个D2000个和4000个
利用基因指导蛋白质的合成中，DNA上的碱基、RNA上的碱基和氨基酸的数量关系为6∶3∶1，计算可得是正确的。
6一个转运RNA的3个碱基为GA，此RNA运载的氨基酸是
A酪氨酸（UA）B谷氨酸（GAG）精氨酸（GA）D丙氨酸（GU）
利用碱基互补配对的原则和密码子表可知此RNA运载的氨基酸为丙氨酸（GU）。
［课堂小结］
为了让同们能更好地理解本节的内容，利用下表概括本节的主要内容，基因指导蛋白质的合成的转录和翻译，如下：
阶段
项目
转录
翻译
定义
在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程
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
场所
细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的一条链
信使RNA
信息传递的方向
DNA→RNA
RNA→蛋白质
原料
含A、U、、G的4种核苷酸
合成蛋白质的20种氨基酸
产物
有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质
是遗传信息的转录
是遗传信息的表达
［布置作业］
1练习（课本P67）。
2自我检测（课本P77）一、概念检测。
［课后拓展］
1用概念图的形式画出遗传信息和基因的表达过程的实质性联系。
2图4－1－1为人体内蛋白质合成的一个过程。
据图分析并回答问题：
图4－1－1
（1）图中所合成多肽链的原料自___________和___________。
（2）图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的___________步骤，该步骤发生在细胞的___________部分。
（3）图中（Ⅰ）是___________。
按从左到右次序写出（Ⅱ）_____________内RNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序：
____________________。
（4）该过程不可能发生在
A神经细胞B肝细胞
成熟的红细胞D脂肪细胞
本题所指的蛋白质合成过程即基因指导蛋白质的合成，可分为转录和翻译两个阶段。
从给出的图形上看，有带有碱基U的单链结构，此为RNA；
与球形结构相结合，并有带三个碱基的RNA在携带物质运输，因此，判断此过程为翻译阶段。
（1）蛋白质分子的结构单位是氨基酸，由氨基酸缩合形成多肽链。
由蛋白质在体内代谢过程可知，氨基酸可由食物经小肠吸收而得到，也可以是自身蛋白质分解而得的氨基酸再次加入到合成组织蛋白的过程中，或经氨基转换作用自身合成。
（2）翻译过程发生在细胞质中，图中所示的箭头形结构代表氨基酸，Ⅰ则代表运输氨基酸的转运RNA（tRNA），从核中出的长链状信使RNA与（Ⅱ）核糖体结合，与转运RNA进行碱基互补配对。
因信使RNA在核中是以DNA的一条链为模板转录出的，因而，信使RNA中的碱基排列顺序与所对应的DNA碱基排列顺序是互补关系。
（3）基因控制蛋白质合成发生在正常细胞的细胞核与细胞质中，转录为翻译提供了信息上的准备。
本题所给的四类细胞中，唯成熟的红细胞无细胞核，因而不能完成此过程。
（1）食物人体自身的分解
（2）翻译细胞质（或核糖体）（3）tRNA（或转运RNA）核糖体TGATTGAA（4）
●板书设计
（二）基因指导蛋白质的合成
●习题详解
一、练习（课本P67）
（一）基础题
利用碱基互补配对原则A—T、—G、G—、T—A、A—U、U—A。
……TGTAGAA…………UGUAGAA……33半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸
2解析：
检查生对密码子的认识。
（二）拓展题
检查生查遗传密码表的能力。
查密码子表可知以下九种密码子所决定的氨基酸（如下表）：
密码子
氨基酸
UUA
亮氨酸
AUA
异亮氨酸
GUA
缬氨酸
脯氨酸
AA
谷氨酰胺
GA
精氨酸
UU
U
UG
从表中可以看出，共有5种变化引起了氨基酸的变化。
通过这个实例可知一种氨基酸可由多个密码子决定，61
升级会员 