基因表达Word文件下载.docx

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对还有疑问的学生用DNA结构挂图或书中的插图讲解说明两条链方向不同。

（注：

转录的只是其中一条链即3－5链，这在DNA的立体结构中已埋下伏笔）。

【课时安排】 

2课时。

【教学过程】

第一课时

引言：

DNA分子是怎样控制遗传性状的呢？

现代遗传学的研究认为，基因是决定生物性状的基本单位。

那么，基因与DNA有什么关系呢？

　　1．基因是有遗传效应的DNA片段

　　讲述：

每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，基因是什么？

　　（l）基因的概念：

基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。

此概念有三个要点：

　　①基因是有遗传效应的DNA片段

　　这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。

有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。

　　②基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位

　　举例：

豌豆高茎基因控制高的性状，使豌豆长到大约2米高；

豌豆矮茎基因控制矮的性状，使豌豆长到约30厘米。

　　紫茉莉红花的基因控制红花性状，开红花。

　　狗的直毛有直毛基因控制；

人的黑发有黑发基因控制。

　　③基因是控制性状的遗传物质的结构单位

　　控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达，故基因是结构单位。

　　例如：

把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。

（2）基因的位置：

染色体是基因的载体，基因在染色体上呈直线排列（银幕显示第12页图6－7：

果蝇某一条染色体上的几个基因）。

　　问：

那么，构成DNA的基本单位是什么？

　　学生答出：

脱氧核苷酸。

　　又问：

有几种脱氧核苷酸？

　　学生回答：

4种（它们分别是：

略）

　　（3）基因的化学组成：

每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。

基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。

例如：

白花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样特定的排列顺序就代表白花的遗传信息。

上一代传给下一代的是遗传信息而不是白花的本身，在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。

　　（4）基因不同的实质：

不同的基因，四种脱氧核苷酸的排列顺序不同，但是每个基因都有特定的排列顺序（可举例说明之入

　　学生看书12－13页《基因——有遗传效应的DNA片段》。

　　要求：

　　①对基因的概念在理解的基础上记忆，这是一个很重要的基本概念。

　　②理解基因一DNA—染色体之间的关系。

教师最后归纳：

基因是DNA分子上具有一定遗传效应的DNA片段，在染色体上呈直线排列，是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。

　　2．基因的表达

基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状，遗传学上把这一过程叫做基因的表达。

如：

　　从上述图示中可以看到，复制和表达遗传信息是基因的基本功能。

那么，是如何表达的呢？

　　3．基因控制蛋白质的合成

生物的性状主要通过蛋白质来体现的。

比如，鱼的肌肉由鱼的肌肉蛋白质来体现；

牛的肌肉由牛的肌肉蛋白质来体现；

鸡的肌肉由鸡的肌肉蛋白质来体现。

我们能吃出鱼肉、牛肉、鸡肉味道的不同，就是因为它们的蛋白质结构不同，因而体现了各自不同的性状。

　　基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。

基因可比喻为导演，蛋白质可比喻为演员。

基因主要存在于细胞核的染色体上（细胞核基因），而合成蛋白质是在细胞质里进行的。

　　那么，遗传信息怎样由细胞核到细胞质呢？

这需要通过另一种核酸——RNA。

　　银幕显示DNA和RNA的区别，让学生比较不同之处。

　　RNA与DNA的区别有两点：

　　①嘧啶碱有一个不同。

RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。

　　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。

　　（三）总结

　　遗传的主要物质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段，在染色体上呈直线排列，基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同，不同的基因含有不同的遗传信息。

　　基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的，DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。

　　（四）布置作业

　　课本第17反复习题一，1；

四。

（五）板书设计

（三）基因的表达

1．基因是有遗传效应的DNA片段

三个要点

在染色体上呈直线排列

　　（3）基因的化学组成

　　（4）基因不同的实质

2．基因的表达

3．基因控制蛋白质的合成

　　DNA和RNA的比较

　　T→U；

脱氧核糖→核糖

第二课时

（一）明确目标

　　显示本堂课应达到的学习目标。

　　1．基因控制蛋白质的合成：

转录和翻译（B：

识记）。

　　2．基因控制性状的原理（B：

银幕显示：

　　①发报人发报图像 

接报电文的图像

　　②遗传信息表达的类比如下：

电报信息表达：

　　—οο—οο 

0130 

0117 

你好

（二）重点、难点学习与目标完成过程

　　复习提问：

什么是基因？

什么是基因的表达？

　　举例说明。

略。

　　引言：

我们知道，发电报要经信息转换，再由密码翻译成中文。

基因控制蛋白质合成要经过“转录”和“翻译”两个重要步骤，如何“转录”和“翻译”，我们这节课来学习。

（2）蛋白质合成过程

讲述：

　　①转录

　　a．概念：

指以DNA的一条链为模板，按照A——U、G——C、T——A、C——G碱基互补配对原则，合成信使RNA的过程。

　　b．场所：

细胞核内。

　　c．信息传递方向：

DNA→信使RNA。

　　d．转录的过程：

讲解：

　　②翻译

是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合。

　　C．信息传递方向：

mRNA→一定结构的蛋白质。

　　d．翻译过程。

　　设问：

蛋白质多样性的原因？

组成蛋白质的氨基酸种类较多（20种），氨基酸数目巨大，氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的空间结构也变化多端。

　　请同学们想想：

氨基酸有20种，mRNA有四种核苷酸，四种碱基A、G、C和U是如何决定20种氨基酸的呢？

　　和同学一起讨论（用排列组合）：

　　如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定4种，即

不可以

　　如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定16种，即

　　如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定64种，即

完全可以，还有多

　　实验验证：

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3个碱基决定，即三联体密码子。

　　美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个密码子——UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。

1967年科学家已将20种氨基酸的密码子全部破译。

（此时出示教材第14页表6－120种氨基酸的密码子表，并解说）。

　　教师归纳：

其64个密码子，其中3个终止密码，2个起始密码，一种密码子代表一种氨基酸，有的氨基酸只有一个密码子，如色氨酸UGG，有的氨基酸不止一个密码子。

我们在上学期这一章细胞里讲过了，把氨基酸合成蛋白质的场所在哪里？

细胞质的核糖体。

核糖体里并没有现成的氨基酸，氨基酸存在于细胞质基质中，人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收和运输。

细胞质基质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运——即另一种RNA，转运RNA。

一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸（此时出示三叶草型转运RNA模式图，对着图讲解）。

每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸。

转运RNA的另一端有三个碱基即反密码子，能与mRNA的密码子配对。

　　例如（此时银幕出现课本第15页图6－10蛋白质合成示意图），指着图中第一个转运RNA的位置讲，信使RNA上的三个碱基GUU就是一个密码子，tRNA一端的三个碱基CAA是反密码子，只能是反密码子专一地和密码子按碱基互补原则（A—U、G—C．T—A、C—G）配对。

当转运RNA运载着1个氨基酸进入到核糖体后，就以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，把转运来的氨基酸放在相应的位置上。

转运完毕后，转运RNA离开核糖体，又去转运下一个氨基酸。

　　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转运RNA的“反密码子”，能够碱基配对的，才能对号入座。

也即是说一种转运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mRNA按遗传信息预先定了的。

　　当核糖体接受四个氨基酸以后，第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸的位置上，并通过肽键与第一个氨基酸连接起来，与此同时，核糖体在RNA上也移动三个碱基的位置，此过程往返地进行，肽链就不断地延伸，直到出现终止密码子为止。

　　从mRNA上脱离合成的多肽链经盘曲折叠成为有一定功能的蛋白质。

　　4．基因对性状的控制

生物的一切遗传性状都是受基因控制的。

因为基因中的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中碱基排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。

（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状

酪氨酸酶缺乏是由于基因不正常等。

（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状

控制血红蛋白结构的基因不正常，就会合成结构异常的血红蛋白而患病等。

（三）总结

　　基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，转录是以DNA的一条链为模板，合成mRNA。

这样，基因中的遗传信息就传递到mRNA上。

　　翻译是以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

它包括①mRNA从核孔进入到细胞质中，与核糖体结合起来；

②转运氨基酸；

③安放氨基酸；

④合成多肽链、并盘曲折叠成有一定功能的蛋白质等四个主要步骤。

（四）布置作业

　　课本第17页复习题一、2；

二；

三。

（2）蛋白质的合成过程

　　①转录：

以DNA一条链为模板，合成mRNA的过程

　　②翻译，以mRNA为模板，合成具有一定或基酸顺序的蛋白质的过程

（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状，

（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。

　　基因控制蛋白质合成：

银幕显示一览表