基因指导蛋白质的合成（教案） 高中生物人教版必修二

基因指导蛋白质的合成

【教学重点、难点、疑点及解决办法】
1．教学重点：染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。
2．教学难点：基因控制蛋白质合成的过程和原理。
3．教学疑点：
　　（1）蛋白质和性状的关系。
　　（2）DNA的两条链都能转录吗？
4．解决办法：
　　（1）强调是重要的基本概念，引起学生重视。
　　（2）加强三者之间关系的举例与解析。
　　（3）配合图示（课本第12页图6－7）说明染色体和基因间的关系。
　　（4）重视学生阅读、理解和记忆。
　　（5）对遗传效应的内容要举例解释清楚。
　　（1）运用蛋白质合成示意图形象说明转录、翻译的场所、模板、原料、工具等；
　　（2）对RNA和DNA的组成进行比较，RNA的种类及每种RNA的功能要举例讲清楚；
　　（3）注意t RNA的反密码子和所携带的氨基酸的密码子不要混淆；
　　（4）对3种碱基互补配对原则“要挑出来讲明用途”；
　　（5）用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。
　　（1）蛋白质与性状——举例说明不同的蛋白质结构就是不同的性状。基因控制蛋白质的合成，就是控制性状。
　　（2）DNA的两条链都能转录吗？——不能。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35－55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。
　　讲述：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
　　讲述：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
　　讲述：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
　　1．细胞内与遗传有关的物质，从简单到复杂的结构层次是（  ）
　　A．基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体
　　B．脱氧核苷酸→基因→DNA→色体
　　C．脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA
　　D．基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA
　　2．下列哪一组物质是RNA的组成成分（  ）
　　A．脱氧核糖  碱基和磷酸
　　B．脱氧核糖  核酸和磷酸
　　C．核糖  嘧啶和核酸
　　D．核糖  碱基和磷酸
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