一、教學目標
1.概述遺傳資訊的轉錄和翻譯。
2.運用數學方法,分析鹼基與氨基酸的對應關係。
二、教學重點和難點
1.教學重點
遺傳資訊轉錄和翻譯的過程。
2.教學難點
遺傳資訊的翻譯過程。
三、課時安排:
2課時四、教學過程:
一、遺傳資訊的轉錄
基因(dna)在細胞核中,而蛋白質的合成是在細胞質的核醣體上進行的,在細胞核的基因如何控制在細胞質中的蛋白質的合成呢?
在dna和蛋白質之間,有一種中間物質──rna充當信使。
思考1:為什麼rna適於作dna的信使呢?
1、細胞中的兩種核酸的比較
2、rna的在細胞中有三種(觀察圖4-3)
mrna(信使rna),trna**運rna),rrna(核醣體rna)
(1)信使rna(mrna):單鏈結構,由dna轉錄而來,其鹼基序列包含遺傳資訊,因將dna中遺傳資訊轉錄下來故名。遺傳密碼位於mrna上。
(2)轉運rna(trna):三葉草結構,頭端特定的三個鹼基叫反密碼子,尾端連線特定的氨基酸,在蛋白質合成中運輸氨基酸,所以叫做轉運rna。
(3)核醣體rna(rrna):與核醣體結合,是核醣體的重要組成部分。
思考2:dna的遺傳資訊是怎麼傳給mrna的呢
3、轉錄:圖示p63圖4-4以dna為模板轉錄rna的**
(1)定義:轉錄是在內進行的,是以dna雙鏈中的條鏈為模板,合成的過程
(2)過程:(分4步)
①dna雙鏈解開,dna雙鏈的鹼基得以暴露。
②游離的隨機地與dna鏈上的鹼基碰撞,當核醣核苷酸與dna的鹼基互補時,兩者以結合。
③新結合的核醣核苷酸連線到正在合成的mrna分子上。此處用到rna聚合酶。
④合成的mrna從上釋放。而後dna雙鏈恢復。
(3)小結:
複製、轉錄過程比較
記憶節節清:
轉錄:轉錄是在細胞核內進行的,是以dna雙鏈中的一條鏈為模板,合成mrna的過程。
過程:1.dna雙鏈解開,dna雙鏈的鹼基得以暴露。
2.游離的核醣核苷酸隨機地與dna鏈上的鹼基碰撞,當核醣核苷酸與dna的鹼基互補時,兩者以氫鍵結合。
3.新結合的核醣核苷酸連線到正在合成的mrna分子上。此處用到rna聚合酶。
4.合成的mrna從dna鏈上釋放。而後dna雙鏈恢復。
四、答案和提示
(一)問題**
提示:此節問題**意在引導學生思考dna在生物體內有哪些作用,又是如何發揮作用的。一種生物的整套dna分子中貯存著該種生物生長、發育等生命活動所需的全部遺傳資訊,也可以說是構建生物體的藍圖。
但是,從dna到具有各種性狀的生物體,需要通過極其複雜的基因表達及其調控過程才能實現,因此,在可預見的將來,利用dna分子來使滅絕的生物復活仍是難以做到的。
(二)思考與討論一
1.提示:可以從所需條件、過程中的具體步驟和過程中所表現出的規律等角度來分析。
例如,轉錄與複製都需要模板、都遵循鹼基互補配對規律,等等。鹼基互補配對規律能夠保證遺傳資訊傳遞的準確性。
2.轉錄成的rna的鹼基序列,與作為模板的dna單鏈的鹼基序列之間的鹼基是互補配對關係,與dna雙鏈間鹼基互補配對不同的是,rna鏈中與dna鏈的a配對的是u,不是t;與dna另一條鏈的鹼基序列基本相同,只是dna鏈上t的位置,rna鏈上是u。
(三)思考與討論二
1.最多能編碼16種氨基酸。
2.至少需要3個鹼基。
(四)思考與討論三
1.對應的氨基酸序列是:甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—絲氨酸—賴氨酸—脯氨酸。
2.提示:這是一道開放性較強的題,答案並不惟一,旨在培養學生的分析能力和發散性思維。
通過這一事實可以想到生物都具有相同的遺傳語言,所有生物可能有共同的起源或生命在本質上是統一的,等等。
3. 提示:此題具有一定的開放性,旨在促進學生積極思考,不必對答案作統一要求。
可以從增強密碼容錯性的角度來解釋,當密碼子中有乙個鹼基改變時,由於密碼的簡併性,可能並不會改變其對應的氨基酸;也可以從密碼子使用頻率來考慮,當某種氨基酸使用頻率高時,幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。
(五)思考與討論四
1.提示:此題旨在檢查對蛋白質合成過程的理解。可以參照教材中圖4 6的表示方法來繪製。
2.提示:根據mrna的鹼基序列和密碼子表就可以寫出肽鏈的氨基酸序列。
(六)想像空間
dna相當於總司令。在戰爭中,如果總司令總是深入前沿陣地直接指揮,就會影響他指揮全域性。dna被核膜限制在細胞核內,使轉錄和翻譯過程分隔在細胞的不同區域進行,有利於這兩項重要生命活動的高效、準確。
(七)練習
基礎題1.tgcctagaa;ugccuagaa;3;3;半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。
2.c。
拓展題1.提示:可以將變化後的密碼子分別寫出,然後查密碼子表,看看變化了的密碼子分別對應哪種氨基酸。
這個例項說明密碼的簡併性在一定程度上能防止由於鹼基的改變而導致的遺傳資訊的改變。
2.提示:因為幾個密碼子可能編碼同一種氨基酸,有些鹼基序列並不編碼氨基酸,如終止密碼等,所以只能根據鹼基序列寫出確定的氨基酸序列,而不能根據氨基酸序列寫出確定的鹼基序列。
遺傳資訊的傳遞就是在這一過程中損失的。
課後反思:
第1節注重學生對內容的掌握,同時將過程與複製過程進行比較。
第2節注重學生對邊角,補充的知識的理解,並且做好對應訓練,最後從實質上掌握好本節內容。
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