《重慶市榮昌安富中學(xué)2014屆高二生物 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 基因的表達(dá)(第1課時)教案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《重慶市榮昌安富中學(xué)2014屆高二生物 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 基因的表達(dá)(第1課時)教案(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第六章 遺傳和變異 第一節(jié) 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 三、基因的表達(dá) 第一課時
教學(xué)目的
1.了解染色體、 DNA和基因三者之間的關(guān)系以及基因的本質(zhì)。
2.了解基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。
3.了解基因控制性狀的原理。
4.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,使學(xué)生掌握一定的科學(xué)研究方法。
5.理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)原理。
6.通過指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并制作蛋白質(zhì)合成過程的活動模具,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
教學(xué)重點
1.染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系和基因的本質(zhì)。
2.基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。
教學(xué)難點
基因控制蛋白質(zhì)合成
2、的過程和原理。
教學(xué)用具
投影片?!斑z傳工程初探”錄像片。果蠅某一條染色體上的幾個基因圖。DNA轉(zhuǎn)錄RNA過程的掛圖。20種氨基酸的密碼子表。蛋白質(zhì)合成示意圖。中心法則圖解。白化癥患兒圖。
教學(xué)方法
教師講述、啟發(fā)與學(xué)生討論探索相結(jié)合。
課時安排 二課時。
板 書
教學(xué)過程
投影片1
1.取植物體任何部位的一個活細(xì)胞,為什么能通過組織培養(yǎng)法培育成一株完整的植物體?
2.兒女象父母的根本原因是什么?
第一課時
1 / 9
三、基因的表達(dá)
(一)基因
1.基因與染色體的關(guān)系:
基因在染色體上呈直線排列;染色體
3、是基因的載體。
2.基因與DNA的關(guān)系:
每個DNA分子上有很多基因;基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
投影片II
小資料
據(jù)科學(xué)家推算,人類大概有10萬多個基因,而人類每一個細(xì)胞中有46條染色體,每個染色體含有一個DNA分子,所以染色體(或每1個DNA分子)上約有1250多個基因。
3.基因的表達(dá)
(二)基因控制蛋白
質(zhì)的合成
1.轉(zhuǎn)錄
(1)RNA的合成
(2)DNA與RNA比較
(3)轉(zhuǎn)錄的特點:
在核中進(jìn)行;以DNA特定的一條
4、單鏈為模板轉(zhuǎn)錄;特定的配對方式:
復(fù)習(xí)提問:請同學(xué)們根據(jù)上節(jié)課學(xué)習(xí)過的DNA的復(fù)制和前面學(xué)習(xí)過的有絲分裂、減數(shù)分裂、受精作用等方面相關(guān)的知識思考下列兩個問題。
觀看:投影片。
討論:第一個問題,引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固DNA的復(fù)制及其復(fù)制時特定的時間背景以及復(fù)制和均等分配對保持遺傳性狀穩(wěn)定性的意義。
討論:第二個問題,首先簡要?dú)w納引出課題,然后通過教師的逐步引導(dǎo)使學(xué)生從以下幾方面展開討論分析:
1.蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者,說明生物體的性狀是通過蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能來體現(xiàn)的。兒女像父母,從本質(zhì)上,是由于父母把自己的DNA分子復(fù)制了一份傳給子女的
5、緣故。從現(xiàn)象上看是性狀的相似,而性狀的相似說明了兒女與父母之間在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上的相似或相同。通過這樣的討論把學(xué)生的思維由遺傳物質(zhì)DNA與性狀的關(guān)系引導(dǎo)到遺傳物質(zhì)DNA與蛋白質(zhì)的關(guān)系上來。
2.據(jù)科學(xué)家推算,人體內(nèi)約含有10萬種以上的蛋白質(zhì),而人體每個細(xì)胞中只含有46個DNA分子,那么46個DNA分子是如何控制合成10萬種以上的蛋白質(zhì)的?通過這個問題的討論,使學(xué)生明確一個DNA分子可以控制多種蛋白質(zhì)的合成。
啟發(fā):現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究認(rèn)為,生物的性狀是由基因控制的,每個DNA分子上有很多基因,這些基因分別控制著不同的性狀。那么,什么是基因呢?
講述:早在19世紀(jì)60年代,遺傳學(xué)家們就
6、提出了生物的性狀是由遺傳因子控制的觀點,但是,當(dāng)時所說的遺傳因子僅僅是一種邏輯推理的概念。隨著科研水平的不斷提高,科學(xué)家認(rèn)識到控制生物性狀的遺傳單位是一種物質(zhì)且具有一定的結(jié)構(gòu),基因就是這種遺傳的獨(dú)立單位。20世紀(jì)初期,遺傳學(xué)家們通過果蠅的遺傳實驗,認(rèn)識到基因存在于染色體上,并且在染色體上呈直線排列。由于每個染色體含有一個DNA分子,每個DNA分子上有很多基因,所以說染色體是基因的主要載體。
看圖:教材12頁圖6-7,使學(xué)生進(jìn)一步明確基因與染色體的關(guān)系。
講述: 20世紀(jì)50年代以后,隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展,尤其是在沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型以后,人們才真正認(rèn)識了基因的本質(zhì),
7、即基因是DNA分子片段,該片段的堿基序列代表控制某種性狀發(fā)育的信號。研究結(jié)果還表明,每一條染色體只含有一個DNA分子,每個DNA分子上有很多個基因,每個基因中又可以含有成百上千個脫氧核苷酸。
觀看:“遺傳工程初探”錄像片段,讓學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會基因與DNA的關(guān)系。
自習(xí):教材13頁小資料。
講述:由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序(或堿基順序)不同,也就是說不同的基因含有不同的遺傳信息,所以說基因是蘊(yùn)含特定遺傳信息的DNA序列或者說是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
觀看:投影片II:有關(guān)人類基因數(shù)量的小資料。
講述:通過上面的討論和學(xué)習(xí),我們知道了基因是控制生物性狀遺傳的基
8、本單位,而生物性狀是基因的表現(xiàn)形式。由于每個基因都蘊(yùn)含特定遺傳信息的DNA序列,所以基因不僅可以通過DNA分子的復(fù)制把遺傳信息通過有性生殖方式傳遞給后代,還可以使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)上來,從而使后代在個體發(fā)育過程中表現(xiàn)出與親代相似的性狀,遺傳學(xué)上把這一過程叫做基因的表達(dá)。
討論:遺傳物質(zhì)DNA一般都存在于細(xì)胞核中,而蛋白質(zhì)的合成則是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的,那么細(xì)胞核中的DNA是如何控制細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成過程的?引導(dǎo)學(xué)生推斷可能的兩種途徑(直接或間接),然后討論哪種途徑是可行的。好比具有不同語言的兩個國家間的交往一樣,必須時常委派一些能懂這兩國語言的使者才能進(jìn)行友
9、好往來。使學(xué)生知道細(xì)胞核中DNA所攜帶的遺傳信息也必須通過中間媒介傳遞到細(xì)胞質(zhì)中,才能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。
講述:大量的科學(xué)實驗表明,信息的傳遞不是由DNA直接傳遞給蛋白質(zhì)的,而是在細(xì)胞核中先把DNA的遺傳信息傳遞給RNA,然后RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中,在蛋白質(zhì)合成中起模板作用。我們把這種RNA形象地叫做信使RNA,簡寫為mRNA。
提問:那么基因控制蛋白質(zhì)合成的過程包括幾個階段呢?
?。ɑ卮穑簝蓚€階段,即mRNA的合成階段和蛋白質(zhì)的合成階段。)
提問:合成mRNA的過程也就是轉(zhuǎn)錄的過程,這個過程的場所在哪兒?
觀看:“遺傳工程初探”錄像片段中轉(zhuǎn)錄部分。
講述:通過觀察
10、同學(xué)們都知道,轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行的。轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為摸板,按照堿基互補(bǔ)配對原則,合成RNA的過程。
看圖:DNA轉(zhuǎn)錄mRNA過程的圖解,使學(xué)生明確mRNA是如何合成的。
啟發(fā):RNA只有一條鏈,它的結(jié)構(gòu)組成與DNA有什么異同點呢?(師生討論共同完成)
討論:mRNA具有什么樣的結(jié)構(gòu)特點使它能夠?qū)NA所攜帶的遺傳信息準(zhǔn)確無誤地傳遞到細(xì)胞質(zhì)中去呢?
講述:從剛才的討論中我們知道,RNA沒有堿基T(胸腺嘧啶),而有堿基U(尿嘧啶)。因此,在以DNA為模板合成RNA時,需要以U代替T與A配對,由于RNA也有堿基結(jié)構(gòu),也與DNA所含的堿基互補(bǔ)配對,因此, DNA所攜帶的特定的遺傳信息就能通過轉(zhuǎn)錄準(zhǔn)確無誤地反應(yīng)到RNA分子結(jié)構(gòu)上,使RNA也具有與DNA一樣的遺傳信息。
討論:轉(zhuǎn)錄的特點。
設(shè)置懸念:mRNA合成之后,通過核孔到達(dá)細(xì)胞質(zhì)的核糖體上,直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。但是我們知道,蛋白質(zhì)是由20種氨基酸組成的,而信使RNA上的堿基只有四種(A、G、C、U),那么,這四種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)上的20種氨基酸的呢?關(guān)于這個問題,下節(jié)課探討。
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