基因指导蛋白质的合成第二课时学案
《基因指导蛋白质的合成》教学设计2
第一节《基因指导蛋白质的合成》教学设计一、教材分析(一)教材的地位与作用所使用的教材是中图版必修二。
讲述的内容是第三单元第二章第二节“基因的表达”。
本节是从本质上阐述生命现象的理论,是分子遗传学的核心。
本节教材是本册教材的重点之一,有承上启下的作用。
(二)教材前后联系“基因的表达”这部分内容,(1)从物质上看,讨论的是生命特有的两种大分子物质一一蛋口质和核酸在生命现象中的关系。
学习过程需要生物学第一模块《分子与细胞》的知识作为基础,其中密切相关的内容有第二单元“细胞的自我保障”中关于蛋口质的结构和合成,核酸的结构和功能等。
(2)从结构上看,基因表达的过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的,因此,还需要第一模块第一单元“有机体中的细胞”中细胞的结构和功能等内容作为基础。
(3)从功能上看,细胞代谢过程都是性状的体现,都是基因表达的结果,从这一点上说,本节内容有有助于对生命最基本特征的理解,这涉及第一模块第三单元“细胞的新陈代谢”中,关于酶在代谢中的作用及第四单元“细胞的生命周期”中有关细胞增殖、分化等内容。
列外,本节教材与生物学第三模块《稳态和环境》的学习也有密切的联系。
因为生命许多特有的调节活动都是基因一一酶一一性状或基因一一蛋白质一一性状的具体体现。
就本册而言本节有利于从本质上理解染色体变异与生物性状的关系;同时也有利于对第二单元基因的分离规律和自由组合规律的本质作进一步理解。
二、学情分析:学生在学习《基因的本质》后,已经对基因产生了浓厚的兴趣,想进一步探知有关基因的其他问题,学习的欲望强烈,但具以往的经验,学生往往会陷入学习时明白,学完了就糊涂的困惑中,同时还有课时紧,任务重的矛盾。
三、教学目标1、概述遗传信息的转录和翻译过程。
2、能运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
四、 教学重点遗传信息的转录和翻译的过程。
五、 教学难点:遗传信息的翻译过程。
六、 教学方法:合作探究、讨论、对比分析等方法 七、教学用具: 多媒体、表格等 八. 教学过程2・RNA —般为单链,比DNA 短,能通过核孔,从细胞 核转移到细胞质中。
人教版高中生物必修2 基因指导蛋白质的合成(二) 名师制作优质教案
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总结回答
思考讨论
教学过程设计
教
学
二次备课
思考4:游离在细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体上的?
观察tRNA的结构,讨论氨基酸与tRNA的关系:
1.一种转运RNA能运载多少种氨基酸?
2.一种氨基酸可以由多少种转运RNA运载?
3.运载氨基酸的转运RNA共有几种?
阅读教材概括翻译的过程,并以简练的语言分步骤叙述
小结:略
1、一个核糖体中有几个tRNA的结合位点?
2、DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中,穿过几层磷脂双分子层?
3、基因的表达是以DNA分子为单位还是以基因为单位?
阅读P72页基因对性状的控制和人类基因组计划的内容,思考:
1、基因怎样控制性状的?
2、基因和性状是一一对应的关系吗?
3、人类基因组计划研究的是人类的几条染色体上的基因?
备课时间
2018年月日
上课时间
第周周月日
班级节次
课题
基因控制蛋白质的合成(二)
总课时数
第节
教学目标
1、。概述翻译的过程,明确翻译的场所条件产物
2、掌握密码子的概念,了解密码子的种类及与氨基酸的对应关系以及研究的过程
3、理解基因如何控制性状及基因与性状的关系
4、了解中心法则的内容,
教学重难点
翻译的过程,
讨论:一个转运RNA一端的三个碱基是UAC)B.谷氨酸(GAG)
C.精氨酸(CGA)D.丙氨酸(GCU
讨论:已知DNA的碱基对顺序和对应的mRNA的碱基顺序,请写出
多肽链的氨基酸顺序(以链2为模板进行转录,可查教材P65密码子表)。DNA
41基因指导蛋白质的合成第2课时教案(2)人教版必修2.doc
4・1基因指导蛋白质的合成第2课时教案(2)人教版必修2(二)遗传信息的翻译问:转录得到的RNA仍是碱基序列,而不是蛋白质。
那么,RNA±的碱基序列如何能变成蛋白质屮氨基酸的种类、数量和排列顺序呢?mRNA如何将信息翻译成蛋白质?翻译的概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成貝有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,称为遗传信息的翻译。
思考与讨论二提示:1.最多能编码16种氨基酸。
2.至少需要3个碱基。
教师让学生看密码子表,然后分析密码子的特点:(1)一个密码了决定一个特定的氨慕酸;(2)冇的氨慕酸可能冇一个以上的密码子;(3)起始密码子、终ll:密码子。
思考与讨论三提示:1.对应的氨基酸序列是:甲硫氨酸一谷氨酸一丙氨酸一半胱氨酸一脯氨酸一丝氨酸一赖氨酸一脯氨酸。
2.这是一道开放性较强的题,答案并不惟-,旨在培养学生的分析能力和发散性思维。
通过这一•事实可以想到牛•物都貝有相同的遗传语言,所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的,等等。
3•此题具有一定的开放性,旨在促进学生积极思考,不必对答案作统一要求。
可以从增强密码容错性的角度来解释,当密码子中有一个碱基改变时,山于密码的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸;也可以从密码子使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率高吋, 几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
问:游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运送到合成蛋口质的“牛产线”上的?引导:(1)我们再次比鮫三种RNA的功能。
(2)比较遗传信息、遗传密码和反密码子。
(3)讲述图解、CAI配合:翻译蛋白质的过程。
弄清以下问题:1.氨基酸如何进入核糖体;2.核糖体移动的方向;3.翻译的位点;4.肽链如何形成;5.翻译与转录、复制过程的异同点。
思考与讨论四提示:1・此题旨在检杳对蛋白质合成过程的理解。
可以参照教材屮图4・6的表示方法来绘制。
2.根据mRNA的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。
基因指导蛋白质的合成导学案(第2课时)
第一节基因指导蛋白质的合成导学案 (第2课时)新安四高王雪玲【知识目标】1.概述遗传信息的翻译。
【重点和难点】重点:遗传信息翻译的过程难点:遗传信息的翻译过程一.【知识链接】1、组成生物体蛋白质的基本单位是________,大约有________种,氨基酸结合成蛋白质的方式和场所分别是___________、___________。
2.蛋白质分子结构多样性的原因_____________________________。
4.基因指导蛋白质的合成包括两个过程:________和________5.RNA的种类:___________、___________、___________二. 【预习反馈】1、翻译(1)、翻译的含义:以为模板合成过程。
(2)、场所:(3)、条件:a、模板:b、能量:c、酶:d、原料:e、工具:“搬运工”(4)、产物:产生(5)、碱基互补配对原则:2、密码子(1)、密码子的定义:上的碱基。
(2)、密码子碱基个数的确定:DNA、RNA各自有种碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有种,1个氨基酸的编码至少需要个碱基,这些碱基有(用乘法等式表示)种组合,才足以组合出构成蛋白质的氨基酸。
(3)、密码子的种类:密码子共有种,其中起始密码子种,分别是,终止密码子种,分别是,能够决定氨基酸的密码子有种。
3、反密码子定义:上能够与互补配对的。
一种tRNA只能携带种氨基酸,一种氨基酸可以由种tRNA携带。
mRNA……U-U-A-G-A-U-A-C-U ……上有多少个密码子?写出相应的反密码子,并根据密码子表,列出相应的氨基酸序列。
有密码子个与其相应的反密码子为氨基酸序列为(查密码子表填写)三【合作探究】探究一:mRNA如何将信息翻译成蛋白质1.mRNA上碱基序列如何转化为相应蛋白质上氨基酸序列?2.mRNA碱基与氨基酸有什么样的对应关系?探究二:1.怎样将游离的氨基酸运输到核糖体上?2.如何确定哪个氨基酸排在哪个位置上?探究三1.翻译的模板是什么?2.翻译的场所在哪里?3.翻译的原料和产物分别是什么?四【列表比较】密码子反密码子位置种类种61种与发生碱基互补配对的3实质决定一个氨基酸的个相邻的碱基【拓展延伸】如图, 1条正在合成的多肽链:(1)翻译的方向是从左向右还是从右向左?(2)翻译产生多条多肽链相同吗?为什么?【随堂巩固】1.组成人体蛋白质的20种氨基酸对应的密码子共有( )mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程不需要参与的是( )A.核糖体B.tRNAC.氨基酸D.解旋酶3.下列哪种碱基排列顺序肯定不是遗传密码( )A.GAT B.AAAC.GUC D.UUU4.关于转运RNA和氨基酸之间相互关系的说法,正确的是( )A.每种氨基酸都可由几种tRNA携带B.每种氨基酸都有它特定的一种tRNAC.一种tRNA可以携带几种结构上相似的氨基酸D.一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA运输到核糖体上5.有关蛋白质合成的叙述中,正确的是( )A.每一种氨基酸只对应一种密码子B.氨基酸由mRNA密码子决定C.都在内质网上的核糖体中合成D.每一种氨基酸只对应一种tRNA6.若测得精氨酸的转运RNA上的反密码子为GCU,则DNA分子模板上决定这个精氨酸的相应碱基为( )A、GCAB、CGAC、GCTD、CGT7.某信使RNA中有碱基40个,其中C+U为15个,那么转录此RNA的DNA中G+A为()A.15 B.25C.30 D.408.某DNA分子中有1000个碱基对,则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过 ( )9.一条DNA分子上的某个基因有300个碱基对,则它控制合成的蛋白质分子中含有肽键的个数最多为()A、99个B、100个C、49个D、50个。
基因指导蛋白质的合成 (2) 教学设计
第4章第1节基因指导蛋白质的合成一、知识结构r转录基因指导蛋白质的合成J〔翻译二、教学目标1、概述遗传信息的转录和翻译。
2、运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
三、教学重点、难点及解决方法1、教学重点及解决方法[教学重点]遗传信息转录和翻译的过程。
[解决方法]⑴比较RNA与DNA结构的不同,三种RNA的功能及转录与翻译过程,让学生了解各个知识点间的内在联系。
⑵解读DNA遗传信息的过程。
2、教学难点及解决方法[教学难点]遗传信息的翻译过程。
[解决方法]⑴讲清碱基与氨基酸的对应关系,密码子等概念。
⑵利用多媒体课件展示完整的基因表达过程。
四、课时安排2课时。
五、教学方法启发式。
六、教具准备图片、多媒体课件。
七、学生活动1、讨论、争论、看图,形成新的问题。
2、看图分析DNA、RNA的区别,思考碱基与氨基酸的对应关系。
八、教学过程(一)明确目标(二)重点、难点的学习与目标完成过程。
第1课时当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认识,分析现实生活中一些具体的问题呢?例如,在现实生活中,我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的DNA,使恐龙复活呢?(学生讨论、争论)如果利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要要解决什么问题?看来要解决这个问题,我们还需要研究“基因的表达二引导学生看第4章的章图。
请学生阅读章图中的文字和图解,询问学生看懂了什么,又产生了哪些问题。
提出问题:基因是如何指导蛋白质合成的?分析推理1:问题情境:DNA在细胞核中,而蛋白质合成是在细胞质中进行的,两者如何联系起来? 推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使,科学家发现此物质就是RNAo 分析推理2:问题情境:如何解读DNA信息?解决问题的途径:1、看图比较:核糖与脱氧核糖的结构比较,RNA与DNA的化学组成比较。
2、看图了解:三种RNA的结构及功能。
3、讲述图解、CAI配合:解读DNA信息的过程(即DNA-mRNA)。
四川省塔山中学新人教高中生物必修二《4.1 基因指导蛋白质的的合成》学案2
4.1 基因指导蛋白质的合成第二课时教学目标:1. 遗传信息的翻译过程2. 复制转录翻译的比较教学重点:1. 理解基因表达翻译的概念和过程2. 认知和区分相关概念:遗传信息、遗传密码、反密码子;教学难点:1. 比较转录和翻译的不同点;2. 计算问题:基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。
教学过程:复习转录过程一、遗传信息的翻译:1、概念:_______________________________________________________________________。
部位:___________________________原料:____________________________模板:____________________________结果:___________________________________________2、实质:_______________________________________________________________________。
3、碱基与氨基酸之间的对应关系:DNA、RNA各自有_______种碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有_____种,1个氨基酸的编码至少需要____个碱基,而每3个碱基有__________________________(用乘法等式表示)种组合。
,才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。
密码子:mRNA上决定一个氨基酸的____个相邻的碱基叫做密码子,共有_____个密码子。
其中起始密码____个,分别是_________、______________;终止密码______个,分别是___________、________________、_________________。
4、氨基酸的“搬运工”tRNA:呈________形状,一端为_________________的部位,另一端有_____个碱基,每个tRNA上的3个碱基可以与_________上的密码子互补配对,称为反密码子。
人教版高中生物必修二《基因指导蛋白质的合成》(第2课时)导学案
第四章第1节基因指导蛋白质的合成(第2课时)导学案注:本导学案分复习前知、预习新知、课堂总结、课后拓展,四个部分。
课前通过复习和预习课本P62~67页,先完成复习前知和预习新知两个部分,限时35分钟。
一、复习前知1、下面是生物细胞中的三种RNA的示意图,请根据图解回答下面问题。
①A代表:主要作用是:②B代表:主要作用是:③C代表:主要作用是:2、下图为真核生物细胞核内转录过程的示意图,下列说法正确的是()A.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的B.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶D.转录完成后,②需通过两层生物膜才能与核糖体结合二、预习新知本节第2课时需解决的重点问题是:如何将mRNA中的碱基排列顺序翻译为蛋白质中的氨基酸序列呢?请阅读课本P64~67页和以下资料,尝试逐步解决该问题。
1、遗传信息的翻译的概念辨析2、mRNA中的碱基排列顺序如何决定多肽链中的氨基酸排列顺序呢?(请填空)资料(1):核酸中的碱基排列顺序代表遗传信息。
mRNA含有种碱基,细胞中组成蛋白质的氨基酸约有种。
资料(2):如果1个碱基决定一个氨基酸,mRNA上的4种碱基能决定种氨基酸?资料(3):如果2个碱基决定一个氨基酸,mRNA上的4种碱基能决定种氨基酸?资料(4):如果3个碱基决定一个氨基酸,mRNA上的4种碱基能决定种氨基酸?由四则资料推测:一个氨基酸的编码至少需要个碱基,才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。
后来,科学家通过一步步的推测和实验成功破译了遗传密码,见课本P65页密码子表。
试试看:查阅课本P65页表4-1的密码子表,尝试写出以下一段mRNA对应的氨基酸序列。
查阅时先查mRNA密码子的第1个字母,然后第2个字母,最后第3个字母。
mRNA序列为:-AUGGAAGCAUGUUAG-对应氨基酸序列为:第2题的问题解决了吗?若有新问题,请记录:3、游离的氨基酸如何进入核糖体,完成按序排列呢?(请填空)资料(1):氨基酸的“搬运工”是?资料(2):tRNA分子结构像三叶草的叶形,其特点是:一端是携带的部位;另一端有3个特别的碱基,每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的互补配对,所以称之为。
高中生物 4.1基因指导蛋白质的合成(第2课时)导学案 新人教版必修2
高中生物 4.1基因指导蛋白质的合成(第2课时)导学案新人教版必修24、1基因指导蛋白质的合成(第2课时)导学案新人教版必修2课题:4、1基因指导蛋白质的合成(第2课时)第周第课时授课人:审批人:学习目标概述遗传信息的翻译学习重点遗传信息的翻译过程学习难点遗传信息的翻译过程学生活动教学设计自主研讨目标与导入本节聚焦:1、遗传信息的翻译过程是怎样的?2、什么是遗传密码?导入:回忆上节课的内容,转录过程中:模板:原料:能量:酶:由复习巩固导入新课自学与诊断翻译:(1)概念:指在上,以为模板合成 ________________的过程。
(2)场所:主要在。
(3)条件:a、模板:b、原料:c、能量:d、酶:合作互动互动与展示翻译过程:⑴mRNA进入细胞质,与___________结合。
⑵携带一个特定氨基酸的tRNA,通过___________与第一个密码子互补配对,进入位点1。
⑶携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
⑷位点1、位点2相应的氨基酸________形成_______,位点1上的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上。
⑸核糖体读取下一个__________,原占据位点1的tRNA离开__________,占据位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链的合成。
重复进行直至读取到________。
⑹肽链合成后,从_________上脱离,经过一系列步骤,盘曲折叠成成熟的_________分子。
精讲与点拨遗传信息的翻译①概念:在细胞质的核糖体中进行。
是以信使RNA为模板,以转运RNA为运转工具,按照碱基互补配对原则,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
②过程:信使RNA从细胞核中合成以后,从核孔出来与核糖体结合。
信使RNA上带有的遗传信息以遗传密码(信使RNA 上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基)的形式存在,转运RNA将氨基酸按信使RNA上的密码子的顺序放在核糖体上的相应部位,通过脱水缩合,形成多肽,多肽脱离核糖体后,经过一定的盘曲折叠,形成蛋白质。
人教版高中生物必修二《基因指导蛋白质的合成》(第2课时)教案
4.1 基因指导蛋白质的合成(第2课时)教学设计一、教学内容及地位分析本节《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物必修二第4章第1节的内容,本节内容包括基因表达的两个基本过程——转录和翻译,本节课是第2课时,分析翻译的过程。
教材在第3章安排了DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制,以及基因与DNA的关系,而本节是在第3章的基础之上继续分析基因与性状的关系。
蛋白质是生命活动的主要承担者,因此本节基因指导蛋白质的合成正体现了基因对性状的控制。
所以本节在遗传学中有极其重要的地位。
二、教学目标知识与能力目标①通过阅读文本、师生互动,能够说明遗传信息翻译的过程;②通过教师讲解、资料分析,能够运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
学科素养(1)基础知识(遗传信息翻译的过程;碱基与氨基酸的对应关系);(2)基本技能(运用数学方法,分析资料,得出结论,培养分析推理和归纳的能力);(3)基本思想(通过遗传信息翻译的过程的学习,能够培养学生的对生命的敬畏及理性思维和科学探究的精神);(4)基本活动经验(体验基因表达过程的和谐美,基因表达原理的逻辑美、简约美)。
三、教学重难点主干知识:遗传信息的翻译过程;侧枝知识:mRNA(密码子)、tRNA(反密码子)与氨基酸的关系;四、教学安排第2课时五、学情分析与教学方法的选择由于是异地教学,学生情况完全未知,只能预设学生情况。
当然学生之前已有的前摄知识,可以充分利用,比如第1课时中已学的RNA与DNA的区别、RNA 的种类与作用、转录过程的学习,以及必修一中氨基酸的结构、多肽的形成等知识,都为本节的学习做了良好的铺垫。
同时,本课知识相对抽象,学生理解难度较大。
因此本节课我并未采用严格意义上的“翻转课堂”,而采用了“课前导学法”、“模型构建法”、“问题教学法”的混合教学模式,课前导学目的是调动学生复习知识与新知识独立构建,模型构建则是要解决“翻译过程”这个重难点,问题教学则贯穿整节课,作为纽带层层深入。
人教版生物必修二4.1基因指导蛋白质的合成(第二课时)说课稿
模型应用
讲解基础
阅读教材
构建概念 利用教材 突出重点 自主学习
加深理解 突破难点
自主学习:翻译的概念和实质是什么呢?
自主阅读课本,确定问题答案
合作探究:1.碱基与氨基酸之间的对应关系 2.tRNA与氨基酸的关系
小 组 讨 论
合作 探究
构建概念 突出重点
应用模型 突破难点
小组合作 小组自评
展示模型 组间他评
③初步了解密码子和反密码子的关系和作 用。 2.组织学生根据预习内容课前设计制作翻译模型,每组人数8人。模型用 于课堂展示和交流。
创设情境 导入新课
基因指导蛋白质的合成
病毒基因
基因疫苗
基因控制蛋白质合成的过程
DNA的遗传信息
转录 信
mRNA的遗传信息 使
细胞核
蛋白质
新知教学
RNA如何指导蛋白质合成的呢?遗传信息传递到 RNA之后又如何继续传递到蛋白质呢?
DNA→DNA
转录: DNA RNA
细胞核
DNA的一条链 (模板链)
游离的核 mRNA DNA→mRNA 糖核苷酸
翻译:
细胞质
RNA 蛋白质
mRNA
游离的氨基酸 蛋白质 mRNA→Pro
知识拓展
美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛因为 发现“RNA干扰机制--双链RNA沉默基因”而 获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。RNA干扰 机制的实质就是在遗传信息传递中使翻译过程 受阻。
四、说教法学法
说教法
1直观教学法 2阅读指导法 3问题情境教学法
说学法
1自主学习 2合作学习 3动手制作生物模型
五、说教学过程
知识拓展
遗传信息传递
人教新课标高中生物必修二第1节基因指导蛋白质的合成第2课时示范教案
第 1 节基因指导蛋白质的合成(第2 课时)教学目标1.概述遗传信息转录和翻译。
2.运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
3.解释中心法则。
教学重难点【教学重点】1.遗传信息转录和翻译的过程。
2.中心法则。
【教学难点】遗传信息翻译的过程。
教学过程一、导入新课从上节课我们知道,mRNA 合成之后,通过核孔到达细胞质的核糖体上,直接指导蛋白质的合成。
遗传学上把以mRNA 为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫翻译。
二、讲授新课(二)遗传信息的翻译教师引导学生思考:蛋白质是由20 种氨基酸组成的,氨基酸上有碱基与mRNA 的碱基互补配对吗?(没有)是什么把mRNA 和氨基酸联系起来的呢?它们有什么对应关系呢?这好比我们把英文翻译成中文时查阅英汉词典,正是借助于英文词与汉字的对应关系,我们才能将一篇英文翻译成汉语。
而信使RNA上的碱基只有四种(A、G、C、U),那么,这四种碱基是怎样决定蛋白质上的20 种氨基酸的呢?下面我们用数学的方法来推测。
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AGCU,如何决定20 种氨基酸?教师请各学习小组把推理过程写出来。
学生的逻辑推理: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。
教师总结并补充:1961 年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA 的三个碱基决定即三联体密码子。
也就是说mRNA 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。
美国年轻的生物化学家尼伦伯格和德国生物学家马太用人工合成方式,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年科学家已将20 种氨基酸的密码全部破译。
教师展示20 种氨基酸的密码子表并引导学生分析密码子的特点。
密码子的特点:连续性:一个起点开始连续不断的一个一个读到终止;简并性:一个氨基酸对应多个密码子;专一性:每种密码子只对应一种氨基酸;起始和终止密码子:AUG 是甲硫氨酸的密码子,也是起始密码子;UAG 、UAA 及UGA 不编码任何氨基酸,是终止密码子;通用性:绝大多数生物共用密码子表。
人教版高中生物必修2-4.1《基因指导蛋白质的合成》(第2课时)名师教案
4.1 基因指导蛋白质的合成(第2课时)教学设计授课人:张斌授课地点:江苏赣榆一中一、教学内容及地位分析本节《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物必修二第4章第1节的内容,本节内容包括基因表达的两个基本过程——转录和翻译,本节课是第2课时,分析翻译的过程。
教材在第3章安排了DNA是主要的遗传物质、DNA的结构和复制,以及基因与DNA的关系,而本节是在第3章的基础之上继续分析基因与性状的关系。
蛋白质是生命活动的主要承担者,因此本节基因指导蛋白质的合成正体现了基因对性状的控制。
所以本节在遗传学中有极其重要的地位。
二、教学目标知识与能力目标①通过阅读文本、师生互动,能够说明遗传信息翻译的过程;②通过教师讲解、资料分析,能够运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
学科素养(1)基础知识(遗传信息翻译的过程;碱基与氨基酸的对应关系);(2)基本技能(运用数学方法,分析资料,得出结论,培养分析推理和归纳的能力);(3)基本思想(通过遗传信息翻译的过程的学习,能够培养学生的对生命的敬畏及理性思维和科学探究的精神);(4)基本活动经验(体验基因表达过程的和谐美,基因表达原理的逻辑美、简约美)。
三、教学重难点主干知识:遗传信息的翻译过程;侧枝知识:mRNA(密码子)、tRNA(反密码子)与氨基酸的关系;四、教学安排第2课时五、学情分析与教学方法的选择由于是异地教学,学生情况完全未知,只能预设学生情况。
当然学生之前已有的前摄知识,可以充分利用,比如第1课时中已学的RNA与DNA的区别、RNA的种类与作用、转录过程的学习,以及必修一中氨基酸的结构、多肽的形成等知识,都为本节的学习做了良好的铺垫。
同时,本课知识相对抽象,学生理解难度较大。
因此本节课我并未采用严格意义上的“翻转课堂”,而采用了“课前导学法”、“模型构建法”、“问题教学法”的混合教学模式,课前导学目的是调动学生复习知识与新知识独立构建,模型构建则是要解决“翻译过程”这个重难点,问题教学则贯穿整节课,作为纽带层层深入。
人教课标版高中生物必修2第4章《基因指导蛋白质的合成》示范教案(第2课时)2
第2课时课前准备1.遗传信息的翻译示意图。
2.密码子示意图。
3.转运RNA的结构示意图。
教学过程导入新课1.情境导入生物细胞中的DNA如同一份绝密图纸,是千万不能遗失的。
任何生物体直到死之前,都要按照蓝图所规定的模型去工作。
所以这幅蓝图只能锁在细胞核这个保险箱中,只许抄写,不能借出或销毁。
此外,DNA分子很长,细胞核这个工作场所太小,装配起来不方便,效率低,必须依靠翻译家的帮助,才能完成如此程序化的工作。
按照蓝图“施工”并不是DNA分子孤军作战,而是在伟大的翻译家大力协作下才完成的。
因为按照DNA的指令合成细胞中的蛋白质,就要把“密码”语言译成蛋白质的20多种氨基酸语言,参与这一“翻译”工作的是RNA,因此RNA也就获得了“翻译家”的称号。
RNA共有三种:信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。
它们分工合作,有条不紊地完成这项伟大的、程序化的任务。
我们把这个过程称为遗传信息的翻译。
2.复习导入前一节课我们学习了遗传信息的转录,转录是指在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则,合成mRNA的过程。
现在我们一起来回忆这部分内容,回答下列问题。
思考:(1)转录的场所和模板分别是什么?(2)转录的原料和条件是什么?(3)转录时碱基是如何配对的?(4)在进行转录的时候,遗传信息是如何流动的?学生回答。
点拨:(1)转录的场所和模板分别是细胞核和DNA的一条链。
(2)转录的原料和条件分别是4种游离的核糖核苷酸和能量(ATP)、酶(解旋酶、RNA聚合酶)。
(3)转录时碱基按照G—C、C—G、T—A、A—U的配对方式进行。
(4)在进行转录的时候,遗传信息是从DNA流向mRNA的。
在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,利用4种核糖核苷酸来转录形成mRNA,这是基因指导蛋白质合成的第一个步骤——转录。
现在,让我们一起来研究基因表达的第二个步骤——遗传信息的翻译。
4.1基因指导蛋白质的合成第2课时教案高一下学期生物人教版必修2
年期第周星期本学期第篇教学设计课题基因指导蛋白质的合成〔其次课时〕共课时授课类型学科核心素养与教学目标基于遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质的事实,阐述生命活动不仅需要物质和能量,也需要信息,生命是物质、能量和信息的统一体。
(生命观念、科学思维)基于地球上几乎全部生物都都共用一套遗传密码的事实,说明生物界的统一性,认同当今生物有着共同的起源。
(科学思维、社会责任)教材分析重点翻译的过程难点翻译的过程教学方法教学用具教学流程同学学习活动预设老师教学活动预设课前[预]目标导引主动预学完成及学案对应预习内容。
依据教材和课标制作学案。
课中[议] 鼓舞争论生成问题[探] 探究质疑互帮互学[展] 观看视频,争论相应问题,并回忆前一课时内容,对本课时的内容绽开思索和探究。
上节课,我们组成的八个科研小组已经争论了复活恐龙的第一步转录的过程,我们先来一起回忆。
很好,同学们都对转录的过程把握的很熟识,但是由临时储存遗传信息的mRNA又如何变成蛋白质的这个问题想必又消失在大家的脑海中,接下来的时间,我们就一起来解决一下三个问题吧。
①什么叫做翻译?②mRNA 的碱基与氨基酸之间的关系?③游离在细胞质中的氨基酸,是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线〞上的呢?探究一:什么叫做翻译?通过这个定义,你能得出关于翻译过程的什么内容?很好,但是大家有没有想过mRNA上是许多核糖核苷酸连接而成的单链结构,而蛋白质是各种氨基酸组成的大分子,细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有肯定氨基酸挨次的蛋白质,这一过程叫做翻译。
场所:细胞质模板:mRNA原料:各种氨基酸产物:蛋白质启迪思路激情展现[辨] 辩论解疑点评辨别[测] 归纳内化检测固学他们在数量上是否会存在什么关系呢?探究二:mRNA的碱基与氨基酸之间的关系?依据学案科学史及课本P,思索并争论以下任务:任务①:mRNA中的碱基序列和蛋白质中的氨基酸序列的对应关系。
〔1〕RNA 的根本单位有几种?构成生物体蛋白质的氨基酸又有几种?〔2〕假设1个碱基打算一个氨基酸,最多编码几种氨基酸?假设2个呢?一个氨基酸至少需要几个碱才能足够编码这些氨基酸?氨基酸与密码子的对应关系是怎样的?任务②观看密码子表,依据问题,得出密码子的特点。
基因指导蛋白质合成(第2 课时)的教学设计
课程篇一、教材分析“基因指导蛋白质合成”是人教版第二册第四章第一节的内容,是在第二、三章“基因在哪里”“基因是什么”的基础上进一步研究“基因是如何起作用的”即基因的表达,也就顺理成章了,因为第1课时已经学习了DNA通过转录将遗传信息传递给mRNA 储存在四种碱基的排列顺序中,所以mRNA如何翻译成蛋白质实现基因对性状的控制就成为本节课的重点,对学生理解生物的遗传现象有重要的意义,为后面学习生物的各种变异打基础。
二、教学策略学生已经了解基因的概念、DNA、基因与染色体的关系,为学习基因控制性状打下良好的知识基础,高二的学生假设抽象思维与系统思维已经发展到一定的水平,自我意识高涨,反抗意识增强,所以本节课教学设计坚持以学生为中心,尊重学生的个性发展,依据新课标要求本节课设计了合作探究、模型制作、动态演示等学生活动,引导学生积极主动地学习,以此提升课堂品质和效率。
三、教学目标1.知识目标:概述遗传信息的翻译过程,能运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系,理解密码子的简并性。
2.能力目标:运用已有知识和经验提出假说,培养和发展学生的识图辨图和析图能力,分析归纳和推理判断的能力。
3.情感态度与价值观目标:通过比较转录和翻译过程,确立结构与功能相适应的观点。
四、课前准备确定学习小组:分8组,每组自主推选确定学习组长。
材料准备:纸质的mRNA模型8个,20种氨基酸模型8份,8种tRNA模型8份,核糖体模型16个,记号笔8支,图钉4盒,磁力片若干,回形针4盒。
五、教学过程1.情景导入通过同学们熟悉的电报声引入一段电报文直接提问学生发出什么重要文件,创设问题情境激发学生的学习兴趣,紧接着向学生呈现莫尔斯电码表,让学生根据电码表准确翻译成文字,深深体会到电码表在翻译过程中的重要作用。
2.分析探究mRNA中的碱基与氨基酸之间的对应关系如何?引导学生学习密码子破译的推测过程。
mRNA中只有4种碱基,而编码蛋白质的氨基酸有20种,这4种碱基是如何决定20种氨基酸的呢?引导学生逐步推测出mRNA中3个碱基编码一个氨基酸,给学生呈现一段mRNA序列,提问学生说出该mRNA编码的氨基酸序列。
《基因指导蛋白质的合成》第二课时参考学案
4.1 基因指导蛋白质的合成第二课时学习目标:1. 遗传信息的翻译过程遗传信息的翻译过程2. 复制转录翻译的比较复制转录翻译的比较学习重点:1. 理解基因表达翻译的概念和过程理解基因表达翻译的概念和过程2. 认知和区分相关概念:遗传信息、遗传密码、反密码子;学习难点:1. 比较转录和翻译的不同点;比较转录和翻译的不同点;2. 计算问题:基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。
碱基和氨基酸的对应关系。
学习过程:复习转录过程复习转录过程一、遗传信息的翻译:1、概念:____________________________________________________________________。
部位:___________________________ 原料:____________________________ 模板:____________________________ 结果:___________________________________________ 2、实质:____________________________________________________________________。
3、碱基与氨基酸之间的对应关系:、碱基与氨基酸之间的对应关系:DNA、RNA各自有_______种碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有_____种,1种碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有个氨基酸的编码至少需要____个碱基,而每3个碱基有__________________________(用乘法等式表示)种组合。
,才足以组合出构成种氨基酸。
蛋白质的20种氨基酸。
密码子:mRNA上决定一个氨基酸的____个相邻的碱基叫做密码子,共有_____个密码子。
其中起始密码____个,分别是_________、______________;终止密码______个,分别是___________、________________、_________________。
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第一节基因指导蛋白质的合成(学案)
制作:平定二中高一生物组
第二课时:遗传信息的翻译
【学习目标】
知识目标:
1.理解遗传信息与“密码子”的概念
2.运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系概述遗传信息转录的过程和原理。
3.掌握遗传信息翻译的过程。
【能力目标】
1.通过遗传信息翻译过程的学习,培养学生综合分析的能力。
2.利用课本的插图和课件,培养和发展学生的读图能力。
3.通过一些知识点的对照,掌握类比归纳的方法。
【学习重难点】遗传信息的翻译过程。
【预习导航】课前完成
1.翻译
①概念:在________中,以________为模板,合成具有一定氨基酸顺序的________的过程。
②场所:
③模板:
④原料:
⑤运载工具:
⑥产物:
2.密码子
(1)概念:_______上的3个相邻的碱基决定1个氨基酸,这3个相邻碱基称为_______。
(2)种类:共有_______种,决定氨基酸的有_______种。
3.转运RNA
(1)结构:形状呈_______________,一端是携带______的部位,另一端有三个碱基。
每个tRNA 的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,称为______。
(2)种类:______种
(3)特性:每种tRNA只能识别并转运______种氨基酸。
小结:基因指导蛋白质合成过程
() ( )
基因 mRNA 蛋白质
细胞核细胞质(核糖体)
【提出疑惑】
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑?请把它记下来吧?
【课内探究】(重、难点突破)
探究活动(一):密码子与氨基酸的关系
1.碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?信使RNA上至少由几个碱基来决定一个氨基酸?
密码子:在________上相邻的______个碱基
活动1:观察教材P65表4-1的密码子表,你有哪些发现?与同学一起交流。
概括:
1)密码子共64 种,能决定氨基酸的遗传密码子只有个。
不能决定氨基酸的
是个密码子。
2)一种密码子,决定种特定的氨基酸
3)一种氨基酸可能有种密码子(简并性)
4)地球上几乎所有的生物密码子表(通用性)
特别提醒:密码子的简并性能在一定程度上防止由于DNA中碱基的改变而导致的蛋白质的改变,从而维护了生物性状的稳定性。
探究活动(二):tRNA与氨基酸的关系
2:游离在细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体上的?
活动2:观察PPT中tRNA的结构,讨论:
1)什么是反密码子?与密码子什么关系?
2)一个转运RNA上是否只有三个碱基?
3)一种转运RNA能运载多少种氨基酸?
4)一种氨基酸可以由多少种转运RNA运载?
5)运载氨基酸的转运RNA共有几种?
.针对性练习1:一个转运RNA一端的三个碱基是CGA,这个RNA转运的氨基酸是 ( ) A.酪氨酸(UAC) B.谷氨酸(GAG)
C.精氨酸(CGA) D.丙氨酸(GCU)
活动3:比较以下三个概念:
活动4:阅读教材P 66第二段及图4-6 概括翻译的过程,并对照PPT 以简练的语言分步骤叙述 (1)mRNA 进入细胞质,与___________结合。
(2) 与mRNA 相互识别,携带特定的氨基酸进入相应的位点。
⑶两氨基酸形成_______而转移到占据位点2的tRNA 上。
(4)核糖体沿 移动,肽链延伸。
(5)遇到 密码子,合成终止,
(6)肽链从_________________________上脱离,经过一系列步骤,盘曲折叠成成熟的蛋白 质分子。
针对性练习2:已知DNA 的碱基对顺序和对应的mRNA 的碱基顺序,请写出多肽链的氨基酸顺序(以链2为模板进行转录,可查教材P65密码子表)。
DNA 链1: A T G A T A G G G A A A …… 链2: T A C T A T C C C T T T ……
RNA 序列
氨基酸顺序
特别提醒:一个mRNA 分子可以相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链。
因此少量的mRNA 就可以迅速合成出大量的蛋白质。
延伸拓展:基因表达中相关数量计算
基因中的碱基数(双链):mRNA 中的碱基数:合成蛋白质的氨基酸个数=
小结:
检测题:
1.一条多肽链中有1000个氨基酸,则作为合成多肽链的信使RNA 分子和用来转录该信使RNA 分子的基因中,分别至少要有碱基多少个
(
) A.1000和2000 B.2000和4000 C.3000和3000 D.3000和6000
2.某基因中含有1200个碱基对,则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的个数是 ( ) A .198个 B .398个 C .400个 D .798个
3.DNA 分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表,则tRNA (UGC )所携带A.赖氨酸 B.丙氨酸 C.半胱氨酸 D.苏氨酸
4、一段原核生物的mRNA 通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽,则此mRNA 分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA 个数,依次为 ( ) A.33 11 B.36 12 C.12 36 D.11 36
5、(2007年上海生物)一个mRNA 分子有m 个碱基,其中G+C 有n 个;由该mRNA 合成的蛋白质有两条肽链。
则其模板DNA 分子的A+T 数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是( ) A.m 、
3m -1 B.m 、3m -2 C.2(m-n)、3m -1 D.2(m-n)、3
m
-2 6.右图表示DNA (基因)控制蛋白质合成的过程,请分析回答: (1)根据图中的碱基,可推测包括了 种核苷酸。
(2)DNA 的两条链中, 链为模板链。
遗传密码(密码子)存在于 链上(请写标号)。
(3)如果控制合成的蛋白质含两条肽链,49个肽键,则控制其合成的基因至少有 个脱氧核苷酸。