4.1基因指导蛋白质的合成 第1课时学案2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

基于课程标准的学-教-评一致性课堂教学 必修2 遗传与进化 §4.1.1 基因指导蛋白质的合成 一、课标摘录 1、亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上。 2、概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，生物的性状主要通过蛋白质表现。 二、学习目标 1、学生通过阅读教材和资料，能够推理得出连接细胞核和细胞质的“桥梁”是RNA，并根据结构与功能相适应的观点得出RNA适于作DNA信使的原因。 2、学生通过阅读教材、观看视频，能够掌握转录需要的条件并模拟出基因转录产物RNA的碱基序列。 3、在教师的指导下，学生通过情景分析，理解转录的发生是以基因为单位进行的。 三、主题情景 胰岛素是胰岛B细胞合成的蛋白质类激素，在体内起到降低血糖的作用。指导胰岛素合成的胰岛素基因位于细胞核内，胰岛素的合成在细胞质中的核糖体上。 思考：提出假说解释细胞核内的胰岛素基因如何指导胰岛素在细胞质中的合成？ 四、新知探究 探究一：RNA适于作DNA的信使 任务1：连接细胞核和细胞质的“桥梁” 【资料分析】 资料1、DNA直径约2 nm，核糖体一般呈圆形，约29 nm；细胞核核孔的直径只有0.9 nm。 资料2、科学家用洋葱根尖和变形虫进行实验，发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质合成就停止，再加入RNA，则又可以重新合成蛋白质。 资料3、科学家用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶，培养一段时间后，把细菌裂解离心，分离出RNA与核糖体。分离出来的RNA有14C标记，将其分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA能与噬菌体DNA形成双链杂交分子。 【思考讨论】通过阅读上面的每一个资料，你能得出什么结论？ 【归纳总结】连接细胞核和细胞质的“桥梁”是___________。 任务2：RNA适合作DNA信使的原因 【知识回顾】回顾必修一相关内容，比较DNA与RNA的异同 名称 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 基本单位 化学 组成 五碳糖 含氮碱基 无机酸 结构（双螺旋/单链） 细胞中分布 【活动】阅读课本P64-P65页前两段，结合图4-3，回答问题下列问题 1、说出RNA适合作DNA信使的原因。 2、RNA主要分为几类，各自的功能是什么？ 【过程检测1】 下列关于RNA可以作为DNA信使的原因，说法不正确的是(　　) A.RNA也是由核苷酸组成，含氮碱基有A、G、C、U，具备准确传递遗传信息的可能 B.RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中 C.RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，因此以mRNA为媒介可将遗传信传 递到细胞质中 D.RNA与DNA均主要存在于细胞核中 探究二：遗传信息的转录 任务1：探究DNA的遗传信息传递给mRNA的过程 活动1：阅读课本65页剩下的内容,写出转录过程需要的以下条件 ①模板：______________________ ②原料：______________________ ③酶：________________________ ④能量：______________________ 活动2：观看转录过程视频，思考回答下列问题 1、RNA聚合酶在转录过程中的作用是什么？ 2、在转录过程中存在哪些碱基互补配对方式？ 任务2：模拟遗传信息的转录过程 【小组活动】下图给出的是胰岛素分子的部分DNA序列，已知α链为转录的模板链，请模拟该段DNA的转录过程。（展示要求：2位同学举白板，1位同学边操作边描述过程。） β链 α链 思考：转录成的RNA的碱基序列，与DNA两条单链的碱基序列有何异同？ 【过程检测2】珠蛋白是构成哺乳动物血红蛋白的重要成分，如图为人β­珠蛋白基因与其成熟mRNA杂交示意图，①～⑦表示基因的不同功能区。下列相关叙述错误的是(　　) A.图中可能含有5种碱基、8种核苷酸 B.β­珠蛋白基因转录得到的mRNA成为成熟mRNA可能经过了剪接过程 C.图中碱基配对方式有T—A、A—T、C—G和G—C D.mRNA在细胞核中通过转录形成 探究三：转录过程的再认识 【问题情景】下图为人体11号染色体上的一段DNA序列，胰岛素基因、呼吸酶基因、血红蛋白基因在染色体上呈线性排列。 【思考讨论】 1、在胰岛B细胞中，这三个基因是否均会转录出相应的mRNA？ 2、在红细胞中，这三个基因是否均会转录出相应的mRNA？ 3、转录过程是对整个DNA分子进行转录吗？ 4、若在胰岛B细胞中，胰岛素基因以α