4.1 基因指导蛋白质的合成 （第1课时）教学设计-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

( 瓜州县第一中学课时教案 ) 课 题 4.1基因指导蛋白质的合成 学 习 目 标 1.说出RNA适于作DNA信使的条件。(科学思维) 2.描述遗传信息的转录过程。(科学思维) 重 点 难 点 重点：转录过程， 难点：转录过程。 教 法 选 择 讲授法、探究法 课 型 新授课 课 前 准 备 课件 多 媒 体 PPT 教 学 时 数 课时2 教 学 课 时 第1课时 备 课 总 数 第 课时 课 堂 教 学 过 程 ( 环 节） 设 计 【创设情景】 将苏云金杆菌抗虫蛋白基因（Bt抗虫蛋白基因）转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。转入的是基因，得到的却是蛋白质！为什么会这样？ 基因可以控制蛋白质的合成。 讲述：基因指导蛋白质合成的过程，叫基因的表达。 【创设情景】 美国科幻电影《侏罗纪公园》曾轰动一时。影片围绕着虚构的“侏罗纪公园”，展现了丰富而新奇的科学幻想：各种各样的恐龙飞奔跳跃、相互争斗，而这些复活的恐龙是科学家利用提取的恐龙DNA还原而来的。 讨论:从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使它们复活吗？ 在可预见的将来利用DNA使灭绝的生物“复活”仍是难以做到的！ 讲述：我们共同认识基因的表达这一复杂过程。 【合作探究1】基因表达的概述 思考：基因是有遗传效应的DNA片段。DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质是在细胞质中合成的，那么，DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢？当遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢？ 讲述：1.科学家猜测：在RNA和蛋白质之间，有一种中间物质充当信使，其就是RNA。 2.实验证据：资料1: 1955年,戈德斯坦和普劳特观察到放射性物质标记的RNA从细胞核转移到细胞质。资料2: 1955年，布拉舍实验时：用RNA酶分解洋葱根尖细胞 RNA, 蛋白质合成停了;重新加入RNA后, 又合成蛋白质。 讲述：DNA中的遗传信息通过RNA传递到细胞质控制蛋白质合成的。 思考：为什么RNA适于做DNA的信使呢？ 【合作探究2】RNA的结构及分类 阅读课本P64-65内容，然后回答并总结下列问题： 1. RNA的结构单位是什么？2. RNA与DNA在化学组成上的区别有哪些？3. RNA的种类有哪三种？4. RNA为什么适合作DNA的信使？ 师生归纳总结： 1.RNA的结构层次（元素组成、基本单位、） 2.DNA和RNA的区别： 3.RNA的种类及功能： 信使RNA（mRNA）：遗传信息传递的媒介。 转运RNA（tRNA）：转运氨基酸的工具。 核糖体RNA（rRNA）：与蛋白质构成核糖体。 总结：RNA适合做DNA的信使①RNA是由基本单位-----核苷酸连接而成，跟DNA一样能储存遗传信息。 ②RNA一般为单链，比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 讲述：基因的表达过程包括转录和翻译两个阶段下面我们首先学习转录过程。 【合作探究3】基因的转录 阅读课本P65内容，第三自然段和图4-4，然后总结出转录的概念、场所、条件以及过程分别是什么？ 师生共同总结： 1.概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 2.场所：细胞核 3基本条件： ①模板：DNA的一条链 ②原料：四种游离的核糖核苷酸 ③能量：ATP ④酶：解旋酶、RNA聚合酶 4.原则：碱基互补配对原则（A-U 、T-A 、G-C、C-G） 5.产物：RNA(mRNA、tRNA、rRNA） 6.转录过程：（利用媒体模拟该过程并通过视频加深理解） （1）解旋：一段DNA在解旋酶的作用下，DNA双链解开，碱基暴露。 （2）配对：以DNA两条链中的一条作为模板，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞。当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。 （3）链接:在RNA聚合酶的催化下从子链的5‘端新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 （4）（释放）脱离：转录完成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。 7.转录的意义：将DNA上的遗传信息传递到mRNA上。 思考·讨论(课本P66)： 1.转录与DNA复制有什么共同之处?这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？ 2.转录与DNA复制相比，转录需要的原料和酶各有什么不同？ 3.转录产生的RNA的碱基序列与其模板链的碱基序列有何异同点？与DNA的另外一条链的碱基序列有何异同点？ 讲解：举例分析得出答案 ① 该RNA与DNA模板链的碱基互补配对，A 与U配对，而非T ； ② 该RNA与DNA互补链的碱基序列基本相同,只是DNA链上T的位置，RNA 链上是U 。 【拓展】 思考·讨论:转录的是DNA还是DNA片段？ 小结：转录以基因为单位，不同基因模板链不同。 转录得到的mRNA需要经过加工才有活性！ 【课堂小结】 DNA复制与DNA转录比较（完成表格内容） 合格性考试链接 作业设置 大册子随堂检测 教 学 反 思 检查签阅 第 周， 应备 课时, 实备 课时，共 课时。 评价： 时间： 签查（盖章）： 学科网（北京）股份有限公司 $$