教 案
2010 ～ 2011 学年度第 二 学期
课 程 名 称
学 时 学 分 2学时 学分
专 业 班 级
授 课 教 师
教 研 室
《基因指导蛋白质的合成》
课堂教学方案
第四章 基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
一 学时分配： 2 课时
二 学习目的与要求：
1 通过对本节内容的学习能够概述遗传信息的转录和翻译。
2 通过对本节内容的学习能够运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
3 通过学习理解“概述”的相关知识体会掌握这项能力并用于实践。
三 授课类型：理论课
四 教学方法与手段：讲授
五 教学重点、难点：
1 教学重点：遗传信息转录和翻译的过程。
2 教学难点：遗传信息的翻译过程
六 教学过程
（一）转录
1 导入
讨论：遗传物质DNA一般都存在于细胞核中，而蛋白质的合成则是在细胞质的核糖体上进行的，那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质的合成过程的？引导学生推断可能的两种途径（直接或间接）
教师讲述：大量的科学实验表明，信息的传递不是由DNA直接传递给蛋白质的，而是在细胞核中先把DNA的遗传信息传递给RNA，然后RNA进入细胞质中，在蛋白质合成中起模板作用。我们把这种RNA形象地叫做信使RNA，简写为mRNA。此外还有转运RNA，也叫tRNA,以及核糖体RNA，也叫rRNA。
转录:在细胞核中，以DNA双链中的一条为模板合成mRNA的过程。
2 讲述
〖问〗为什么mRNA适于作DNA的信使呢？DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？
①DNA双螺旋解开，DNA双链的碱基得以暴露，其中一条链提供准确模板；
②游离的核苷酸随机地与DNA链的碱基碰撞，当核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。
③新结合的核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上；
④合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。
（二）翻译
1 导入
转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？
教师提出翻译的概念，即游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。
2 讲述
〖问〗翻译过程中mRNA上的碱基是如何决定蛋白质中的氨基酸的?
请学生先答出组成蛋白质的氨基酸的种类以及蛋白质多样性的原因?即:一般有20种；蛋白质多样性是由氨基酸种类、数量、排列顺序及空间结构决定的。
思考:
（1）氨基酸有20种，而信使RNA只有四种碱基(A、C、C、U)，如何决定20种氨基酸呢?
组成生物是氨基酸是20种,组成生物的遗传物质是4种,一个碱基决定一个氨基酸的话能决定4个.肯定不够,两个碱基决定一个氨基酸的话能决定8种还是不够,三个决定种,有这个可能.在就是如果更多的碱基决定的情况下可能使转录或者翻译的出错率加大,生物就采用了三个碱基决定一个氨基酸.
(2) 游离于细胞质基质中的氨基酸是怎样到达核糖体并按一定排列顺序形成蛋白质呢?
学生活动：阅读教材P65～66并回答:需要一种搬运工具搬运--即另一种RNA(转运RNA,即tRNA)。
mRNA进入细胞质，与核糖体结合，当转运RNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后，就以信使RNA为模板，按照碱基互补配对原则，把转运来的氨基酸放在位点1上，第二个转运RNA携带相应的氨基酸以同样的方式进入位点2，此时这两个氨基酸形成肽键，并且第一个氨基酸与它的转运RNA分离，并转移到第二个转运RNA上。与此同时，核糖体沿着信使RNA继续滑动三个碱基的位置，并读取下一个密码子，第一个转运RNA开核糖体，第二个转运RNA进入位点1，新的转运RNA携带相应氨基酸进入位点2。上述过程如此往复地进行，肽链也就不断地延伸，直到信使RNA上出现终止密码子为止。
肽链合成以后，从信使RNA上脱离开来，再经过细胞质内的某些细胞器（如内质网、高尔基体等）的加工如盘曲折叠螺旋，最终合成一个具有一定氨基酸顺序的。有一定功能的蛋白质分子。
三 根据下表带领总结这节课的内容
DNA
| 的功能 | 复制遗传信息 | 表达遗传信息 | ||
| 转录 | 翻译（待学） | |||
| 概念 | 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 | 以DNA中的一条链为模板，合成mRNA的过程 | 游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 | |
| 时间 | 减数第一次间期或有丝间期 | 在生长发育的连续过程中 | 在生长发育的连续过程中 | |
| 场所 | 在细胞核（主要），线粒体，叶绿体 | 在细胞质的核糖体上 | ||
| 条件 | 模板 | 以DNA的两条链为模板 | 以DNA的一条链为模板 | 以mRNA为模板 |
| 原料 | 四种游离的脱氧核苷酸 | 四种游离的核糖核苷酸 | 20种氨基酸 | |
| 酶 | DNA解旋酶，DNA聚合酶等 | DNA解旋酶，RNA聚合酶等 | （各种合成酶等） | |
| 能量 | 需要ATP | |||
| 碱基配对原则 | A—T，T—A，G—C，C—G | A—U，U—A，G—C，C—G | A—U，U—A，G—C，C—G | |
| 过程 | ①DNA双螺旋解开，每条链提供准确模板； ②按照碱基互补配对原则，各自合成子链； ③子、母链结合盘绕形成两个新DNA分子 | ①DNA双螺旋解开，其中一条链提供准确模板； ②按照碱基互补配对原则，形成mRNA； ③合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。 | ①mRNA进入细胞质，与核糖体结合，mRNA作为模板； ②按照碱基互补配对原则与mRNA上每三个碱基配对的tRNA运载着氨基酸进入核糖体；以mRNA上的遗传密码顺序，把一定的氨基酸放在相应的位置，合成有一定的氨基酸序列的蛋白质。 | |
| 产物 | 两个一样的双链DNA分子 | 一条单链的mRNA | 具有特定氨基酸序列的蛋白质。 | |
| 特点 | 边解旋边复制，半保留式复制，（半不连续连续，可有多个起始点） | 边解旋边转录，双链DNA分子全保留式转录。（可有多个基因同时转录） | 一个mRNA分子上可以相机结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，翻译结束后，mRNA分解成蛋个核苷酸。 | |
| 遗传信息的传递方向 | 亲代DNA→子代DNA | DNA→mRNA | 通过RNA将遗传信息反映到蛋白质分子结构上，使后代重现亲代性状 | |
| 计算规律 | DNA（基因）中的碱基数 （6n） | mRNA分子中的碱基数 （3n） | 蛋白质“多肽链”中氨基酸数 （=参加转运的tRNA） （= mRNA分子中的密码子数） （n） | |
1 简述DNA转录的过程？
2 列出翻译所需要的条件（模版、酶、能量、原料）？
十．教学反思
本节教材的特点之一是插图多而复杂。尤其是转录过程流程图、翻译过程流程图和一个mRNA分子上的多个核糖体同时合成多条肽链示意图等。备课时教师要仔细分辨并揣摩插图所表达的意思，并能将不同的插图内容与教学流程有机的结合起来，还要分清主次和轻重。
明确课程中基因的转录和翻译过程，课前准备越充分，给学生讲的越清晰，大家才能够更好的掌握！下载本文
