必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成第1课时教案

这是一份必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成第1课时教案，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程，归纳总结等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】
1、简述RNA的种类、结构和功能。（生命观念）
2、简述基因进行转录、翻译的过程，并进行比较分析。（科学思维）
3、简述中心法则，理解不同遗传信息传递方式的异同。（生命观念、科学思维）
【教学重难点】
1、基因进行转录、翻译的过程
2、中心法则
【教学过程】
遗传物质实验证据的获得DNA双螺旋结构模型的建立，揭示了基因的化学本质，生物学的研究从此以空前的步伐前进。但是，基因又是如何起作用的呢?
资料1
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。
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？
理论上可行，但基于的表达的调控非常复杂，操作过程空难重重，目前的技术手段难以实现。
资料2
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。基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
为什么一种生物的基因能在另一种生物中表达呢?基因的表达过程是怎样的?各种生物的基因表达过程有什么共同点呢?
基因如何指导蛋白质的合成?我们知道，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?
一、遗传信息的转录
DNA通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状，DNA主要存在于细胞核中 ，蛋白质是在细胞质中合成。两者之间是通过RNA联系起来的。
1、RNA和DNA的区别
【思考】
（1）构成人体核酸的碱基共有5种，核苷酸共有8种；构成病毒的碱基共有4种，核苷酸共有4种。
（2）DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序是遗传信息，RNA中是否也有遗传信息？
答案 凡是具有细胞结构的生物，其遗传信息就储存在DNA分子中，组成这些生物细胞的RNA没有储存遗传信息的功能。组成细胞的RNA（如信使RNA），可以说它携带遗传信息，但不能说它储存遗传信息。只有在HIV、SARS病毒等部分病毒中，它们体内不含在DNA，其遗传信息储存在RNA中。
2、总结为什么RNA适于作DNA的信使呢？
RNA适合作为DNA的信使：RNA的分子与DNA的很相似使得RNA具备准确传递遗传信息的可能，RNA一般是单链，能通过核孔进入细胞质，去指导蛋白质的合成。
这种作为DNA信使的RNA叫信使RNA，也叫mRNA。
3、RNA的种类
在细胞中有三种RNA，即mRNA、rRNA、tRNA。
（1）信使RNA（mRNA）：单链结构，由DNA转录而来，带有从DNA链上转录下来的遗传信息，携带着特定碱基序列的信息，在蛋白质合成中起着模板作用。其上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，每3个这样的碱基称作一个密码子。
（2）转运RNA（tRNA）：三叶草结构，一端特定的三个碱基叫反密码子，另一端连接特定的氨基酸，在合成蛋白质的过程中运输氨基酸，所以叫做转运RNA。
（3）核糖体RNA（rRNA）：单链结构是核糖体的重要组成部分。
二 遗传信息的转录
1、概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫做转录。
2、过程：
（1）第1步：当细胞开始合成某种蛋白质时，RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合，时DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。
（2）第2步：游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。在RNA聚合酶的作用下，依次连接，然后形成一个mRNA分子。
（3）第3步（释放）：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
（4）第4布：合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
3、转录的方向：模板链3’→5’ mRNA合成5’→3’
4、场所：主要在细胞核中，在线粒体、叶绿体中也能发生。
5、产物： RNA。
6、转录时的碱基配对原则：
7、条件
（1）模板：DNA的一条链。
（2）原料：游离的核糖核苷酸。
（3）能量：ATP。
（4）酶：RNA聚合酶。
【归纳总结】
DNA复制和转录的比较
比较项目
DNA
RNA
全称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
分布
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
基本组成单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
碱基
A、T、C、G
A、U、C、G
五碳糖
脱氧核糖
核糖
空间结构
规则的双螺旋结构
通常呈单链结构
联系
RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA
复制
转录
时间
细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
生长发育过程中
场所
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
原料
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链
条件
解旋酶、DNA聚合酶和ATP
RNA聚合酶和ATP
特点
边解旋边复制，半保留复制
边解旋边转录，DNA双链全保留
产物
两个双链DNA分子
一条单链mRNA
意义
复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代
传递遗传信息，为翻译作准备