基因的表达 教学案例（二）

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1、基因的表达教学案例（二）北京育才学校管旭教学目标　1．使学生了解基因对蛋白质合成的控制作用。了解基因与染色体、基因与性状的关系。了解基因与DNA、与遗传信息的关系。2．通过介绍遗传密码的破译过程培养学生分析问题的能力。3．通过介绍物理学家投身生物学研究的科学史实，开阔学生的眼界，对学生进行热爱科学、探求真理的教育。　重点、难点分析　这一课题的重点与难点都是基因如何控制蛋白质的合成过程。要处理好重、难点，事先把有关的知识、概念介绍清楚──做好铺垫。还要逐步深入，采用边介绍、边总结的教学方法使学生真正了解基础知识。　教学过程设计　第一课时1．首先从复习DNA的结构和复制入手，并进一

2、步提出：从DNA的结构和复制来看，能说明DNA作为遗传物质具备哪些特点？经过学生回答后，引出“DNA能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状”的特点。在此时可让学生回忆第一章学习的有关蛋白质功能的知识，进一步明确蛋白质是生命活动的体现者。DNA如何控制蛋白质合成，如何控制性状呢？2．提出“生物体细胞核中染色体和DNA分子数是相对恒定，而生物的性状却是多种多样的”这样一个矛盾，让学生思考、讨论，最后应该得出这样的结论：一条染色体上的一个DNA分子肯定会控制很多很多性状。由此引出基因的概念。关于基因的概念要讲清以下几个关系：①基因与DNA的关系；②基因与性状的关系；③基因与

3、蛋白质的关系；④基因与染色体的关系；⑤基因与“遗传信息”的关系。上述第①个关系中，要让学生来分析、回答基因的分子结构是怎样的，进一步复习、巩固DNA的结构。第②、③个关系中，要让学生明确基因控制性状是通过控制蛋白质合成来实现的。第④个关系中，要让学生明确，染色体也是基因的主要载体，且基因在染色体上呈线性排列。第⑤个关系中，要让学生从DNA分子结构的特异性的角度，明确基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息。接着即可以从第②、③个关系引出“基因如何控制蛋白质的合成”。3．让学生回忆几个问题：①蛋白质合成的场所是什么？②蛋白质分子结构概况如何？③遗传信息主要存在于细胞的哪个部分？核糖

4、体存在于细胞的哪个部分？通过解决这几个问题，教师可提出：遗传信息如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？接着教师要着重指出，基因控制蛋白质合成的过程，经过很多科学家的研究，已经基本上搞清楚了。科学家发现，基因中遗传信息由细胞核传到细胞质，再在核糖体表达出来的过程，都与RNA有关。因此，有必要了解RNA的分子结构和种类。此时，可利用教材中“DNA分子与RNA分子的比较”表，让学生明确二者的异同。最后小结有关RNA的一些知识：(1)组成：核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U(尿嘌呤))共同组成核苷酸。(2)结构：通常是由76～87个核苷酸的磷酸与核糖间隔相连形成单链，常常盘曲成特

5、定的空间结构。如：转运RNA盘曲成三叶草的形状。通过三叶草的双链区说明RNA中的碱基也是可以互补配对的。(3)主要种类：①信使RNA──mRNA。顾名思义，这种RNA起的是信使──传递信息的作用。②转运RNA──tRNA。这种RNA担负的是运输的任务。其三叶草型结构的一端可以连接特定的氨基酸。(4)在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。这一点虽然还没有具体的内容，但事先明确后，对下一课时的学习有很大好处。第二课时1．在复习上课时知识内容的基础之上，引出本课时的主要内容──基因中的遗传信

6、息如何传递和表达。2．首先介绍几个科学实验(见小资料)：①证明“RNA与蛋白质合成有关”的实验；②表明“RNA可以从细胞核内向细胞核外移动”的实验，说明RNA是在细胞核内合成的。提示可能与DNA有关。综合这两个实验结果说明RNA与蛋白质的合成有关，也说明RNA可能也与DNA有关。③介绍SP8噬菌体侵染枯草杆菌、结合DNA—RNA杂合技术的实验证明了DNA—RNA的关系。3．从科学家的实验可以清楚地看出，基因控制蛋白质合成的过程，可分为两个步骤。这两个步骤可以引导学生分析科学实验来进行小结，然后提出两个步骤的具体内容，让学生明确：第一步是基因的遗传信息传递给RNA，此步可称为“转

7、录”；第二步是转录出的RNA在核糖体通过指导蛋白质合成来表达信息，此步可称为“翻译”。4．接着可用活动挂图(或活动投影片)或录像直观地讲解转录和翻译的过程。在讲解翻译过程的时候，要强调信使RNA上每三个相邻的碱基是一个“密码子”，而转运RNA上有三个相邻的碱基称为“反密码子”。如有条件和时间，教学中可通过讲述遗传密码的破译过程(见小资料)来引起学生的兴趣和进行科学态度、科学精神的教育。转录和翻译的过程，如果学生能够明确的话，则应该引导学生列表(见下表)比较两个步骤，以小结DNA(基因)、RN