（必修2）第1节基因指导蛋白质的合成第1课时（教案1）

skybamboo · 发表于 2026-4-12 03:56:15

第1节基因指导蛋白质的合成（第1课时）

教学目标

1．概述遗传信息转录和翻译。
2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
3．解释中心法则。

教学重难点

【教学重点】
1．遗传信息转录和翻译的过程。
2．中心法则。
【教学难点】
遗传信息翻译的过程。

教学过程

一、导入新课
结合电影《侏罗纪公园》恐龙图片，引导学生思考：
1．从恐龙化石中提取出恐龙 DNA，真的可以使恐龙复活吗？
2．如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？
（需要使恐龙DNA上的基因控制的性状表达出来，表现恐龙的特性）
（建议使用视频：情境素材《基因指导蛋白质的合成》）
二、讲授新课
（一）遗传信息的转录
教师引导学生思考：基因控制蛋白质合成可能有哪些途径？
可能的途径1：染色体出细胞核，相应基因指导蛋白质的合成。
可能的途径2：核糖体及相关物质入细胞核，在基因的指导下合成蛋白质。
可能的途径3：染色体上的基因将所带的遗传信息先传递给“传令兵”，再由“传令兵”出细胞核，去指导蛋白质的合成。
分析资料：
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。
1955年，布拉切特以洋葱根尖和变形虫为材料，用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成就停止。如果再加入酵母中提取的RNA，蛋白质又开始合成。
引导学生得出结论： RNA是DNA与蛋白质之间的信使。
为什么RNA适于作DNA的信使呢？DNA和RNA的区别是什么？RNA有几种？
RNA是另一类核酸，它的分子结构与DNA很相似，适于作DNA的信使的原因是：
①它也是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基〔C、G、A、U（尿嘧啶）〕共同组成核苷酸，它也能储存遗传信息。
②在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于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。
③RNA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。
RNA与DNA的区别有两点：
（建议使用知识卡片：【知识解析】比较DNA和RNA）
①嘧啶碱有一个不同：RNA是尿嘧啶（U），DNA则为胸腺嘧啶（T）。
②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸，DNA则为脱氧核苷酸。
RNA的种类：
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。
③核糖体RNA——rRNA。
教师引导学生思考：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢？
转录的过程：
指导学生阅读教材中转录的过程相关内容，然后完成下列填空。转录（1）转录的定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。（2）转录的场所：细胞核。（3）转录的模板：DNA分子的一条链。（4）转录的原料：四种核糖核苷酸。（5）转录的条件：ATP（能量）、酶。（6）转录时的碱基配对：（7）转录的产物：mRNA。
（8）转录的过程：教师播放转录过程的动画，学生观看，然后学生分组利用预先剪好DNA模型和带有不同碱基的核糖核苷酸步骤模拟转录的过程——合成mRNA。
学生操作，教师巡视指导，各组展示结果。
教师精讲转录过程：
首先，RNA聚合酶结合在DNA的模板区上，该部位的双螺旋解开成为单链。接着，以一条DNA为模板，按碱基互补配对原则，利用细胞核内游离的核糖核苷酸，在RNA聚合酶的作用下合成一条RNA链。最后，合成的RNA链逐渐被甩开，解旋的两条DNA链很快又结合在一起，恢复为原来的双螺旋结构，DNA上的遗传信息就被传到了mRNA上，mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程——翻译。
拓展：在转录的过程中，DNA只有一条链为模板，这已经被科学家的实验证明。Marmur和Duty利用DNA—RNA杂合技术、采用侵染枯草杆菌的噬菌体SP8为材料进行实验。噬菌体SP8的DNA分子由两条碱基组成很不平均的链构成，其中一条链富含嘌呤，另一条互补链则富含嘧啶。因为嘌呤比嘧啶重，因此富含嘌呤的“重”链与富含嘧啶的“轻”链在加热变性后可用密度梯度离心分开。实验者在SP8侵染后，从枯草杆菌中分离出RNA，分别与DNA的重链和轻链混合并缓慢冷却。他们发现SP8侵染后形成的RNA只跟重链形成DNA—RNA的杂合分子。显然，RNA是杆菌DNA中的一条链转录产生的。
三、课堂反馈
1．判断：
（1）转录除了在细胞核中发生以外，线粒体和叶绿体中也可以进行。（  √ ）
（2）DNA解旋后每一条链都可以当作转录的模板。（  × ）
2．下列关于DNA复制和转录异同点的叙述中正确的是（  C  ）
A．模板不同             B．场所不同
C．产物不同                D．所需的酶相同
四、课堂小结
教师与学生一起小结本节知识，学生边讲教师边板书，或通过课件展示。
‬列表比较DNA复制和转录的过程：

类别项目	复制	转录
场所	细胞核	细胞核
模板	DNA的两条链	只有DNA的一条链
原料	四种脱氧核苷酸	四种核糖核苷酸
酶	DNA解旋酶、DNA聚合酶	RNA聚合酶
能量	ATP	ATP
碱基配对	A—T C—G T—A G—C	A—U G—C T—A C—G
产物	子代DNA	mRNA、tRNA、rRNA

列表比较DNA和RNA：

核酸项目	DNA	RNA
结构	通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构	通常是单链结构，极少数病毒是双螺旋结构
基本单位	脱氧核苷酸	核糖核苷酸
五碳糖	脱氧核糖	核糖
碱基	A、G、C、T	A、G、C、U
存在部位	主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上	主要位于细胞质中
功能	传递和表达遗传信息	①mRNA：转录遗传信息，翻译的模板 ②tRNA：运输特定氨基酸 ③rRNA：核糖体的组成成分

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[人教版] （必修2）第1节 基因指导蛋白质的合成 第1课时（教案1）

[人教版] （必修2）第1节基因指导蛋白质的合成第1课时（教案1）