4.1 基因指导蛋白质的合成(公开课)
4.1《基因指导蛋白质的合成》教案刘立
***
1 第1节 基因指导蛋白质的合成（共1课时）
【考试要求】
1.遗传信息的转录和翻译(B)。
【教学活动】
活动一：RNA的结构和种类
[问题思考]
1.RNA有哪几种？RNA与DNA在组成成分和结构上有什么区别？
2.遗传信息是指什么？遗传密码子又是指什么？遗传密码子有几种？编码氨基酸的遗传密码子有几种？
3.反密码子是什么？反密码子有几种？反密码子与密码子是不是存在一一对应的关系？
4.密码子、反密码子与氨基酸的关系是怎样的？（《三维设计》）P94 重难必究 3）
[典例引路]
例1.根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( )
DNA双链
T G
mRNA
tRNA(反密码子) A
氨基酸 苏氨酸
A．TGU B．UGA C．ACU D．UCU
例2.下列说法错误的是（ ） ***
2 A.一种转运RNA只能转运一种氨基酸 B.一种氨基酸可以含有多种密码子
C.一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运 D.一种氨基酸只能由一种RNA来转运
例3.合成一条含1000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数，信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是（ ）
A．1000个、3000个和3000对 B．1000个、3000个和6000对
C．300个、300个和3000对 D．1000个、3000个和1500对
[训练反馈]
1.下列关于密码子的叙述错误的是( )
A．mRNA可以通过逆转录合成目的基因
B．tRNA利用氨基酸与密码子发生互补配对并进一步合成多肽
C．信使RNA上的3个相邻的碱基可能是密码子也可能不是
D．一种氨基酸可以由多种密码子决定，一种密码子不一定决定一种氨基酸
2． DNA分子模板链上的碱基序列及最终翻译的氨基酸如下表所示：则右图所示的tRNA．所携带的氨基酸是
【范文】4.1基因指导蛋白质的合成教学案
范文
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人教版必修二生物
一、RNA（阅读教材P62～63）
．基本单位的组成
2．结构：一般是单链，长度比DNA短。
3．分类：分为信使RNA、转运RNA、核糖体RNA。
[注意]
RNA是RNA病毒的遗传物质；部分酶的化学本质是RNA。
二、遗传信息的转录（阅读教材P62～63）
[注意]
转录和复制都遵循碱基互补配对原则，复制时A－T配对，转录时A－U配对。
判断某核酸片段是DNA还是RNA，采用以下方法
①根据五碳糖不同。
②根据含氮碱基不同。
③利用甲基绿—吡罗红染液进行染色。
三、遗传信息的翻译（阅读教材P64～67）
[注意]
一个mRNA翻译出的多肽链不一定是一条，可以同时附着多个核糖体，翻译出多条多肽链。
当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码范文
学习永无止境 一种氨基酸可以保证翻译的速率。
重点聚焦
．哪些细胞组分参与了蛋白质的合成？
2．什么是遗传密码？
3．基因如何指导蛋白质的合成？
[共研探究]
．根据教材P62～63图4－1、4－2和DNA分子的结构，填写下表：
DNA
RNA
分布
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
化学组成
基本组成单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
碱基
嘌呤
腺嘌呤、
鸟嘌呤 范文
学习永无止境 腺嘌呤、
鸟嘌呤
嘧啶
胞嘧啶、
胸腺嘧啶
胞嘧啶、
尿嘧啶
五碳糖
脱氧核糖
核糖
结构
规则的双螺旋结构
通常为单链结构
2.如图为一段DNA分子，如果以β链为模板进行转录，试回答下列问题：
写出对应的mRNA的碱基序列。
提示：……AUGAUAGGGAAAc……。
基因指导蛋白质的合成的教学设计(第2课时)公开课
普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修2
第四章 基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
第2课时《基因指导蛋白质的合成》教学设计
方晓清 云霄四中
【教学分析】本节内容是在前3章学习逐步阐明基因的本质的基础上，进一步阐明了基因在生物体内是如何起作用的，具体学习基因是如何指导蛋白质的合成。它在教材中起着承前启后的作用，一方面，是在前3章的基础上完成的，可以加深学生对基因及作用机理的认识；另一方面，又为后面基因对性状的控制、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫。
【学情分析 】
高一学生在学习完必修一和必修二前面三章的基础上,已经学习了DNA分子的结构、DNA的复制、DNA和RNA的区别。但是涉及到必修1和必修2中多个章节内容——学生已遗忘，所以存在缺陷，具体表现在：概念、过程不清，获取信息和综合分析的能力不足，因此应该注意对学生学法的指导。教学中可让学生课前预习，然后在课堂上模拟遗传信息的翻译过程，能加深对基因表达的理解和相关知识的巩固，学生的各项能力也得到锻炼。
【设计理念】 尝试以问题为主线，贯穿翻译的整个教学过程，启发学生逐步深入思考。通过环环相扣的问题探讨，引导学生亲历思考与探究过程，通过模型构建翻译的过程，体现学生的主动性，培养他们的自主学习的方式和科学探究精神，促进他们科学素养的形成。
【教学目标】
知识目标：
1．概述遗传信息的翻译。
2．概述翻译发生的时间、模板、过程。
3．说明mRNA、tRNA和核糖体在遗传信息表达过程中的协作关系。
能力目标：
1．对图形、图表、文字资料进行识读，并进行模型建构，培养学生观察能力、获取信息能力、推理能力、想象力以及动手能力和应用能力。
2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系，培养学生在生物知识背景下的数学计算能力。
情感目标：
1．体验蛋白质合成过程的逻辑美、简约美。
2．在探究学习过程中激发探究兴趣，逐渐形成科学精神、科学态度。
高三一轮复习教案 基因指导蛋白质的合成
精心整理
学习资料
第四章 基因的表达
4.1 基因指导蛋白质的合成
一、遗传信息的转录
1、细胞中两类核酸的比较
2、RNA的种类
（1）信使RNA 是生物性状的直接控制者
（2）转运RNA 携带氨基酸
（3）核糖体RNA 核糖体的组分，由核仁DNA转录产生，含量最多
3、转录
（1）定义：主要在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
（2）场所：细胞核(主要)；
（3）模板：DNA解旋，以其中的一条链为模板；转录链只有一条。
（4）原料：4种核糖核苷酸；
（4）产物：单链的mRNA；
（5）条件：ATP、DNA解旋酶、RNA聚合酶等。
（6）过程：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mRNA③合成的 mRNA从 DNA 链上释放，DNA 双链恢复
（7）碱基配对方式
A—U T—A G—C C—G
二、DNA 复制、转录、翻译的比较
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三、遗传信息、密码子、反密码子
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四、注意：
1、tRNA
（1）呈三叶草形，上面有很多碱基，但上面有3个碱基构成的反密码子能和mRNA上的密码子互补配对。转运RNA不是就只有3个碱基构成。
（2）每一种转运RNA只能携带一种氨基酸。
（3）每种氨基酸可以被几种转运RNA携带，转运RNA共有61处
2、一个 mRNA 分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链。
3、翻译在核糖体上进行，但从核糖体上脱落下来的多肽链一般还要在相应的细胞器内加工，最后才合成具有一定空间结构的蛋白质。
4、基因中的碱基数∶信使RNA中的碱基数∶蛋白质中的氨基酸数=6∶3∶1
5、转录区域中的碱基关系：
（1）A＝T+U C=G A+C＝G+T+U
（2）转录链DNA：A+T/A+T+C+G＝mRNA：A+U/A+U+C+G＝转录区域：A+T+U/A+T+U+C+G
(完整版)基因指导蛋白质合成教案
基因指导蛋白质合成
1 教材分析
1.1 地位作用
“基因指导蛋白质合成”是普通高中课程标准实验教科书生物必修二“遗传与进化”第四章内容。本节课的内容是在学习了《基因的本质》的基础上所进行的，学好本节课程即可以使学生巩固前面的知识，也为学好基因突变做好铺垫。
1.2 主要内容
基因是生命活动的控制者，蛋白质是生命活动的重要体现者，本节内容将生命活动中的两大物质紧密联系起来。通过学习本节课程内容，掌握DNA和RNA、转录与翻译、密码子与反密码子、3种RNA等概念及其之间的关系。
2 教学目标及重、难点
2.1 教学目标
知识目标：概述遗传信息的转录和翻译。
能力目标：运用数学方法，分析碱基与氨。基酸的对应关系
情感目标：在学习生命活动过程中，认同保护物种的意义。
2.2 教学重点和难点
2.2.1 教学重点：
（1）了解基因控制蛋白质合成的中间物质—RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同；
（2）理解基因表达的转录和翻译的概念及过程；
（3）比较转录和翻译的异同；
（4）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、密码子与反密码子；
（5）计算问题：基因（DNA）碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。
2.2.2 教学难点： （1）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程；
（2）基因（DNA）碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决。
3 教学策略
由于本节课比较抽象，学生对转录与翻译过程的空间结构变化会不理解，但这同时也是本节课的重点。所以我会利用动画把抽象的知识直观化，让同学能更好的理解反应过程。在这节课的末尾，利用习题巩固所学的知识。
4 教学过程
第一课时
4.1 提出问题，创设情境，引入课题
教师活动：播放5分钟《侏罗纪公园》电影。
提问：电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的？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？
第4章基因的表达
第4章 基因的表达
§4.1.1 基因指导蛋白质的合成
【课标要求】
1. 总结转录和复制的异同点。
2. 说明基因与遗传信息的关系。
【学习目标】
1.说出RNA的种类。
2.通过对比，找出DNA和RNA的区别。
3.概述遗传信息的转录过程。
4.总结转录和复制的异同点。
【学习重难点】
遗传信息的转录的过程。
【预习任务】
1．为什么RNA适于作DNA的信使？RNA有几种？
2．RNA和DNA有什么区别？
比较 DNA RNA
组成元素
基本单位
碱基组成
结 构
分 布
3．什么叫做转录？转录包括哪几步？
4．比较DNA的转录和DNA的复制：
对比项目 复制 转录
场所
模板
原料
产物
遵循原则
【知识点构建】
【自主检测】
1．对比RNA和DNA化学成分，RNA特有的是（ ）
A. 核糖和尿嘧啶 B. 脱氧核糖和尿嘧啶
C. 核糖和胸腺嘧啶 D. 脱氧核糖和胸腺嘧啶
2．DNA分子的解旋发生在哪一过程中（ ）
A. 复制 B. 转录
C. 翻译 D. 复制和转录
3．RNA在水解后得到的产物是（ ）
A．氨基酸、葡萄糖、碱基 B．氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C．核糖、碱基、磷酸 D．脱氧核糖、碱基、磷酸
4．以下哪项对RNA来说是正确的（ ） A. C＋G＝A＋U B. C＋G＞A＋U
C. G＋A＝C＋U D. 前三项都不对
5． DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质，穿过( )磷脂双分子层？
A．6层 B．0层 C．2层 D． 4层
4.1【教学设计】《基因指导蛋白质的合成》(人教)
人民教育出版社
高中必修2 畅言教育
用心用情 服务教育
《基因指导蛋白质的合成》
甘肃省高台一中罗福海老师
从学科知识体系看，初中生物课已经涉及了有关DNA、基因、染色体核蛋白质的基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物性状有简单的介绍，但没有涉及基因究竟是如何起作用的。高中生物必修1《分子与细胞》和必修2前三章知识已指出：蛋白质是生命活动的体现者、主要执行者。但没有对基因指导蛋白质合成的详细过程进行讲解。本节知识就是在此基础上，针对这一问题展开的。
从教材编排的特点看，必修2《遗传与进化》的前三章以遗传学的发展史为主要线索，逐步阐明了基因的本质，本章基于对基因本质的认识，进一步阐明基因在生物体内是如何起作用的，是前三章知识的进一步深入。在教材中也起着承上启下的作用：本节内容又是本章的开篇，是本章学习的基础，也是教师教学的难点所在。同时，本节内容也为后面中心法则、基因对性状的控制、基因 工程等内容的学习打下基础。
【知识与能力目标】
1、说明基因与遗传信息的关系； ◆ 教材分析
◆ 教学目标 人民教育出版社
高中必修2 畅言教育
用心用情 服务教育 2、概述遗传信息的转录和翻译的过程。
【过程与方法目标】
1、通过指导学生设计并制作转录和翻译过程的剪纸的模型，培养学生的创新意识和实践能力；
2、通过DNA和RNA的对照掌握类比方法；
3、通过RNA的碱基决定氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经实验验证的方法；
4、通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法；
5、利用课本插图和课件，培养和发展学生的读图能力；提高分析、类比归纳的学习方法。
【情感态度价值观目标】
1、体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美；
人教必修2教案：4-1 基因指导蛋白质的合成
4-1 基因指导蛋白质的合成
课程内容标准 核心素养对接
1．比较DNA与RNA的区别，说明RNA适于作DNA信使的原因。
2．概述遗传信息的转录和翻译的过程及特点。
3．说明中心法则的内容。 1．利用对比分析，归纳和概括，辨别三种RNA的结构和组成及转录和翻译的异同。(科学思维)
2．从存在位置、作用等方面，探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系，构建知识脉络。(生命观念)
3．利用中心法则的原理，根据相关资料分析不同药物杀菌抗病毒的机理，科学选择药物，促进人体健康的恢复。(社会责任)
一、RNA的结构与种类
1．RNA的结构
2．RNA与DNA的比较
比较项目 DNA RNA
组成
单位 基本组成
单位不同 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
五碳糖不同 脱氧核糖 核糖
碱基不同 特有的是
胸腺嘧啶(T) 特有的是
尿嘧啶(U)
结构不同 规则的双螺旋结构 一般为单链
3.RNA的种类及其作用
(1) 名称：信使RNA（mRNA）作用：DNA的信使
(2) 名称：核糖体RNA（rRNA）作用：组成核糖体
(3) 名称：转运RNA（tRNA）作用：识别并转运氨基酸 二、遗传信息的转录
1．概念
2．过程
三、遗传信息的翻译
1．密码子
(1)概念：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2) 种类（共64种）
起始密码子：AUG（甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸）终止密码子：UAA、UAG、UGA其他密码子
2．tRNA：形状像三叶草的叶形，一端是携带氨基酸的部位；另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，称为反密码子。
3．翻译
(1)概念 (2)过程
四、中心法则
1．提出者：克里克。
2．图解：
3．中心法则的发展
(1)相关内容
发展内容 信息流动 举例
RNA自
我复制 遗传信息从RNA流向RNA RNA病毒
RNA逆转录
基因指导蛋白质的合成.doc
1 基因指导蛋白质的合成
教学课题：基因指导蛋白质的合成
教材分析
本节课是必修二《遗传与进化》中第四章《基因的表达》的开篇。在前三章的学习中学生已经明确了基因、DNA和染色体之间的关系，而通过本节知识可以帮助学生进一步理解基因是如何起作用的？明确基因对性状控制的实质，以及必修一《分子与细胞》中蛋白质是生命活动的主要承担者，所以本节内容起着承前启后的桥梁作用，更能从根本上帮助学生理解遗传与变异的本质，联系微观世界和宏观世界。
教学目标
课程标准中对本节教学的要求是：概述遗传信息的转录和翻译及运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。“概述”是理解水平的要求，即要求学生能够把握知识的内在逻辑联系，能够与已有的知识建立联系，进行解释、推断、区分和扩展等。因此确定以下目标：
一、知识目标
①掌握基因控制蛋白质合成的中间物质──RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同
②理解转录和翻译的概念及过程
③比较DNA复制、转录和翻译的异同
④认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、密码子与反密码子
二、能力目标
①明确基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸对应关系中的至少和最多
②通过mRNA的碱基编码氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经验验证的科学方法。
③通过遗传信息传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物。
④通过模拟基因控制蛋白质合成的过程，培养学生的逻辑思维能力、动手操作能力、分析与归纳能力以及语言表达能力。
三、情感目标
①体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。
②认同人类探索基因表达奥秘的过程仍未终结，激发学生探索未知世界的欲望。
③通过介绍科学史实，使学生沿着科学家探索的历程，理解科学的本质和科学研究方法，学习科学家的精神，提高学生科学素养。
④培养学生在探究学习和模型制作中的团结合作意识。
教学重点：
遗传信息转录和翻译的过程。
2019统编人教版高中生物必修第二册《遗传与进化》第四章全章节教案教学设计(含章末综合与测试及答案)
【2019统编版】
部编人教版高中生物必修第二册《遗传与进化》
第四章《基因的表达》全章节备课教案教学设计
第四章《基因的表达》
4.1 《基因指导蛋白质的合成》优秀教案
4.2 《 基因表达与性状的关系》优秀教案
章末综合复习
章末测试卷及答案
4.1《基因指导蛋白质的合成》教学设计
教学目标
1．概述遗传信息的转录和翻译
2．理解密码子的概念
3．能熟练地阅读密码子表
4．能够运用教学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系
5．理解中心法则
教学重难点
1．教学重点：遗传信息转录和翻译的过程
2．教学难点：遗传信息转录和翻译的过程
教学方法
讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳
课时安排
2课时
教学过程
（一）遗传信息的转录
思考：
（1）DNA主要存在于哪里？DNA主要存在于细胞核
（2）蛋白质是在哪里合成的？蛋白质是在细胞质的核糖体上合成的
（3）那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中的蛋白质的合成的呢？
科学家推测，在DNA和蛋白质之间，还有一种中间物质充当信使，后来发现细胞中确有这样的物质，它就是RNA。
1．关于RNA
（1）RNA的全称：核糖核酸
（2）RNA的基本单位：核糖核苷酸
（3）细胞中的两种核酸的比较
即时突破
判断下列说法的正误
①若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA。
对
②若核酸中存在A、T、C、G四种碱基，其中A≠T、C≠G，则该核酸为单链DNA。
对
③若核酸中出现碱基C，则必为RNA。
错
（4）RNA的种类和功能
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：为什么RNA适合做DNA的信使呢？
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。