三、基因的表達(dá)（第二課時(shí)）

第六章 遺傳和變異

第一節(jié) 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)

三、基因的表達(dá)（第二課時(shí)）教學(xué)目的
　　1.了解染色體、 dna和基因三者之間的關(guān)系以及基因的本質(zhì)。
　　2.了解基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。
　　3.了解基因控制性狀的原理。
　　4.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，使學(xué)生掌握一定的科學(xué)研究方法。
　　5.理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)原理。
　　6.通過指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并制作蛋白質(zhì)合成過程的活動(dòng)模具，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。
　　教學(xué)重點(diǎn)
　　1.染色體、dna和基因三者之間的關(guān)系和基因的本質(zhì)。
　　2.基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。
　　教學(xué)難點(diǎn)
　　基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。
　　教學(xué)用具
　　投影片。“遺傳工程初探”錄像片。果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因圖。dna轉(zhuǎn)錄rna過程的掛圖。20種氨基酸的密碼子表。蛋白質(zhì)合成示意圖。中心法則圖解。白化癥患兒圖。
　　教學(xué)方法
　　教師講述、啟發(fā)與學(xué)生討論探索相結(jié)合。
　　課時(shí)安排　二課時(shí)。第二課時(shí)　　復(fù)習(xí)提問：（見投影片iii)
　　啟發(fā)：上節(jié)課我們講到，由dna轉(zhuǎn)錄成rna之后，mrna就通過核孔到達(dá)細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。但是組成蛋自質(zhì)的氨基酸是20種，而組成mrna的堿基只有四種。那么，這四種堿基是如何決定20種氨基酸的呢？
　　討論：教師首先可以引導(dǎo)學(xué)生了解電報(bào)密碼用四個(gè)阿拉伯字母的排列順序代表一個(gè)漢字的意義以及電話號碼的位數(shù)與電話擁有數(shù)量的關(guān)系。然后轉(zhuǎn)入正題——如果一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，則四種堿基只能決定四種氨基酸；如果兩個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，最多也只能決定16種氨基酸；如果由三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，這樣的堿基組合可以達(dá)到64種，這對于決定20種氨基酸來說已經(jīng)綽綽有余了。
　　講述：按照這樣的設(shè)想，科學(xué)家們在20世紀(jì)60年代初開始了對遺傳密碼的研究工作，幾年后，終于弄清了是哪三個(gè)堿基決定哪種氨基酸的。
　　看圖：20種氨基酸的密碼子表
　　講述：例如uuu可以決定苯丙氨酸，ccc可以決定脯氨酸，acg可以決定蘇氨酸……在遺傳學(xué)上把mrna上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基，叫做一個(gè)“密碼子”。1967年科學(xué)家們破譯了全部遺傳密碼子，并且編制出了我們現(xiàn)在看到的這張密碼子表。
　　啟發(fā)：請同學(xué)們仔細(xì)看這幅密碼子表，其中的密碼子具有怎樣的特點(diǎn)呢？
　　討論：從密碼子表中可以發(fā)現(xiàn)：一種氨基酸可以只有一個(gè)密碼子，如色氨酸只有ugg一個(gè)密碼子；也可以有數(shù)個(gè)密碼子，如精氨酸有6個(gè)密碼子——cgu、cgc、cga、cgg、aga、
agg。這說明一種氨基酸可以由幾種不同的密碼子決定。此外，還有兩個(gè)密碼子aug和gug除了分別決定甲硫氨酸和擷氨酸外，還是翻譯的起始信號，遺傳學(xué)上將其稱之為起始密碼子。另外，也有三個(gè)密碼子uaa、uag、uga，它們并不決定任何氨基酸，但在蛋自質(zhì)合成過程中，卻是肽鏈增長的終止信號，所以又把這三個(gè)密碼子叫做終止密碼子。相當(dāng)于標(biāo)點(diǎn)符號中的句號。
　　提問：由于每一個(gè)mrna上都有特定的起始密碼子和終止密碼子，那么對于許多個(gè)相同的mrna來講，由它控制合成的許多個(gè)蛋白質(zhì)分子是否也相同呢？（討論：略）
　　提問：mrna在細(xì)胞核中合成之后，從核孔進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合起來。核糖體是細(xì)胞內(nèi)利用氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所。那么氨基酸存在于細(xì)胞內(nèi)的什么地方呢？