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基因的结构 教学设计

作者:未知来源:网络收集时间:2012-5-6 21:27:13阅读:
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课题

基因的结构

日期

 

课时

1

教法

讲授启发,直观教学

学法

分析,对比

教具

示意图

教材分析

原核细胞和真核细胞的基因结构。

原核细胞和真核细胞基因非编码区上的与RNA聚合酶结合位点的作用,以及真核细胞基因的间隔序列。

原核细胞基因结构和真核细胞基因结构的异同,真核细胞基因结构中的外显子和内含子。

知识目标

1.原核细胞的基因结构。

2.真核细胞的基因结构。

3.人类基因组的研究。

能力目标

1.通过对原核细胞和真核细胞基因结构的学习,培养学生运用对比法进行学习的方法。

2.理解编码区,非编码区和RNA聚合酶的作用,培养学生的逻辑思维能力。

情感目标

1.通过对人类基因组研究的学习。培养学生在科研中团结协作的精神。

2.通过介绍我过科学家在人类基因组研究中的重要作用,使学生树立爱国注意的思想。

教学内容

       一、基因的概念

基因是指有遗传效应的DNA片段。

       二、基因的功能

    (1) 传递遗传信息:是通过DNA的复制来实现的。

    (2)  表达遗传信息:是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。

     三、基因的结构

     1.原核细胞基因的结构

RNA聚合酶结合位点)

说明:

① 编码区:能转录成相应的mRNA,能编码蛋白质。       (结构基因)

非编码区:不能转录成相应的mRNA,不能编码蛋白质。 (调控基因)

    启动子:是位于编码区上游的一小段核苷酸序列,是RNA聚合酶的结合位点,是转录的起始点。

   起始密码子:是位于mRNA上三个相临的碱基(AUGGUG),是肽链增长的起始信号。

         终止子:是位于编码区下游的一小段核苷酸序列,是转录的终止点。

终止密码子:是位于mRNA上三个相临的碱基(UAAUAGUGA),是肽链增长的终止信号。

RNA聚合酶是由多个肽链构成的蛋白质,它的作用是催化DNA转录为信使RNARNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点。转录开始后,RNA聚合酶沿着DNA分子移动,并以DNA分子的一条链为模板合成RNA,转录完成后,RNA链释放出来后,紧接着RNA聚合酶也从DNA模板链上脱落下来。

2.真核细胞的基因结构

 
 

说明:

同:都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成。

   异:原核细胞基因的编码区是连续的,而真核细胞基因的编码区是间隔的,不连续的。

   外显子:能够编码蛋白质的序列。

   内含子:不能编码蛋白质的序列。

             转录                          剪切,拼接                       翻译

DNA——→不成熟的mRNA ————→成熟的mRNA——→蛋白质

                                                      加工

③关于非编码序列:原核细胞的基因中非编码序列是指非编码区中的核苷酸序列,而真核细胞的基因中非编码序列不仅有非编码区中的核苷酸序列,还有编码区中内含子的核苷酸序列。

④相关计算:

基因中外显子的碱基对/整个基因中的碱基对×100%

=(外显子编码氨基酸的数量×3)/整个基因中的碱基对×100%

(基因(DNA)的碱基数目:mRNA的碱基数目(密码子的个数):氨基酸数目=631

四.人类基因组研究

1.人类基因组:是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。

2.单倍体基因组: 人:24条,22+X+Y30亿个碱基对,3~3.5万个基因。

                      果蝇:5条,3+X+Y

                      水稻:12

3.人类基因组计划

1)提出:20世纪90年代,美国,参与该计划的还有英国,法国,德国,日本,中国。

2)概念:分析测定人类基因组的核苷酸序列。

3)内容:绘制四张图(遗传图,物理图,序列图,转录图)

4)意义:有利于疾病的诊断和治疗,对于进一步了解基因表达的调控机制,细胞生长,分化和个体发育的机制,以及生物的进化等有重要的意义。

典型例题

1.(2007江苏理综)下图为一个真核基因的结构示意图,根据图中所示,对该基因特点叙述正确的是

   

A.非编码区是外显子,编码区是内含子    B.非编码区对该基因转录不发挥作用

C.编码区是不连续的                    D.有三个外显子和四个内含子

2.(2005江苏理综)细菌的某个基因发生了突变,导致该基因编码的蛋白质肽链中一个氨基酸替换成了另一个氨基酸。该突变发生在基因的

A、外显子        B、编码区         CRNA聚合酶结合的位点      D、非编码区

3.(2004天津理综)原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对,在插入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小

A.置换单个碱基对   B.增加4个碱基对  C.缺失3个碱基对    D.缺失4个碱基对

4.(2007四川理综) 下面是某基因的部分碱基序列,序列I为内含子的一部分,序列II为外显子的一部分。   

上列片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸一精氨酸一谷氨酸一丙氨酸一天冬氨酸一撷氨酸 ”(甲硫氨酸的密码子是 AUG )

该基因表达过程中, RNA 的合成在____________中完成,此过程称为____  ___

请写出编码上述氨基酸序列的 mRNA 序列__________________________________

如果序列 I 中箭头所指碱基对被替换为,该基因上列片段编码的氨基酸序列为: ________________________________________________________________________

④如果序列II中箭头所指碱基对缺失,该基因上列片段编码的氨基酸序列为:

______________________________________________________________________________

【答案】①细胞核    转录    AUG CGG GAG GCG GAU GUC

③…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸…

④…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—精氨酸—甲硫氨酸…

教学后记

本节重点是原核细胞的基因结构和真核细胞的基因结构,可通过对比的方法找出两者的异同点,以加深学生的理解。

                       

 

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