丝蛋白基因七篇

丝蛋白基因 篇1

1材料与方法

1.1材料

1. 1. 1标本来源收集2011年8月至2012年8月在我中心就诊的白假丝酵母菌持续感染或重复感染患者的菌株60株。

1. 1. 2质控菌株质控菌株ATCC64548和ATCC45550。 1. 1. 3主要试剂和仪器SGC真菌培养基和真菌药敏培养基购自法国梅里埃生物公司,氟康唑( FLU, 15 μg) 、酮康唑( KET,15 μg) 和咪康唑( MIC,10 μg) 药敏纸片购自丹麦Rosco公司,科玛嘉( CHROMagar) 酵母菌显色培养基购自郑州博赛生物科技有限公司,RNAiso Plus、RNase-free水和RT Master Mix购自日本Ta KaRa公司,SGExcel Gold Star Taq Man Mixture( With ROX) 购自上海生工生物技术有限公司,所有引物、探针合成均由上海生工生物技术有限公司完成; VITEK-2全自动细菌鉴定仪产自法国生物梅里埃公司,7500实时荧光定量PCR仪、2-16PK高速冷冻 离心机产 自德国SIGMA公司。

1.2方法

1.2.1菌株的分离鉴定把患者白带标本接种于沙氏平板培养24 h,挑取直径为0. 5 ~ 1. 5 mm的光滑、 湿润、凸起的白色小菌落涂片镜检,如为酵母菌者,把菌落接种在CHROMagar酵母菌显色平板上,35 ℃ 培养24 h,观察结果。选取显色培养基上淡绿色菌落,用VITEK-2全自动细菌鉴定仪进行菌种鉴定。

1.2.2药敏试验把已鉴定的白假丝酵母菌、质控菌株ATCC64548和ATCC45550分别用生理盐水配制成0. 25麦氏比浊悬液,把菌液均匀涂布于真菌药敏平板上。在药敏平板上分别贴上MIC、KET和FLU药敏纸片,35 ℃孵育24 h,量取药敏环直径。药敏抑菌环≥ 20 mm为敏感株,12 ~ 19 mm为中度敏感( 简称中敏) 株,≤11 mm则视为耐药。

1.2.3白假丝酵母菌总RNA的抽提和逆转录根据药敏结果把菌株分为4组菌株: 全敏感组、FLU中敏或耐药组、KET中敏或耐药组、MIC中敏或耐药组。每组随机选取12株菌株继续实验。严格按照总RNA抽提试剂盒说明书对处于对数生长期的4组实验菌株的菌液进行总RNA提取,用逆转录试剂盒进行c DNA合成,所获得的c DNA于 - 20 ℃ 冻存备用。

1.2.4引物设计与合成应用引物合成软件Primer5.0自行设计cdr1和cdr2引物及内参引物各一对,见表1。

把逆转录产物用cdr1、cdr2和内参的引物分别进行PCR及电泳,以确认片段长度的大小,核实此产物含所需目的基因。

1. 2. 5逆转录产物的基因扩增按荧光定量试剂盒操作说明进行反应体系配制,PCR条件为: 预变性95 ℃ 10 min; 变性95 ℃ 15 s,退火 / 延伸60 ℃ 1 min, 40个循环。全过程由PCR扩增仪自动完成,系统软件监测并计算荧光阈值( cycle threshold,Ct) 。

1. 2. 6统计学处理实时定量PCR获得了每个基因的Ct值,通过与ACT1内参相比获得△Ct[△Ct = Ct ( 目的基因) - Ct( ACT1) ],△Ct值越小,相对基因表达量越高,反之则越低。用比率( Ratio值) 表示基因相对表达水平,Ratio值 = 2- △CT,表示实验菌株与内参基因相比基因的表达情况。实时定量PCR 3次独立重复实验,数据采用SPSS 19. 0统计软件分析处理,计量资料以均数 ± 标准差表示。4组结果进行组间t检验,统计各基因的敏感组菌株表达量分别与3种吡咯类药物耐药组表达量有否差异。两组间比较采用t检验,P < 0. 05为差异具有统计学意义。

2结果

2.1药物敏感试验结果

60株从阴道部位分离的白假丝酵母菌药敏试验后筛选出中敏株和耐药菌株38株,菌株对FLU的敏感性较高,对MIC和KET的敏感性较低,见表2。其中,12株菌株同时对FLU、KET和MIC中敏或耐药,14株菌株同时对KET和MIC中敏或耐药。

株 strains

2.2PCR结果

逆转录产物经电泳后凝胶成像结果: cdr1长度约218 kb,cdr2长度约134 kb,ACT1长度约157 kb,大小与预期一致,核实此产物含所需目的基因。

cdr1和cdr2表达水平测定: 各组数据均为正态分布( P > 0. 05) 。cdr1基因中,敏感组表达量与FLU中敏或耐药 组表达量 相比差异 有统计学 意义 ( P < 0. 05) ,中敏或耐药组表达量高于敏感组,敏感组表达量与KET中敏或耐药组表达量相比、敏感组表达量与MIC中敏或耐药组表达量相比差异均无统计学意义 ( P > 0. 05) ; cdr2基因中,敏感组表达量与FLU中敏或耐药组表达量相比差异有统计学意义( P < 0. 05) ,敏感组表达量与KET中敏或耐药组表达量相比、敏感组表达量与MIC中敏或耐药组表达量相比差异均无统计学意义( P > 0. 05) ,具体见表3。

3讨论

白假丝酵母菌是育龄妇女下生殖道感染的主要病原菌[4],约75% 的育龄妇女一生中至少患有1次外阴阴道白假丝酵母菌病,当中40% ~ 50% 的妇女再次感染。对易复发性外阴阴道假丝酵母病,常选用MIC为阴道用药,合并口服FLU或KET来治疗阴道炎[2]。 本研究药敏试验发现,白假丝酵母菌对MIC敏感率最低,为36. 7% ,与国内其他报道[5]有一定差异,估计与本社区感染患者首选MIC为治疗阴道炎药物有关。 另外,我们发现,有部分菌株对多种吡咯类药物同时耐药,表明白假丝酵母菌存在交叉耐药现象,因此,临床医生在治疗白假丝酵母菌感染时,需考虑到耐药菌株的多药耐药性,为提高治疗效果和减少诱导耐药菌株的产生,需多做真菌培养和药敏分析,密切结合临床用药,切忌仅凭经验联合用药。

ABC转运蛋白是膜整合蛋白,它利用水解ATP的能量将药物运出细胞,导致白假丝酵母菌细胞内药物累积浓度的下降而使药物 治疗失败,产生多重 耐药[6]。cdr1基因和cdr2基因分别编码被认为与耐药产生相关的cdr1p和cdr2p转运蛋白,检测这两个基因在临床分离的白假丝酵母菌中的表达水平,有助于了解菌株中ABC转运蛋白的表达情况与菌株对吡咯类药物敏感性下降的关系。国内外学者对cdr1、cdr2基因在白假丝酵母菌中的表达水平进行了不同程度的研究。研究[7,8,9]发现,cdr1及cdr2基因高表达与白假丝酵母菌对FLU耐药相关; cdr1的高表达使白假丝酵母菌对FLU耐药比cdr2的高表达影响更大[10],而且cdr1的表达量越高,对药物诱导的反应越敏感; 但也有报道认为,白假丝酵母菌耐药株与cdr2高表达相关,与cdr1表达无关[11]。

丝蛋白基因 篇2

1 材料与方法

1.1 实验动物

清洁级SD雄性大鼠80只[北京维通利华实验动物技术有限公司提供, 许可证编号:SCXK (京) 2012-0001, 体重约 (150±10) g。购入后适应性饲养1周。

动物分组:将实验动物随机分为正常组、假手术组、模型组、模型对照组、推拿组, 每组各16只。

1.2 仪器及试剂

仪器:按摩推拿手法模拟仪 (中华人民共和国发明专利号200710187403.1) , 病理石蜡包埋机 (沈阳市龙首电子仪器有限公司LS-100) 、石蜡切片机 (北京弘泰嘉业科技发展有限公司Finesse 325) 、显微镜 (麦克奥迪BA400) 等。

试剂:NF-M抗体 (Anti-NF-M antibody) 生产厂家santa, 编号sc-58561。

1.3 模型制备

坐骨神经夹持损伤模型:先将大鼠用10%水合氯醛以0.35 ml/100g的剂量腹腔注射麻醉;然后俯卧位固定, 手术区 (右侧臀股交界处) 剪毛、常规消毒, 用手术剪沿坐骨神经走行方向剪开大约1 cm的皮肤切口, 止血, 用止血钳钝性分离肌肉层, 暴露梨状肌下缘及坐骨神经;用弯钩镊确认所暴露的组织确为坐骨神经后, 用小号持针器在距梨状肌下缘5 mm处满扣夹持坐骨神经5秒, 然后逐层缝合, 碘伏消毒。假手术组:预处理及显露坐骨神经的方法同造模方法, 但不做夹持。除了正常组不造模外, 其余各组步骤同模型组。

1.4 干预方法

各组均在造模后第7天开始干预。推拿组使用手法模拟仪 (按摩头为直径10 mm的圆形光滑接触面) 依次刺激束缚后大鼠右侧殷门、承山、阳陵泉穴;手法模拟为点法、拨法、揉法;刺激力量为4 N。每穴每法1分钟, 总计9分钟。正常组、假手术组、模型组不作干预;模型对照组大鼠每天束缚9分钟。

治疗次数:每天1次, 每治疗10次休息1天。

取材时间点:于治疗10次及20次后进行行为学及免疫组织化学检测。

1.5 实验检测

行为学检测:按Rivlin法制倾斜板, 由两块矩形的合金板通过铰链于一端相连而成, 一块作底板, 另一块为移动板, 表面铺一块约6 mm厚的橡胶垫。斜板从水平位置起绕轴旋转, 斜面角度可以测出。在室温、安静状态下, 将大鼠头向前, 身体纵轴与斜板纵轴平行放置, 角度从小到大渐增, 直至大鼠停留5秒而不跌落的最大角度来做斜板实验行为学评分, 每只大鼠重复测量3次, 取平均值。各组分别于治疗10次和20次做斜板实验行为学评分。

免疫组织化学检测:各组分别于治疗10次和20次后, 大鼠灌注固定, 取患侧L3~L5脊髓, 再入4%多聚甲醛溶液固定, 石蜡包埋、切片, 经脱蜡、水化, 抗原修复, 链霉亲和素-生物素复合物 (SABC) 法染色, 脱水、透明、封片、镜检, 观察蛋白表达, 并用Image-Pro Plus 6.0图像软件进行积分光密度统计分析。

1.6 统计学处理

采用SPSS 17.0统计软件包, 对斜板实验结果进行比较以及对脊髓中NF-M在不同时间点中的免疫染色结果进行比较。所有数据用±s表示, 各组数据成正态分布且方差齐, 统计采用单因素方差分析进行组间比较, 两两比较采用SNK法。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 斜板实验结果

治疗10次、20次后, 模型组和模型对照组大鼠斜板实验评分与正常组相比明显降低 (P<0.05) , 推拿组与模型组相比明显升高 (P<0.05) , 与正常组相比差异无统计学意义 (P>0.05) 。见表1。

注:与正常组比较, aP<0.05;与模型组比较bP<0.05。

2.2 免疫组化结果

免疫组化的表达情况见图1、图2。经ImagePro Plus 6.0软件进行积分光密度检测, 经比较, 治疗10次、20次后, 模型组和模型对照组NF-M积分光密度与正常组相比明显升高 (P<0.05) , 推拿组与模型组相比明显升高 (P<0.05) , 与正常组相比明显升高 (P<0.05) 。见表2。

A正常组;B假手术组;C模型组;D模型对照组;E推拿组

A正常组;B假手术组;C模型组;D模型对照组;E推拿组

注:与正常组比较, aP<0.05;与模型组比较, bP<0.05。

3 讨论

周围神经通过神经元将信息沿着感觉和运动纤维传递, 参与躯体与内脏的运动、感觉和植物功能调节[2]。人体内外环境的剧烈变化可使其受到损伤, 神经损伤段的近、远端将出现一系列的病理、生理变化, 其神经元胞体、轴突、髓鞘、末梢感受器均会发生改变, 从而发生感觉、运动功能的障碍[3]。

神经丝属于中间丝家族中的第Ⅳ类型, 广泛分布在动物成熟神经元中。由200 k Da的NF-H、160 k Da的NF-M及68 k Da的NF-L三个亚单位按一定比率组装而成[4]。研究表明, NF-L、NF-M首先在周围、中枢神经系统神经元表达后NF-H才逐渐被表达, 其出现使轴突的结构更趋于稳定, 认为神经丝蛋白的代谢紊乱可能是周围神经轴索病变的主要发病机制[5,6]。神经丝也可通过稳定细胞骨架和抑制轴突回缩而促进轴突延长, 神经丝的破坏可导致神经元的损伤甚至引起神经元死亡。研究表明, 脊髓损伤后神经丝蛋白阳性神经元的数量及神经元胞体着色的程度与后肢运动功能恢复情况有密切关系[7]。

本实验发现, 模型组的斜板实验行为学评分明显低于正常组, 治疗组的斜板实验行为学评分高于模型组, 说明推拿干预能够帮助大鼠患侧肢体的运动功能的恢复, 促进损伤坐骨神经的恢复。各组大鼠L3~L5脊髓内免疫组织化学结果显示, 模型组的NF-M表达高于正常组表明机体在自我修复, 推拿治疗组大鼠脊髓内的NF-M表达有显著性提高, 与正常组、模型组比较有显著性差异, 表明推拿治疗可促进神经元NF-M的表达。结合行为学和形态学指标, 可以认为推拿治疗周围神经损伤时, 可能通过提高NF-M在受损神经相应节段脊髓内的表达, 促进轴浆运输功能的恢复, 减轻受损轴突残端周围营养物质的堆积, 促进神经元的存活, 最终改善坐骨神经损伤大鼠的运动功能。

摘要：目的 从坐骨神经损伤大鼠行为学和神经丝蛋白M (NF-M) 的角度, 探讨推拿治疗坐骨神经损伤的起效机制。方法 采用夹持法建立坐骨神经损伤模型, 将大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组、模型对照组、推拿组, 以按摩推拿手法模拟仪进行干预, 通过斜板实验观察各组大鼠行为学变化;通过免疫组织化学染色观察各组大鼠L3~L5脊髓内NF-M表达情况。结果 模型组、模型对照组大鼠斜板实验评分与正常组比较均有明显降低, 推拿治疗后斜板实验评分与模型组比较有明显提高, 并在治疗20天后与正常组无显著性差异 (P>0.05) ;模型组、模型对照组及推拿组NF-M免疫组化表达与正常组比较均有明显提高, 推拿组与模型组比较有显著性差异 (P<0.05) 。结论 推拿治疗坐骨神经损伤可能是通过提高神经元骨架蛋白NF-M在脊髓内的表达, 从而促进轴浆运输功能的恢复, 促进神经元的存活, 最终改善坐骨神经损伤大鼠的运动功能。

关键词：推拿,坐骨神经损伤,斜板实验,神经丝蛋白-M

参考文献

[1]Chiasson K, Lahaie-Collins V, Bournival J, et al.Oxidative stress and 17-alpha-and 17-beta-estradiol modulate neurofilaments differently[J].Mol Neurosci, 2006, 30 (3) :297-310.

[2]张立新, 佟晓杰, 贾桦, 等.超短波对大鼠周围神经缺损修复术后神经再生的影响[J].中国康复医学杂志, 2009, 24 (8) :695-98.

[3]Tom VJ, Sandrow-Feinberg HR, Miller K, et al.Combining peripheral nerve grafts and chondroitinase promotes functional axonal regeneration in the chronically injured spinal cord[J].J Neurosis, 2009, 29 (47) :14881-14890.

[4]翟中和, 王喜忠, 丁明孝.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社, 2012:221-226.

[5]赵秀兰, 于丽华, 谢克勤.甲胺磷对母鸡坐骨神经中神经丝蛋白的影响[J].中华预防医学杂志, 2005, 39 (3) :171-174.

[6]王频, 谢克勤.2, 5-HD对大鼠DRG神经元神经丝蛋白表达的影响[J].病理学杂志, 2008, 22 (4) :275-279.

丝蛋白基因 篇3

日本研究人员最近利用转基因技术，培育出能吐带绿色荧光丝或粉红色荧光丝的蚕。他们认为，这种蚕丝在时装和装饰市场前景看好。

给蚕植入碗水母的荧光蛋白基因，它会吐出在自然光下呈淡绿色的丝；给蚕植入珊瑚的荧光蛋白基因，它会吐出在自然光下呈粉红色的丝。这一技术由日本农业生物资源研究所和群马县蚕丝技术中心共同开发。

印度“辣妹”每天吃6斤辣椒

印度西孟加拉国省滨海渔村的两位小姐妹，姐姐珊蒂7岁，妹妹约娜5岁，不喜欢巧克力也不喜欢薯条片，两人独爱吃印度辛辣的青辣椒。平均每人每天要吃下约3公斤的青辣椒才会心满意足，是渔村中家喻户晓的“火辣双姐妹”。

据报道，两姐妹的父亲萨杜表示，珊蒂在2岁就开始嗜吃辣椒，妹妹约娜是在4岁时才开始吃辣椒，但两人至今从未抱怨辣椒辛辣，或是发生任何口腔疾病。平日下海打鱼的萨杜说：“看两姐妹嚼辣椒的模样，像在吃太妃糖和多汁的水果一样。”

以色列疗养地推出蛇式按摩

对于那些光临位于以色列北部的阿达巴拉克疗养地的游客来说，他们可以享受到一种看上去颇显狂野的按摩方法：蛇式按摩。

该店的主人巴拉克原本经营着一家观赏肉食性植物的农场，后来她发现了蛇的疗养功效，于是她大胆尝试让蛇来做按摩。

目前，巴拉克用大蛇做深度按摩，而小蛇则用于轻按摩。当然，这些蛇都是无毒的。

据悉，顾客之所以敢尝试蛇式按摩，是因为他们相信一旦克服了最初的疑虑心态，那么他们便会发现与动物的身体接触完全可以令自己的心灵受到抚慰，并进而变得轻松自如。

英国七旬老翁成为全球首位变性艺伎

依照日本的规定，唯有女性才可当艺妓，游客到艺妓集中的京都祗园观光时，也只有女性才能穿上艺妓的衣服，体验当艺妓的感觉。

70多岁的英国人马孔4年前开始接受变性手术，也已改名玛丽。在他不断要求下，日本观光局终于让他一偿穿上艺妓服装的心愿，也将穿艺妓服装的规定改为护照上有女性名字即可。另外，玛丽还计划巡回各地，让其它变性人也可以体验到艺妓文化的优雅和美丽。他强调，“我知道，那是在变性人社群中，很多女士都会喜爱的感觉”。

离异家庭儿童出现精神问题的风险高五倍

据《每日邮报》报道，据英国政府机构的研究报告，与父母生活在一起的家庭的孩子相比，离异家庭的儿童患损害性精神疾病的概率是前者的近五倍。

这份报告还显示，如果想要儿童避免陷入情感疾病和出现反社会行为。与父母生活在一起的儿童比单亲家庭的儿童处于更为有利的环境。与家庭是否贫穷，有没有工作，健康状况不佳或家人没有教育学历相比，不是最为重要。

世界首例双臂移植手术成功

德国男子卡尔·莫克现年54岁，6年前被一台脱粒机夺去双臂。日前，一个19岁的小伙子，因为车祸死亡，把双臂捐给莫克。卡尔·莫克在慕尼黑伊萨尔医院接受移植手术。做完15个小时的手术后，莫克已经在医院呆了将近3个月。现在，莫克可以用手开门、开灯、关灯等，他的目标是自己穿衣、吃饭，甚至骑自行车。

他是世界首例双臂移植手术的德国男子，医疗小组还说，手和前臂的移植手术仍不多见，而这次在慕尼黑的手术，移植部分还包括肘关节和上臂，这都对免疫和循环系统构成较大挑战。

爱恨一线间有科学依据

英国伦敦大学学院的泽米尔·泽基和约翰保罗罗马亚发表的报告称，脑部扫描结果显示，当人们看到讨厌的人的照片时，大脑中某些会被爱激活的区域也会有所反应。

在实验中，研究人员给17名志愿者看他们讨厌的人的照片，以及另外3个他们既不爱也不恨的熟人的照片。脑部扫描仪发现志愿者大脑的各个区域表现出一种独特的活动模式，研究人员将其称为“憎恨回路”。当人们看到自己讨厌的人的面孔时，这一回路就会被接通。

泽基说，所谓的“憎恨回路”包括大脑皮层和下皮层中的组织。表现出的大脑活动模式与恐惧、惊吓等情绪迥然不同。与此同时，杏仁核与脑岛也被激活，这两个区域在人们看到喜欢的人的面孔时也会被激活。

丝蛋白基因 篇4

蜘蛛丝蛋白的模块结构性能和重组表达

蜘蛛丝是一类天然蛋白质纤维,具有独特的机械性能(高强度、高弹性和高断裂功等)和卓著的生物学特性(生物可降解性和与生物组织的相容性等),在生物医学、材料、纺织和军事等领域都有着很高的潜在应用价值.综述了不同蜘蛛丝蛋白的.模块结构特征及与其功能的关系,扼要介绍了目前利用各种基因工程方法表达重组蜘蛛丝蛋白的研究进展.

作 者：周培 邹竹荣 曹丽娟 苏裕 ZHOU Pei ZOU Zhu-Rong CA Li-Juan SU Yu 作者单位：华东师范大学,生命科学学院,上海,62刊 名：生物技术通讯 ISTIC英文刊名：LETTERS IN BIOTECHNOLOGY年，卷(期)：19(4)分类号：Q51 Q78关键词：蜘蛛丝蛋白 分子模块 结构和功能 重组表达

丝蛋白基因 篇5

(一) 教学内容分析

本节课内容选自人民教育出版社出版的全日制普通高级中学教科书《生物 (必修2) 》中“遗传与进化”第4章第1节。本节内容是在前3章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“基因如何指导蛋白质的合成”。这部分内容在教材中有承前启后的作用, 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。

(二) 教学对象分析

学生在学习“基因的本质”后, 已经对基因产生了浓厚的兴趣, 想进一步探知有关基因的其他问题, 学习的欲望强烈。但据以往的经验, 学生往往会陷入学时明白、学完糊涂的困境中。

高中阶段学生的思维水平、学习能力已经发展到了较高阶段, 大多数学生喜欢自主探究和亲自动手操作。学生通过报刊、杂志、电影、广播等多种传播媒体的介绍以及初中生物课的学习, 已经初步形成了有关DNA、基因、染色体和蛋白质的基本概念, 对基因是什么以及基因能够决定生物体性状有了一定的科学认识, 但学生并不知道基因究竟是如何起作用的。教学中可让学生课前预习, 然后在课堂上模拟遗传信息的转录, 这样能够加深他们对基因表达的理解和相关知识的巩固, 同时理解能力也得到锻炼。

(三) 教学环境分析

这节课, 我采用“活动单导学”模式, 依托天士博多媒体软件教学系统来开展各项活动, 力求将抽象的概念、过程形象具体地展现出来, 将学生的操作和思维清晰地暴露出来, 从而使学生更好地理解和掌握本节课的学习内容。由于本节内容抽象而且复杂, 涉及的物质、名词又多, 学生对转录过程很难理解并掌握。本节教学注重创设问题情境, 以培养学生的科学素养和动手能力为指导, 融合直观式、讨论法等多种教法, 实现师生互动、生生互动。学生通过小组活动, 学会动脑思、动手做、动口议, 在“动”中发现问题、解决问题, 在“动”中培养学生的竞争合作意识。使学生从感性认识上升到理性认识, 最终达到预期的教学目标。

二、教学目标 (能力目标)

1.培养和发展学生的观察识图能力, 分析归纳和推理判断的能力。

2.通过基因指导蛋白质的合成过程培养学生的抽象思维能力。

3.通过协作探究学习, 提高学生的合作意识。

三、教学重点、难点

教学的重点和难点是基因表达的转录过程。

四、教学过程

(一) 教学流程

(二) 教学过程

1. 情境导入

利用某一对同源染色体上的不同等位基因对不同性状控制进行PPT展示, 创设情境。

(1) 请看屏幕, 染色体上的基因能控制生物的性状。

(2) 基因是如何控制性状的呢?

【媒体运用:ppt课件】

【设计意图:这里基因对具体性状 (肤色、眼皮的单双) 的控制的直观显示, 激发了学生探究和了解基因是如何控制性状的欲望。再引导学生一步步分析, 从基因的位置和性状的体现者所在的场所开始探究。】

导入课题:基因指导蛋白质的合成

提问引发思考:DNA主要存在于哪里?蛋白质在哪里合成? (细胞核、细胞质内的核糖体)

引导探究:细胞核的DNA是怎样指导细胞质的蛋白质的合成呢?DNA分子主要存在于细胞核中, 而蛋白质的合成则在核糖体上, 何种物质能承担这一中间信使物质的功能呢?

2. 活动探究

活动一:DNA和RNA的分子组成及结构比较

(1) 观察比较, 完成概念图及表格填写

(2) 讨论交流

(3) 展示汇报评价 (由学生到白板上完成比较图, 教师巡视其他小组完成情况)

【媒体运用:电子白板】

【设计意图:将学生的操作情况直观地呈现出来, 暴露学生的思维过程, 学生思路清晰、印象深刻。具体比较DNA和RNA分子大小, 能让学生化抽象为具体, 结合画面来解释, 言之有物。】

(4) 点评提升

师:正因为RNA分子也由一些碱基序列排列来携带信息, 且作为生物大分子要比DNA分子小很多。所以R NA分子能成为DNA分子的信使来完成指导蛋白质合成的功能。

师:RNA分子又有哪些类型呢?各有哪些功能?

【媒体运用:电子白板】

【设计意图:用白板聚光灯功能检测学生对DNA、RNA的各种结构形式及基本单位进行辨认。这里运用电子白板, 对学生操作、思考、交流得出的知识进行抽象概括、检测, 让学生了解RNA分子的种类和功能, 为转录的学习做好铺垫。】

过渡:DNA的信息又是如何传递给RNA分子的呢?

活动二:了解遗传信息的转录过程

(1) 自主探索

仔细观察课件中的转录过程, 然后结合教材中“以DNA为模板转录RNA的图解”, 思考并讨论下列问题:

(1) 将四个步骤分别用恰当的两字动词概括, 看哪个小组总结得最准确。

(2) 总结转录所需要的条件, 并构建转录的概念。

(2) 讨论交流

在小组内说说自己的方法。

(3) 展示汇报

小组代表汇报本小组的方法。 (教师用红色电子笔标出学生总结出的过程关键动词)

(4) 操作反馈

师:请同学到白板上拖拽表示DNA的转录过程。

师:连接相邻的核糖核苷酸。

师:RNA从DNA分子上释放, 从核孔出来结合到核糖体上。

【媒体运用:电子白板】

【设计意图:这里运用电子白板及时将抽象的转录过程变成学生可以动手组装形成RNA的过程, 考查学生对转录的过程的理解。引导学生比较辨析, 优化策略, 巧妙地突破了难点。】

(5) 巩固运用

按照碱基配对原则。

1.写出以b链为模板转录形成的mRNA碱基序列;

2.写出b链对应的a链的碱基序列。

比较mRNA和b链, 以及mRNA和a链的碱基序列的差异。

【媒体运用:电子白板】

【设计意图:这里用DNA分子的两条单链及转录形成的RNA链进行比较, 起到及时反馈的效果。】

活动三:比较DNA复制和转录的异同点

复制与转录的比较

3. 回顾总结

师:说说这节课你都学到了些什么吧?

【媒体运用:电子白板】

【设计意图:这里发挥电子白板能随时调用课堂上生成的资源的特点, 通过重点画面的回放, 帮助学生回顾、梳理本节课所学内容, 从而获得清晰的认知。】

4. 检测反馈

例1.有3个核酸, 经分析共有5种碱基, 8种核苷酸, 4条核苷酸链, 则它们是 ()

A.一个DNA和两个RNA

B.两个DNA和一个RNA

C.三个DNA

D.三个RNA

例2.DNA和RNA的区别是 ()

A.五碳糖不同 B.碱基种类不同

C.空间结构不同 D.以上都是

例3.由DNA蕴藏的遗传信息所支配合成的RNA完全水解后, 得到的化学物质是 ()

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

例4.如果DNA的一条模板链的碱基排列顺序是ACGCTAGCA, 那么与它互补的另一条链上的碱基排列顺序是____________________, 转录成的信使RNA上的碱基排列顺序是____________________。

例5.如下是转录过程:DNA……ATG……

RNA……UAC……

该图中有__________种核酸, 有__________种核苷酸, 有__________种碱基, 该过程是在__________中进行的。

丝蛋白基因 篇6

师:举出动植物和人体的几种性状的例子。提出问题:

Q1:性状是由什么控制或决定的? (基因)

Q2:基因是什么? (具有遗传效应的DNA片段)

Q3:每个DNA分子上只有一个基因吗? (有很多个基因)

Q4:染色体、DNA和基因三者间有何关系? (PPT图示三者关系)

Q5 : 生命活动的主要承担者和体现者是什么物质? ( 蛋白质)

师:性状的形成离不开蛋白质 (特别是酶) 的作用, 性状又是由基因决定的。 科学家推测基因通过指导蛋白质的合成来控制性状, 最终被实验证实, 并将这一过程称为基因的表达。

2.问题探讨过渡, 进入基因表达———转录的学习

师:当我们认识到基因的本质及作用后, 能否利用这一认识, 分析现实生活中一些具体的问题呢? 例如, 在现实生活中, 我们能否像电影 《侏罗纪公园》 中描述的那样, 利用恐龙的DNA, 使恐龙复活呢?

生:看图、讨论, 提出问题。

师:如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活, 那么你认为主要解决什么问题?

生:需要使恐龙DNA上的基因表达出来, 表现恐龙的各种性状和特性。

师:看来要解决这个问题, 我们还需要对“基因的表达”有所了解。

Q1:DNA主要存在于哪里? (细胞核中)

Q2:蛋白质的合成场所在哪里? (细胞质中的核糖体中)

Q3:细胞核中的DNA上的基因是如何指导细胞质中核糖体里蛋白质的合成的呢? 二者之间是如何联系起来的?

师: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。 后来发现细胞中的确有这样的物质, 它就是RNA。

Q:为什么RNA适合做DNA的信使呢? (这得从RNA分子结构和种类分析)

师:分析P63图4-2, 分析DNA和RNA在基本组成单位的化学组分上的区分。

Q:①一定相同的成分是?②一定不同的成分是?③有相同也有不同的成分是?

师:分析P63图4-3, 分析三种RNA的结构及功能。 RNA是另一类核酸, 分子结构与DNA很相似, 可以储存遗传信息。RNA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。

Q:了解了RNA的分子结构、种类及功能后, 那你知道为什么RNA就适合做DNA的信使呢?

(分子结构可以储存遗传信息;分子量较小, 易通过核孔转移遗传信息)

板书:基因指导蛋白质的合成 (基因的表达)

一、遗传信息的转录

1.RNA分子的结构层次:化学元素组成—基本组成单位—RNA单链结构—RNA的种类及功能

师:DNA的遗传信息是怎么传给m RNA的?

师:观察教材P63图4-4, 引导学生分析。结合PPT内容分步理解转录过程。

利用Flash课件使转录过程动态化、连续化。

师生:归纳总结。

板书:2转录:A-U、T-A、C-G、G-C

( 1 ) 定义: 以DAN的一条链 ( 某基因的一条链) 为模板

(2) 场所:主要在细胞核中 (次要场所是)

(3) 条件

(4) 特点:边解旋边转录

(5) 产物及去向:m RNA, 穿核孔到细胞质与核糖体结合

(6) 结果:遗传信息从DNA→m RNA

过渡:转录使编码某种蛋白质的一个基因中的遗传信息转移至了m RNA的碱基序列里。但实质上只是把基因中的碱基序列转变成了m RNA中的碱基序列, 有合成蛋白质吗? (没有) 看来基因指导蛋白质的合成还未完成。今天继续第二阶段的学习。

回忆:1.转录的产物m RNA的去向是? (穿核孔至细胞质与核糖体结合)

2.核糖体的功能是? (合成蛋白质的场所)

3.把细胞比作一个小工厂, 细胞核里的DNA相当于厂长, 那m RAN相当于厂长下达的生产命令。核糖体相当于生产蛋白质的机器。m RNA和核糖体的结合相当于什么? (生产机器按照厂长命令启动生产工序)

师: 我们将生产蛋白质的机器———核糖体以m RNA为模板, 利用细胞质中游离的各种氨基酸合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。

过渡:m RNA上的碱基序列能转变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序意味着m RNA的碱基和氨基酸间存在对应关系。 对应关系是怎样的?

回忆:组成RNA的碱基有哪几种? 组成生物体蛋白质的氨基酸约有几种?

Q:m RNA中的4种碱基是怎样决定构建蛋白质的20种氨基酸的呢?推测:

如果1个碱基决定1个氨基酸, 那4种碱基只能决定4种氨基酸。 显然不够。

如果2个碱基决定1个氨基酸, 最多能决定多少种氨基酸? (16种)

如果3个碱基决定1个氨基酸呢? (64种) 4个碱基呢? (256 种)

师:推测只是破译遗传密码过程中的一步。 后来科学家通过实验破译了遗传密码, 获知m RNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸, 每3个这样的碱基称作1个密码子。 并将决定20种氨基酸的遗传密码子编制成了密码子表。 看教材P65表4-120种氨基酸的密码子表。

Q : 密码子是谁的碱基构成的? 每几个碱基构成一个密码子?

师:用表示3个碱基的3个字母表示密码子。 所以密码子表中的第一、二和三个字母表示组成一个密码子的三个碱基。

Q1:密码子GCA决定的是哪种氨基酸呢? (学生说明快速查表方法, 1、2确定方格, 3确定具体位置) 色氨酸的密码子是? (UGG)

回答:教材P65思考与讨论1。

Q2:密码子表中共有多少个 (种) 密码子? 能决定氨基酸的密码子有几个?不能决定氨基酸的是什么密码子? 根据名称推想起始、终止密码子的作用是? (起始密码子除了可以起始翻译活动外, 还可以决定氨基酸)

Q3:20种氨基酸被61个密码子决定, 意味着氨基酸和密码子间的对应关系是什么?

师:回答导学案P37合作探究5 (1) 问题。

师:引用教材P65思考与讨论2、3, 说明密码子简并性的意义 (增强了密码子的容错性) 及另一个特点:通用性。

板书:二、遗传信息的翻译

1.密码子

过渡:m RNA进入细胞质后与核糖体结合, 形成合成蛋白质的“生产线”。 那游离在细胞质中的氨基酸是如何被运送到这个“生产线”上的呢? (“搬运工”t RNA)

Q1:t RNA的基本组成单位是? 是由三个核糖核苷酸构成的吗? 为什么三叶草形的t RAN一端只标注出了三个碱基? (这三个碱基构成了一个反密码子) 所以反密码子的位置是?

Q2:t RNA除了能搬运氨基酸外, 还有什么功能? (与密码子碱基互补配对, 即识别密码子。 因而叫反密码子) 识别密码子时的碱基互补配对配对原则是? 那么思考t RAN有几种?

师:看来t RNA可是个复合型人才哦 (脑、体力劳动能力兼具) 。

完善上面板图, 明晰t RAN和氨基酸间的对应关系。

填写导学案P36自主学习2密码子与反密码子比较表格。

板书:二、遗传信息的翻译

2.t RNA-反密码子

师:观察教材P66图4-6翻译的过程示意图。 问题引领, 看图分步讲解、认识翻译的过程。

在能量的驱动下, 携带氨基酸的t RNA移动至核糖体, 通过反密码子与密码子的碱基互补配对将携带的氨基酸安放至特定位置。 核糖体读取m RNA上的下一个密码子。

Q1 : 是核糖体沿着m RNA移动还是m RNA在核糖体里穿梭? (前者)

Q2:翻译的起点和终点分别是? (起始、终止密码子)

师:请大家想象这个几乎每时每刻都在细胞里发生的过程。 (1min)

来看一个翻译过程的动态演示, 是否符合你们的想象?

师:翻译的基本过程可以概括成三步骤:起始—延伸—终止。

Q1:通过翻译合成的多肽链是承担生命活动的蛋白质吗?多肽转变成蛋白质需要经过?

Q2:怎样使少量m RNA分子短时间里合成出大量蛋白质呢? (一个m RNA结合多个核糖体) 判断教材P67图中哪个是最先结合上去的核糖体? (最右边)

Q3: 转录和翻译与之前学习的DNA的复制过程有何不同点? 填写导学案P36表格。

结语:通过学习我们认识到基因的表达需要DNA、m RNA、核孔、核糖体、t RNA、氨基酸和线粒体等众多物质、结构的参与和相互配合才能有序、有效地完成。 它们用行动印证了“没有完美的个人, 只有优秀的团队”。

板书:二、遗传信息的翻译

3.翻译: (起点和终点) m RAN的密码子与t RNA的反密码子

(1) 定义:以

(2) 场所:细胞质的核糖体中

(3) 条件

(4) 产物及去向:直接产物:

(5) 结果:遗传信息得以表达

参考文献

[1]朱玉贤, 李毅.现代分子生物学第二版[M].北京:高等教育出版社, 2002, 7 (2003重印) .

[2]朱军.遗传学第三版[M].北京:中国农业出版社, 2002, 1.

丝蛋白基因 篇7

《基因指导蛋白质的合成》是人教版高中生物《遗传与进化》第四章第一节的内容,本节集中了本章的重难点,并为后续内容的学习奠定了基础,地位相当重要。本节主干知识是遗传信息的转录和翻译过程,侧枝内容为DNA与RNA的比较、三种不同种类的RNA及遗传密码的组成。教学中,教师要合理分配时间,处理好主干知识与侧枝内容的关系。

二、学情分析

通过前几章的学习,学生掌握了DNA是主要的遗传物质、DNA分子的结构、基因是有遗传效应的DNA片段等知识,在此基础上学习基因的表达,符合认知规律。然而本节课内容较多,且抽象难懂,因此教学中,可利用多媒体动画模拟转录、翻译的过程并结合教材插图进一步归纳总结,再利用自制模型演示翻译过程,以突破难点,使教学更直观形象,最后通过概念图总结,使学生形成较为完整的知识体系。

三、教学目标

(1)知识目标:概述遗传信息的转录和翻译;理解密码子和反密码子的概念。

(2)能力目标:运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系;尝试利用自制模型演示翻译过程,提高动手能力及团队合作能力。

(3)情感态度与价值观目标: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。

四、教学重难点及解决方法

(1)教学重点:遗传信息转录和翻译的过程。

(2)教学难点:遗传信息的翻译过程。

(3)解决方法:多媒体动画模拟转录、翻译过程并结合教材插图进一步归纳总结,利用自制模型演示翻译过程,使教学过程直观、形象,最后通过概念图总结。

五、教学过程

1. 创设情境,导入新课

播放美国影片《蜘蛛侠1》的剪辑片段,引发学生思考:影片中主人公彼得·帕克被蜘蛛咬了一口后,获得了蜘蛛的什么物质?之后,他拥有蜘蛛特有的超能力——从手指喷出粘力极强的蜘蛛丝、能飞檐走壁等。请结合必修一的知识,说出蜘蛛丝的主要成分是什么。教师依据学生的回答板书关键词:DNA(基因)、蛋白质。继续提问:获得的是蜘蛛的DNA,怎么产生蛋白质了呢?对此,学生很感兴趣并大胆猜测,有的学生猜测“基因能够指导蛋白质的合成”,自然引出课题。

点评:用学生熟悉的知名电影引出课题,能调动学生学习的积极性和探索未知的欲望,使学生体验学习的乐趣。

2. 小组讨论RNA充当信使的原因

多媒体投影相关问题,学生分小组讨论:①DNA(基因)主要分布在细胞的什么部位?蛋白质合成场所在哪里?②位于细胞核中的DNA(基因)如何指导细胞质中蛋白质的合成?是DNA分子从细胞核出来还是核糖体进去?学生讨论后,多媒体展示资料1:DNA分子直径约2nm,核糖体大致为圆形颗粒,直径约23nm,而核孔只有0.9nm。通过该资料,学生很容易得出“DNA出不来,核糖体进不去”的结论。教师追问:③那空间距离无法解决,我们猜测势必在两者之间存在一种充当信使的物质,它可以将DNA上的遗传信息传递给蛋白质,那么需要具备怎样的条件才能担当这一角色?学生讨论得出该物质需具备以下条件:能携带DNA上的遗传信息;比DNA分子小,能从细胞核进入细胞质等。继续追问:④这种神秘使者究竟是什么?多媒体展示资料2:1955年,布拉舍用洋葱根尖和变形虫为材料进行实验,他用RNA酶分解细胞中的RNA,蛋白质的合成就停止;而如果再加入从酵母中抽提的RNA,则蛋白质的合成会有一定程度的恢复。同年,戈尔德斯坦(Gold-stein)和普劳特(Plaut)观察到用放射性标记的RNA从细胞核转移到细胞质。因此,人们推测RNA是DNA与蛋白质合成之间的信使。教师过渡:原来这种神秘使者是RNA,必修一就曾学过。

点评:通过一系列小问题引发学生思考,小组讨论可以加强学生的交流合作能力,结合资料1、2学生能自然探究出RNA充当信使的结论。该方法摆脱了传统教学模式中教师直接告诉学生答案的枷锁,体现新课程倡导自主、合作、探究学习的理念。

3. 引导学生学习RNA的结构特点及种类

点评:建构主义学习理论认为,任何学习都要涉及学习者原有的认知结构,学习者总是以其自身的经验来理解和建构新的知识。通过引导学生对两个表格进行阅读比较,使学生对DNA的相关知识有深入的了解,而将其与RNA进行对比,能使新知识的学习更为有效。

4. 动画展示转录过程,使抽象过程形象化

教师先进行提问:既然基因指导蛋白质的合成需要RNA充当信使,那么请同学们大胆猜测该过程至少分几步?分别叫什么?(由此引出转录和翻译)接着,动画展示转录过程,小组讨论转录的场所、模板、产物、原料、酶、遗传信息传递方向、碱基互补配对原则及产物的去向等问题。通过讨论,学生也很难得到所有答案,此时教师应不急于揭晓答案,而是让学生带着疑问阅读课本插图4-4,并请学生解析转录过程,不足之处再加以指正。最后,教师总结:转录是指在细胞核中,以DNA的一条链为模板,游离的核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则,合成mRNA的过程。通过该过程遗传信息从DNA的碱基排列顺序传递到了mRNA的碱基排列顺序中,类似于磁带录制,故名转录。

点评:通过动态模拟过程的观看及静态图的解析,学生不但对转录过程有了一定的了解,同时也培养了识图、辨图能力和语言表达能力。

5. 利用自制模型演示翻译过程,以突破难点

教师提问:转录了DNA遗传信息的mRNA,如何进一步把信息传给蛋白质呢?即mRNA上的碱基排列顺序如何决定蛋白质的氨基酸排列顺序呢?引导学生探究碱基与氨基酸之间的对应关系,总结出密码子的概念并解读密码子表,提出密码子的简并性和通用性。多媒体展示一系列问题:①氨基酸如何被搬运到核糖体?②它是如何决定搬运哪种氨基酸的?③一个核糖体如何同时结合mRNA上的几个密码子?tRNA搬运的氨基酸在核糖体上发生什么反应?④翻译何时终止?一个mRNA只能结合一个核糖体吗?⑤一个mRNA可以相继结合多个核糖体,有何意义?⑥翻译的场所、模板、产物、原料、酶、遗传信息传递方向、碱基互补配对原则分别是什么?带着这些疑问,要求每组学生将课前参照课本图4-6准备好的核糖体、mRNA、tRNA模型拿出,并请一组同学上台演示并讲解翻译过程。学生通过自制模型演示及小组讨论能得出大部分问题的答案。对于少数疑问,教师暂不解决,让学生带着疑问进一步观看翻译动画,并引导学生分析图4-6,多方位突破难点。

点评:通过自制模型模拟翻译过程,并由学生自己描述,整个过程中学生能表现出较大的学习热情,再通过动画模拟和层层设疑,学生能较好地理解翻译的动态过程。

6. 归纳总结,构建完整知识体系

播放转录和翻译的全过程,使学生从整体上把握基因表达的整个动态过程。归纳总结,板书构建如下概念图,并通过概念图推导DNA的碱基数、RNA的碱基数与氨基酸数的数量关系。

点评:通过概念图可帮助学生构建完整的知识体系。

六、教学反思

建构主义理论认为,教学是激发学生主动建构知识的过程而不是传授、灌输知识的活动。因此本节课通过设置一系列小问题、分小组讨论、多媒体动画结合教材插图,对于难点加以自制模型演示等方法引导学生自主探究,以学定教,不仅使学生较好地掌握知识,体验学习的乐趣,同时也提高了学生的团队合作能力、动手能力及语言表达能力。

但是,由于学生很少动手制作模型,部分学生在制作及演示模型过程中存在一些困难,这方面还有待加强。

参考文献

[1]白建秀.备课应抓住的几个问题——以“基因指导蛋白质的合成”为例[J].生物学通报,2014,49(2):40-44.