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小学健康的教案

发表时间:2020-06-02

基因的表达。

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,减轻高中教师们在教学时的教学压力。高中教案的内容要写些什么更好呢?下面是小编帮大家编辑的《基因的表达》,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

教学设计方案

1.教学重点:染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。
2.教学难点:基因控制蛋白质合成的过程和原理。
3.教学疑点:
(1)蛋白质和性状的关系。
(2)DNA的两条链都能转录吗?
4.解决办法:
(1)强调是重要的基本概念,引起学生重视。
(2)加强三者之间关系的举例与解析。
(3)配合图示(课本第12页图6-7)说明染色体和基因间的关系。
(4)重视学生阅读、理解和记忆。
(5)对遗传效应的内容要举例解释清楚。
(1)运用蛋白质合成示意图形象说明转录、翻译的场所、模板、原料、工具等;
(2)对RNA和DNA的组成进行比较,RNA的种类及每种RNA的功能要举例讲清楚;
(3)注意tRNA的反密码子和所携带的氨基酸的密码子不要混淆;
(4)对3种碱基互补配对原则“要挑出来讲明用途”;
(5)用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。
(1)蛋白质与性状——举例说明不同的蛋白质结构就是不同的性状。基因控制蛋白质的合成,就是控制性状。
(2)DNA的两条链都能转录吗?——不能。对还有疑问的学生用DNA结构挂图或书中的插图讲解说明两条链方向不同。(注:转录的只是其中一条链即35-55链,这在DNA的立体结构中已埋下伏笔)。
2课时。

第一课时
引言:DNA分子是怎样控制遗传性状的呢?现代遗传学的研究认为,基因是决定生物性状的基本单位。那么,基因与DNA有什么关系呢?
1.基因是有遗传效应的DNA片段
讲述:每个染色体含有一个DNA分子,每个DNA分子有很多基因,基因是什么?
(l)基因的概念:基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,是有遗传效应的DNA片段。
此概念有三个要点:
①基因是有遗传效应的DNA片段
这就是说,基因是DNA的片段,但必须具有遗传效应(指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能)。有的DNA片段属间隔区段,没有控制性状的作用,这样的DNA片段就不是基因。
②基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位
举例:豌豆高茎基因控制高的性状,使豌豆长到大约2米高;豌豆矮茎基因控制矮的性状,使豌豆长到约30厘米。
紫茉莉红花的基因控制红花性状,开红花。
狗的直毛有直毛基因控制;人的黑发有黑发基因控制。
③基因是控制性状的遗传物质的结构单位
控制某种性状的基因有特定的DNA片段,蕴含特定的遗传信息,可以切除,可以拼接到其他生物的DNA上,从而获得某种性状的表达,故基因是结构单位。
例如:把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上,大肠杆菌可以生产胰岛素。
(2)基因的位置:染色体是基因的载体,基因在染色体上呈直线排列(银幕显示第12页图6-7:果蝇某一条染色体上的几个基因)。
问:那么,构成DNA的基本单位是什么?
学生答出:脱氧核苷酸。
又问:有几种脱氧核苷酸?
学生回答:4种(它们分别是:略)
(3)基因的化学组成:每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。
讲述:基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。例如:白花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序,这样特定的排列顺序就代表白花的遗传信息。上一代传给下一代的是遗传信息而不是白花的本身,在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。
(4)基因不同的实质:不同的基因,四种脱氧核苷酸的排列顺序不同,但是每个基因都有特定的排列顺序(可举例说明之入
学生看书12-13页《基因——有遗传效应的DNA片段》。
要求:
①对基因的概念在理解的基础上记忆,这是一个很重要的基本概念。
②理解基因一DNA—染色体之间的关系。
教师最后归纳:基因是DNA分子上具有一定遗传效应的DNA片段,在染色体上呈直线排列,是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
2.基因的表达
讲述:基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来,从而使后代表现出与亲代相似的性状,遗传学上把这一过程叫做基因的表达。如:
从上述图示中可以看到,复制和表达遗传信息是基因的基本功能。那么,是如何表达的呢?
3.基因控制蛋白质的合成
讲述:生物的性状主要通过蛋白质来体现的。比如,鱼的肌肉由鱼的肌肉蛋白质来体现;牛的肌肉由牛的肌肉蛋白质来体现;鸡的肌肉由鸡的肌肉蛋白质来体现。我们能吃出鱼肉、牛肉、鸡肉味道的不同,就是因为它们的蛋白质结构不同,因而体现了各自不同的性状。
基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。基因可比喻为导演,蛋白质可比喻为演员。基因主要存在于细胞核的染色体上(细胞核基因),而合成蛋白质是在细胞质里进行的。
那么,遗传信息怎样由细胞核到细胞质呢?这需要通过另一种核酸——RNA。
银幕显示DNA和RNA的区别,让学生比较不同之处。
RNA与DNA的区别有两点:
①嘧啶碱有一个不同。RNA是尿嘧啶,DNA则为胸腺嘧啶。
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。
(三)总结
遗传的主要物质是DNA,基因是有遗传效应的DNA片段,在染色体上呈直线排列,基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同,不同的基因含有不同的遗传信息。
基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的,DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。
(四)布置作业
1.细胞内与遗传有关的物质,从简单到复杂的结构层次是()
A.基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体
B.脱氧核苷酸→基因→DNA→色体
C.脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA
D.基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA
2.下列哪一组物质是RNA的组成成分()
A.脱氧核糖碱基和磷酸
B.脱氧核糖核酸和磷酸
C.核糖嘧啶和核酸
D.核糖碱基和磷酸
3.构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位——核苷酸有多少种()
A.2种B.4种C.5种D.8种
答案:1.B2.D3.D
4.课本第17反复习题一,1;四。
(五)板书设计
(三)基因的表达
1.基因是有遗传效应的DNA片段
(l)基因的概念:三个要点
(2)基因的位置:在染色体上呈直线排列
(3)基因的化学组成
(4)基因不同的实质
2.基因的表达
3.基因控制蛋白质的合成
DNA和RNA的比较
T→U;脱氧核糖→核糖
第二课时
(一)明确目标
显示本堂课应达到的学习目标。
1.基因控制蛋白质的合成:转录和翻译(B:识记)。
2.基因控制性状的原理(B:识记)。
银幕显示:
①发报人发报图像接报电文的图像
②遗传信息表达的类比如下:
电报信息表达:
—οο—οο01300117你好
(二)重点、难点学习与目标完成过程
复习提问:什么是基因?什么是基因的表达?
举例说明。
学生回答:略。
引言:我们知道,发电报要经信息转换,再由密码翻译成中文。基因控制蛋白质合成要经过“转录”和“翻译”两个重要步骤,如何“转录”和“翻译”,我们这节课来学习。
(2)蛋白质合成过程
讲述:
①转录
a.概念:指以DNA的一条链为模板,按照A——U、G——C、T——A、C——G碱基互补配对原则,合成信使RNA的过程。
b.场所:细胞核内。
c.信息传递方向:DNA→信使RNA。
d.转录的过程:

讲解:
②翻译
a.概念:是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
b.场所:mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合。
C.信息传递方向:mRNA→一定结构的蛋白质。
d.翻译过程。
设问:蛋白质多样性的原因?
学生答出:组成蛋白质的氨基酸种类较多(20种),氨基酸数目巨大,氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的空间结构也变化多端。
请同学们想想:氨基酸有20种,mRNA有四种核苷酸,四种碱基A、G、C和U是如何决定20种氨基酸的呢?
和同学一起讨论(用排列组合):
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定4种,即不可以
如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定16种,即不可以
如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定64种,即完全可以,还有多
实验验证:1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定,即三联体密码子。
美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式,首先阐明了遗传密码的第一个密码子——UUU,即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码子全部破译。(此时出示教材第14页表6-120种氨基酸的密码子表,并解说)。
教师归纳:其64个密码子,其中3个终止密码,2个起始密码,一种密码子代表一种氨基酸,有的氨基酸只有一个密码子,如色氨酸UGG,有的氨基酸不止一个密码子。
问:我们在上学期这一章细胞里讲过了,把氨基酸合成蛋白质的场所在哪里?
学生答出:细胞质的核糖体。
讲述:核糖体里并没有现成的氨基酸,氨基酸存在于细胞质基质中,人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收和运输。细胞质基质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运——即另一种RNA,转运RNA。一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸(此时出示三叶草型转运RNA模式图,对着图讲解)。
讲述:每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸。转运RNA的另一端有三个碱基即反密码子,能与mRNA的密码子配对。
例如(此时银幕出现课本第15页图6-10蛋白质合成示意图),指着图中第一个转运RNA的位置讲,信使RNA上的三个碱基GUU就是一个密码子,tRNA一端的三个碱基CAA是反密码子,只能是反密码子专一地和密码子按碱基互补原则(A—U、G—C.T—A、C—G)配对。当转运RNA运载着1个氨基酸进入到核糖体后,就以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,把转运来的氨基酸放在相应的位置上。转运完毕后,转运RNA离开核糖体,又去转运下一个氨基酸。
总之,核糖体中的mRNA有许多“密码子”,每个“密码子”与转运特定氨基酸的转运RNA的“反密码子”,能够碱基配对的,才能对号入座。也即是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的“反密码子”去识别,而位置则是mRNA按遗传信息预先定了的。
当核糖体接受四个氨基酸以后,第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸的位置上,并通过肽键与第一个氨基酸连接起来,与此同时,核糖体在RNA上也移动三个碱基的位置,此过程往返地进行,肽链就不断地延伸,直到出现终止密码子为止。
从mRNA上脱离合成的多肽链经盘曲折叠成为有一定功能的蛋白质。
4.基因对性状的控制
讲述:生物的一切遗传性状都是受基因控制的。因为基因中的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中碱基排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传性状。
(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状
举例:酪氨酸酶缺乏是由于基因不正常等。
(2)通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状
举例:控制血红蛋白结构的基因不正常,就会合成结构异常的血红蛋白而患病等。
(三)总结
基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,转录是以DNA的一条链为模板,合成mRNA。这样,基因中的遗传信息就传递到mRNA上。
翻译是以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。它包括①mRNA从核孔进入到细胞质中,与核糖体结合起来;②转运氨基酸;③安放氨基酸;④合成多肽链、并盘曲折叠成有一定功能的蛋白质等四个主要步骤。
(四)布置作业
课本第17页复习题一、2;二;三。
(五)板书设计
(2)蛋白质的合成过程
①转录:以DNA一条链为模板,合成mRNA的过程
②翻译,以mRNA为模板,合成具有一定或基酸顺序的蛋白质的过程
4.基因对性状的控制
(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状,
(2)通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
基因控制蛋白质合成:银幕显示一览表

延伸阅读

第4章(学案) 基因的表达


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,减轻高中教师们在教学时的教学压力。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“第4章(学案) 基因的表达”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

本章包括《基因指导蛋白质的合成》、《基因对性状的控制》和《遗传密码的破译(选学)》三节内容。基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的,生物的性状主要是由基因控制的,同时还受到外界环境的影响。本章与前3章关系密切,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,也是学习第5章和第6章的基础。

第4章 基因的表达 例题分析


一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。高中教案的内容要写些什么更好呢?小编特地为大家精心收集和整理了“第4章 基因的表达 例题分析”,仅供参考,欢迎大家阅读。

例1 下列关于氨基酸、tRNA、遗传密码的关系的说法中,错误的是()。

A.一种氨基酸由一至多种遗传密码决定,由一至多种tRNA转运

B.一种遗传密码只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸

C.同一种氨基酸的遗传密码与tRNA的种类一一对应

D.遗传密码与氨基酸在种类和数量上一一对应

评析 氨基酸、tRNA、遗传密码的关系如右图所示,从图中可以看出遗传密码与氨基酸在种类上不是一一对应的关系,在数量上更不是相等的。

答案 D。

例2 在人体细胞中,遗传信息的流动过程不包括()。

①DNA复制 ②RNA复制 ③转录 ④逆转录 ⑤翻译

 

A.①②B.②④C.③⑤D.③④

评析 此题考查对中心法则的理解。人体细胞内的RNA不能进行复制,它们都是通过DNA转录产生的。RNA的复制只发生在RNA病毒的繁殖过程中,逆转录发生在少数RNA病毒的繁殖过程中。

答案 B。

例3 下列关于蛋白质合成过程的叙述中,不正确的是()。

A.细胞核内的基因控制着蛋白质的生物合成

B.信使RNA直接指导着蛋白质的合成过程

C.核糖体在信使RNA上每次移动一个碱基

D.转运RNA是蛋白质合成过程中的翻译者

评析 此题考查学生对遗传信息的表达过程的理解。细胞内蛋白质的合成最终受到基因的控制,但DNA不能直接作为翻译的模板,需要转录后形成的信使RNA,携带遗传信息去直接指导蛋白质合成。在翻译过程中,核糖体沿信使RNA分子移动,每次只能移动三个碱基(一个密码子)的距离。转运RNA的两端都具有特异性:一端能与氨基酸进行特异性的结合,另一端的反密码子能与信使RNA上的密码子进行特异性的互补配对,所以转运RNA在蛋白质合成过程中承担着将密码子翻译为氨基酸的功能,起到翻译者的作用。

答案 C。

例4 在右图碱基序列中,从1处开始阅读并在2处插入一个碱基A,若分别按照非重叠式阅读和重叠式阅读,则不会影响的氨基酸数目分别是()。

A.1个、2个 B.1个、3个 C.2个、3个 D.2个、4个

评析 从AUG开始,在2处插入一个碱基A之前,非重叠式阅读的遗传密码为AUG、UUC……重叠式阅读的遗传密码为AUG、UGU、GUU、UUC……在2处插入一个碱基A之后,非重叠式阅读的遗传密码为AUG、UUA……重叠式阅读的遗传密码为AUG、UGU、GUU、UUA……)

答案 B。

例5 已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成,共含有198个肽键,翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个,则转录形成信使RNA的基因中,最少应含有C和T的个数是()。

A.200B.400C.600D.800

评析 有关基因碱基数目与氨基酸数目的计算,分析图解如下:

答案 C。

例6 根据下图,分析并回答下面的问题。

(1)图甲所示为遗传信息的 过程,图乙为 的结构示意图。

(2)RNA有三种分别是 、 、 。如果图乙中的反密码子为UAG,则对应的密码子是 ,转录出该密码子的基因模板链的对应碱基是 ,对应的氨基酸是 。

(3)基因控制蛋白质的合成包括 和 两个过程;基因控制生物体的性状有两种方式: 和 。

(4)遗传密码是 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,其阅读方式是 。

评析 本题考查了RNA的类型和遗传信息的转录翻译。RNA有mRNA、tRNA、rRNA三种,遗传密码位于mRNA上,阅读方式是非重叠的。图乙中tRNA的反密码子为UAG,按照碱基互补配对原则(A-U,T-A,G-C,C-G),对应的密码子是AUG,转录出该密码子的DNA模板链的对应碱基是TAG。查密码子表可知,该密码子决定的氨基酸是甲硫氨酸。基因通过控制酶的合成来控制代谢的过程,进而控制生物体的性状,也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

答案(1)遗传信息的翻译 tRNA

(2)mRNA tRNA rRNA UAG AUG TAG 甲硫氨酸

(3)遗传信息的转录 遗传信息的翻译 基因通过控制酶的合成来控制代谢的过程,进而控制生物体的性状基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

(4)mRNA 非重叠的

第四章基因的表达


第四章基因的表达
一、教材分析
1.本小节主要讲述:基因的本质,基因控制蛋白质的合成,基因对性状的控制等内容。本小节的引言指出了DNA是联系子代与亲代的物质,简要地交代了DNA与基因,以及基因与性状的关系。
在讲述基因的本质时,首先以果蝇的某些基因在染色体上排列的图例,交代了基因与染色体的关系--染色体是基因的载体,然后,阐述基因的本质--基因是具有遗传效应的DNA片段。
在此基础上,教材又讲述了DNA的另一个重要功能,即通过基因控制蛋白质的合成。首先通过讲述两种RNA在蛋白质合成过程中的作用,阐明了遗传信息的“转录”和“翻译”的过程。然后,用遗传学的中心法则对遗传信息的传递(DNA分子的复制)和表达(基因控制蛋白质合成)的功能进行小结。由于课时所限,中心法则的内容处理为小字。
关于基因对性状的控制,是使学生对基因控制蛋白质合成过程理解的基础上,进一步了解蛋白质是如何决定生物性状的。这部分内容主要是通过实例让学生明确两点:
第一,基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程的;
第二,基因是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。
本小节的教学内容是本节教材的教学难点。
2.本小节与他它章节的联系:
a.与“生物的遗传定律”紧密联系;
b.与“生物的变异”紧密联系;
c.与高三教材《基因的结构》及《基因表达的调控》紧密联系。
本节内容的掌握为后面内容的学习打下一定的基础。
二、教学目标
1.知识目标
(1)“中心法则”的概念及发展(A:知道)。
(2)DNA与RNA的异同(B:识记)。
(3)染色体、DNA和基因三者之间的关系,以及基因的本质(B:识记)。
(4)基因控制蛋白质合成的过程和原理(B:识记)。
(5)基因控制性状的原理(B:识记)。
(6)遗传信息和“密码子”的概念(C:理解)。
2、能力目标
(1)通过学习基因概念培养学生抽象思维能力。
(2)通过基因控制蛋白质的合成学习培养学生分析综合能力。
三、重点实施方案
1.重点
(1)染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。
(2)基因控制蛋白质合成的过程和原理。
2.实施方案
(1)学生阅读、讨论结合教师举例、图示进行教学。
(2)用多媒体课件显示真核细胞基因表达的转录和翻译过程。让学生理解转录和翻译是在不同的地点进行的,是以信使RNA为媒介而进行的。
四、难点突破策略
1.难点基因控制蛋白质合成的过程和原理。
2.突破策略
用基因控制蛋白质合成的多媒体课件显示出此动态过程,通过列表对比理解信使RNA和转运RNA的结构不同导致的功能不同,使用细胞亚显微结构挂图让学生明白转录在核内而翻译在细胞质中的核糖体上进行,从而突破本节的难点内容。
五、教具准备
1.动植物细胞亚显微结构挂图;
2.基因控制蛋白质合成的多媒体课件;
3.信使RNA和转运RNA结构对比投;
4.影片:“基因工程初探”录像片。
六、学法指导
指导学生预习,发挥学生的抽象和逻辑思维能力,从而完成基因的概念及基因的表达的教学。
基因的概念是通过对DNA分子结构和功能的复习引出并点拨来完成的。
而基因控制蛋白质的合成,应以mRNA为纽带,把基因的碱基与氨基酸联系起来,让学生最终理解蛋白质中氨基酸的种类、数目和排列顺序是由基因的碱基决定的。
七、课时安排2课时

第一节基因控制蛋白质的合成
复习提问:
(1)DNA分子主要存在于细胞的什么部位?
(2)蛋白质在细胞的什么地方进行合成?
学生回答:DNA分子主要存在于细胞核中的染色体上,而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。
教师给予肯定并鼓励。
质疑:细胞核中的DNA分子是如何控制细胞质中蛋白质的合成呢?
学生阅读教材P14并回答:是通过RNA分子作为媒介进行的。
教师出示:DNA分子与RNA分子比较投影。
DNARNA
碱基A、G、C、TA、G、C、U
五碳糖脱氧核糖(C5H10O4)核糖(C5H10O5)
磷酸磷酸磷酸
基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸
结构通常呈双螺旋结构通常呈单链状结构
思考:构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位--核苷酸有()
A.2种D.4种C.5种D.8种答案:D
总结:遗传的主要物质是DNA分子;基因是有遗传效应的DNA片段;基因在染色体上呈直线排列;基因的不同是由于脱氧核苷酸的排列顺序不同导致的;基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来完成的;DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。
[三]教学目标巩固
l.思考:基因的概念是什么?
2.思考:“基因—DNA--染色体”三者之间的关系是什么?
3.思考:细胞核中DNA分子上的基因如何指导细胞质中核糖体上蛋白质的合成?
[四]布置作业
1.P18复习题第一、二题。
2.细胞内与遗传有关的物质,从复杂到简单的结构层次是()答案:D
A.DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因B.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
C.DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸D.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
3.下列哪一组物质是RNA的组成成分()答案:C
A.脱氧核糖、核酸和磷酸B.脱氧核糖、碱基和磷酸
C.核糖、碱基和磷酸D.核糖、嘧啶和核酸
[五]总结:本节课重点学习了基因的概念--有遗传效应的DNA片段和基因与DNA、染色体之间的关系,并且提出了“遗传信息”这一名词,这将有助于我们理解基因对性状控制。那么基因如何控制性状呢?是通过控制蛋白质合成完成,请预习下一内容:“基因控制蛋白质的合成”。

第二课时
[一]教学程序
导言
复习提问:
1.什么是基因?
2.基因的基本功能是什么?
3.基因表达过程中的媒介是什么?
学生大胆地回答:(略)
教师给予鼓励
[二]教学目标达成过程
基因是有遗传效应的DNA片段,主要位于细胞核中,而蛋白质是在细胞质的核糖体上合成,此过程需要信使RNA作为媒介,那么信使RNA怎样完成任务呢?
学生活动:
(1)阅读教材P14。
(2)观察基因表达的多媒体课件。
讨论提纲:
(1)基因表达整个过程分几个阶段?分别叫什么?
(2)转录的场所、过程和目的是什么?
(3)翻译的场所、过程和目的是什么?
教师指导:
a.整个过程是严格按照碱基互补配对原则进行的。
b.转录是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成信使RNA过程。
c.翻译是在细胞质中核糖体上以信使RNA为模板合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质过程。
学生回答:(略)
教师鼓励
教师精讲:
1.转录中模板DNA链的碱基是A、G、C、T是如何与信使RNA中碱基A、G、C、U互补配对呢?
(1)请学生答出DNA分子中碱基互补配对原则来;即A与T配对,G与C配对。
(2)板书DNA的一条链,显示信使RNA的形成过程;即:
从形成过程可看出,是mRNA中的U碱基与DNA分子中的A碱基进行配对。
(3)通过转录,DNA分子的遗传信息(即碱基排列顺序)就传递给了信使RNA。
2.翻译过程中mRNA上的碱基是如何决定蛋白质中的氨基酸的?
(1)请学生先答出组成蛋白质的氨基酸的种类以及蛋白质多样性的原因?即:一般有20种;蛋白质多样性是由氨基酸种类、数量、排列顺序及空间结构决定的。
(2)思考:氨基酸有20种,而信使RNA只有四种碱基(A、C、C、U),如何决定20种氨基酸呢?
逻辑推理:
一个碱基决定一个氨基酸,只能决定4种,41=4,不行;
两个碱基决定一个氨基酸,只能决定16种,42=16,不行;
三个碱基决定一个氨基酸,只能决定64种,43=64,足够有余。
教师简介密码子的发现过程:
1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA上的三个相邻碱基决定的。
美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同事用人工合成方式,首先阐明了遗传密码的第一个字---UUU,即决定苯丙氨酸的密码子。
1967年科学家已将20种氨基酸的密码子全部破译。投影显示20种氨基酸的密码子表并解说。
(3)游离于细胞质基质中的氨基酸是怎样到达核糖体并按一定排列顺序形成蛋白质呢?
学生活动:阅读教材P15~16并回答:需要一种搬运工具搬运--即另一种RNA(转运RNA,即tRNA)。
教师出示转运RNA模型图并讲解:转运RNA种类很多,但每种转运RNA只能识别并转运1种氨基酸。这是因为在转运RNA的一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基,能专一性地与信使RNA上的特定的3个碱基(即密码子)配对。
例如:信使RNA上的三个碱基AAA就是一个密码,转运RNA中转运赖氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UUU,只有它才能按照碱基互补配对原则配对。由于核糖体中的信使RNA中有许多密码子,每个密码子与转运特定氨基酸的转运RNA能够碱基配对,这样它才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号人座是靠转运RNA的三个碱基去识别。而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的(如下图)
突出强调:
a.信使RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的。
b.转运RNA携带的氨基酸(如赖氨酸、丙氨酸)能在蛋白质的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使RNA决定的,归根到底是由DNA的特定片段(基因)决定的,由于DNA分子的多样性,就决定了蛋白质分子的多样性。
师生共同归纳总结:遗传信息的传递。
教师简介中心法则及其发展。
练习:(投影显示)一条多肽链中有1000个氨基酸,则作为合成多肽链的信使RNA分子和用来转录该信使RNA分子的基因中,分别至少要有碱基多少个()
A.1000和2000B.2000和4000C.3000和3000D.3000和6000
答案:D

2011届高考生物基因的表达2


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《基因的表达》一轮复习教学案

教学目的:1、基因的本质

2、基因控制性状的原理

3、基因与基因突变

教学重点:基因与性状的关系

教学方法:自学辅导法

教学过程:

一.易混知识梳理(学生完成,时间15分钟)

1.遗传信息与密码子

2.基因突变与性状的改变关系

若真核生物的DNA分子中有一个碱基对发生了改变,该DNA分子所控制的生物性状是否一定发生改变?为什么?

(1)发生在DNA的非基因片段(即基因间区);

(2)发生在基因的非编码区;

(3)发生在基因的内含子中;

(4)发生在基因的外显子中,突变后的遗传信息仍然决定同一种氨基酸

?[变式问题]:

若真核生物的基因中有一个碱基对发生了改变,该DNA分子所控制的生物性状是否一定发生改变?为什么?

?[拓展问题]:

(1)若真核生物的DNA分子中有一个碱基对发生了改变,属于基因突变吗?

(2).编码区与非编码区发生碱基对的增添、缺失或改变,属基因突变吗?若属于结果如何?

3.转录实质是以DNA的某一片段的一条链为模板形成RNA单链的过程,并非整个DNA都转录

4.一种密码子只对应一种氨基酸,但一种氨基酸则可由一种或几种不同的密码子决定;一种tRNA只能转运一种氨基酸,但一种氨基酸可能由几种tRNA转运

5.一个转移RNA有多少个核糖核苷酸分子?

6.中心法则的理解

(1)中心法则图解(遗传信息传递图解)

(2)逆转录酶的应用

(3)人体可进行哪些生理过程?

(4)还可联想到哪些相关知识

7.转基因抗虫棉培育过程中,在棉花的体细胞中检测到了目的基因,但让棉铃虫食用棉叶时并没杀死,所以还应对植株中的抗虫基因进行修饰,其修饰部位为:

二、重点知识强调(时间10分钟)

1.基因中碱基对的增添、缺失或改变(基因突变)不一定引起生物性状的改变的原因

(1)、基因突变发生在非编码区

(2)、基因突变发生在编码区的内含子

(3)、基因突变发生在编码区的外显子中,但并没改变氨基酸的种类

(4)、基因突变为一种隐性突变

2.中心法则图解(遗传信息传递图解)联想到的相关知识

(1)图解中,人体细胞内可发生的生理过程①②③

(2)图解中,人的成熟红细胞中可发生的生理过程均不能发生

(3)图解中,除人的成熟红细胞以外均可发生的生理过程②③

(4)图解中,人的B、T细胞中可发生的生理过程①②③

(5)图解中,感染HIV的T细胞中可发生的生理过程①②③④

(6)图解中,根尖分生区细胞中可发生的生理过程及场所

①②③细胞核、线粒体、核糖体

(7)图解中,病毒体内可发生的生理过程均不能发生

三.巩固练习:(时间为10分钟)2.

四.自我校对(5分钟)

1、B2、D3、B4、A5、B

五.变式练习(定时为15分钟)

1.(2008江苏生物10)叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是

A.叶绿体DNA能够转录B.叶绿体DNA是遗传物质

C.叶绿体内存在核糖体D.叶绿体功能不受细胞核调控

2.(2009江苏生物5)下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是

A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上

C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

3.(2008江苏生物24)下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,下列描述中正确的是(多选)

A.图中表示4条多肽链正在合成

B.转录尚未结束,翻译即已开始

C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链

4.(08上海生物)下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化,对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)

A.第6位的C被替换为TB.第9位与第10位之间插入1个T

C.第100、101、102位被替换为TTTD.第103至105位被替换为1个T

5.下图表示果蝇某一条染色体上几个基因,相关叙述中不正确的是

A.观察图示可知,基因在染色体上呈线性排列

B.图示各基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质

C.如含红宝石眼基因的片段缺失,说明发生了基因突变

D.基因中有一个碱基对的替换,不一定会引起生物性状的改变

6.若下图是果蝇某条染色体上的一段DNA分子的示意图。下列说法正确的是

A.白眼基因含有多个核糖核苷酸

B.白眼基因是有遗传效应的DNA片段

C.白眼基因位于细胞质内

D.白眼基因中有一个碱基对替换就会引起生物性状改变

7.结合以下图表分析,有关说法不正确的是

抗菌药物抗菌机理

青霉素抑制细菌细胞壁的合成

环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶

(可促进DNA螺旋化)

红霉素能与核糖体结合

利福平抑制RNA聚合酶的活性

8.右图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,

下列叙述不正确的是

A.①④过程需要的原料相同,但酶不同

B.④过程在某些RNA病毒体内完成

C.③过程的模板和转运工具都属于RNA

D.①②③均遵循碱基互补配对原则,但碱基配对的方式不完全相同

9.下图示真核生物染色体组成。图中1、2、3、4分别表示

A.胸腺嘧啶、非编码区、内含子、外显子B.胸腺嘧啶、非编码序列、外显子、内含子

C.尿嘧啶、非编码区、外显子、密码子D.尿嘧啶、非编码序列、内含子、外显子

10.(2009全国卷Ⅱ)利用微生物分解玉米淀粉生产糖浆,具有广阔的应用前景。但现在野生菌株对淀粉的转化效率低,某同学尝试对其进行改造,以获得高效菌株。

(1)实验步骤:

①配置(固体、半固体、液体)培养基,该培养基的碳源应为。

②将接入已灭菌的培养基平板上。

③立即用适当剂量的紫外线照射,其目的是。

④菌落形成后,加入碘液,观察菌落周围培养基的颜色变化和变化范围的大小。周围出现现象的菌落即为初选菌落。经分离、纯化后即可达到实验目的。

(2)若已得到二株变异菌株Ⅰ和Ⅱ,其淀粉转化率较高。经测定菌株Ⅰ淀粉酶的催化活性高,菌体Ⅱ的淀粉酶蛋白含量高。经进一步研究发现,突变发生在淀粉酶基因的编码区或非编码区,可推测出菌株Ⅰ的突变发生在区,菌株Ⅱ的突变发生在区。

变式练习答案:

1、D2、B3、BD4、B5、C6、B7、A8、B9、A

10、(1)①固体、玉米淀粉、②野生菌株③进行诱变处理、浅色范围较大

(2)编码区、非编码区

六.课下作业:

充实[基础知识梳理]及[基础知识扩展]部分内容: