普通高中课程标准实验教科书――生物必修2 [人教版]

第4章 基因的表达

第2节基因对性状的控制

一、知识结构

                                 通过控制酶的合成来控制代谢过程

基因对性状的控制

                                 通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状

二、教学目标

1、知识目标：

①解释中心法则。

②举例说明基因与性状的关系。

2、能力目标：

运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论。

3、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的奥秘的过程仍未终结。

三、教学重点、难点及解决方法

       1、教学重点及解决方法

[教学重点]

       ⑴中心法则。

⑵基因、蛋白质与性状的关系。

[解决方法]

⑴运用教材中的资料分析，让学生了解中心法则。

⑵由遗传现象的实例入手，得出基因与性状的关系。

2、教学难点及解决方法

[教学难点]

基因、蛋白质与性状的关系。

[解决方法]

运用教材中的两类遗传现象的实例，说明基因对性状的控制存在两种情况：直接控制和间接控制。

四、课时安排

1课时。

五、教学方法

举例、讲解法。

六、教具准备

相关资料、图片。

七、学生活动

1、让学生分析资料，亲身感受科学发展的过程。

2、学生总结基因、蛋白质和性状的关系。

八、教学过程

（一）明确目标

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

导入：1957年，克里克提出中心法则：遗传信息可以从DNA→DNA；也可以从DNA→RNA。但遗传信息不能从蛋白质→蛋白质，也不能从蛋白质→RNA或DNA。克里克的中心法则有没有不足之处呢？

[资料分析]投影教材P69的三个资料，引导学生分析。教师归纳总结：

要求学生明白遗传信息流向的途径有：⑴DNA→DNA：DNA的自我复制；⑵DNA→RNA：转录；⑶RNA→蛋白质：翻译；⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；⑸RNA→DNA：逆转录。

学生阅读教材P69相关内容。教师运用豌豆的圆粒与皱粒、白粒、白化病实例，请学生说出基因是如何控制这些性状的。这些基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而间接实观对生物性状的控制。

教师出示囊性纤维病的病因图解：

CFTR基因缺失3个碱基

CFTR蛋白质的结构异常，导致功能异常

患者支气管内黏液增多

黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染

又如一个人的控制血红蛋白分子结构的基因不正常，那么这个人就会合成结构异常的血红蛋白，红细胞的形状就由正常的圆饼状变为异常的镰刀型而引起疾病。上述基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

最后，通过“人的身高”这一事例，说明在自然界，不仅存在单基因对性状的控制，而且存在多基因对性状的控制，以及环境对性状的影响。

引导学生完成[技能训练]提出假说，得出结论；[问题探讨]巩固本节课所学知识。

（三）总结

中心法则的内容，基因控制生物体性状的两种情况。

（四）作业布置

       教材P71练习。

（五）板书设计

第2节  基因对性状的控制

一、中心法则的提出及其发展

       1、克里克的中心法则

       2、中心法则的发展

       3、完善后的中心法则

二、基因、蛋白质与性状的关系

       1、间接控制

       2、直接控制

3、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。

       4、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。

       5、细胞质基因：线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。母系遗传。

九、反馈评价

1、下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有                     （    ）

    ①DNA复制   ②RNA复制   ③转录   ④翻译   ⑤逆转录

    A  ①②③④⑤　　   B  ①②③④　　     C  ①②③⑤         D  ①③④⑤

2、在大豆体细胞内，遗传信息在生物大分子之间转移通常不发生           （    ）

A  从DNA→DNA的复制过程

B  从DNA→RNA的转录过程

C  从RNA→蛋白质的翻译过程

D  从RNA→RNA及RNA→DNA

3、下列关于遗传信息的传递的叙述，不正确的是                         （    ）

A  遗传信息可以通过细胞分裂向子细胞中传递

B  遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递

C  通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递

D  在同一个生物个体中，遗传信息不能传递

4、切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其DNA整合后能产生生长激素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3～4倍。此项研究遵循的原理是       A   （    ）

5、已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某信使RNA的碱基排序如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为                （    ）

A  20个             B  15个         C  16个             D  18个

6、中心法则包括下列遗传信息的转变过程，其中揭示生物遗传实质的是     （    ）

A  从DNA→DNA的复制过程         B  从DNA→RNA的转录过程

C  从RNA→蛋白质的翻译过程      D  从RNA→DNA的逆转录过程

7、下列碱基组成中肯定不是密码子的是                                 （    ）

A  AGC              B  CCU          C  UGA              D  ATG

8、中心法则是指                                                     （    ）

A  遗传信息的转录与翻译过程

B  遗传信息的转录、翻译及表达过程

C  DNA复制以及转录和逆转录的过程

D  遗传信息的复制、转录、翻译及传递过程

9、下列关于基因的叙述，不正确的是                                   （    ）

A  基因是有遗传效应的DNA 片段

B  基因是控制生物性状的遗传物质的功能、结构单位

C  基因中的脱氧核苷酸共有5种

D  基因中脱氧核苷酸就代表遗传信息

10、下列关于遗传信息的说法不确切的是                                （    ）

A  基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息

B  遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的

C  生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上

D  遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状

11、在胰淀粉酶的合成过程中，对其起决定作用的物质是                  （    ）

A  核苷酸       B  脱氧核糖核酸     C  核糖体       D  高尔基体

12、在蛋白质合成过程中，信使RNA能够行使直接模板功能的结构基础是   （    ）

A  以DNA信息链为模板转录而成

B  转录遵循碱基互补配对原则

C  以三联体密码形式携带遗传信息

D  进入细胞质后同核糖体结合

13、遗传信息、遗传密码、遗传的基本单位分别是指                      （    ）

①信使RNA上核苷酸的排列顺序  ②基因中脱氧核苷酸的排列顺序  ③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基  ④信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基  ⑤转运RNA上一端的3个碱基  ⑥有遗传效应的DNA片段

A  ①③⑤           B  ②④⑥       C  ①②⑤       D  ③④⑥

14、猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是  （    ）

A  4、4、5          B  5、4、4      C  4、5、4      D  5、4、5

15、基因控制生物体性状的方式是                                      （    ）

A  通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状

B  通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

C  基因通过控制激素的合成控制生物体的性状

D  包括A和B两种方式

16、艾滋病(AIDS)是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答：

（1）该病毒进入细胞后，能以____________为模板，在____________酶的作用下合成____________，并整合于人的基因组中。

（2）整合后它按照____________原则进行复制，又能以____________为模板合成____________，并进而通过____________过程合成病毒蛋白。

（3）如果将病毒置于细胞外，该病毒不能繁殖，请分析其原因。

⑴ 病毒RNA  逆转录  DNA    ⑵ 碱基互补配对  DNA   RNA  翻译 

⑶ 缺少病毒繁殖所需的原料和能量、酶、场所等。

17、1978年，美国科学家利用工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后能过大肠杆菌的繁殖，生产出了人类胰岛素。请回答：

（1）上述人类胰岛素合成是在____________内进行的，其决定氨基酸排列顺序的mRNA的模板是由____________基因转录而成的。

（2）合成的该胰岛素含51个氨基酸，由2条多肽链组成，那么决定它合成的基因中至少应含碱基____________个，若核苷酸的平均分子量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为____________。

若氨基酸的平均分子量为90，该胰岛素的分子量约为____________。

（3）不同种生物之间的基因移植成功，说明了什么?

⑴大肠杆菌  人胰岛素 

⑵ 306  45900  3708 

⑶所有生物共用一套遗传密码

18．为了研究遗传信息的传递途径，科学家做了变形虫放射性标记实验如图：

思考回答：

（1）从实验中可以看出RNA合成发生在细胞的哪一部位?

细胞核

（2）细胞核交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子?

细胞核中有标记的RNA分子进入到细胞质中

（3）你能从实验中推测出遗传信息的传递途径是什么?

细胞核细胞质

（4）该实验设计上遵循了什么原则?

对照原则

十、课后反思

1．本课题的教学内容是分子水平的知识，很抽象，学生接受起来有困难，因此一定要注意直观性，注意联系前面的知识，注意为主要内容做好铺垫。

2．本课题教学中还要注意对旧知识的复习和归纳。例如，复习归纳遗传物质必须具备的四个特点，复习归纳“碱基互补配对原则”的体现等。关于“碱基互补配对原则”可引导学生归纳出五个方面可以体现此原则，即①DNA的结构；②DNA的复制；③DNA的转录；④遗传密码的翻译；⑤逆转录时。

3．本课题第二课时结束时留给学生的思考题是为今后讲进化做准备的。如果时间允许，教师可把答案：“遗传密码在生物界的通用性表明了生物起源的同一性”告诉给学生。