2019届一轮复习人教版 第6单元 第3讲 基因的表达 学案

《基因的表达》教案设计一、教学目标：1. 理解基因表达的概念和过程。

2. 掌握转录和翻译的基本原理。

3. 了解遗传信息的传递过程及其在生物体内的应用。

二、教学内容：1. 基因表达的概念：基因表达是指基因信息在生物体内转化为蛋白质的过程。

2. 转录：转录是指DNA模板上的遗传信息被复制成mRNA的过程。

3. 翻译：翻译是指mRNA上的遗传信息被翻译成蛋白质的过程。

4. 遗传信息的传递过程：DNA复制、转录、翻译和蛋白质的功能。

三、教学重点与难点：1. 教学重点：基因表达的概念、转录和翻译的过程及其意义。

2. 教学难点：转录和翻译的详细机制及其调控。

四、教学方法：1. 讲授法：讲解基因表达的概念、转录和翻译的过程。

2. 案例分析法：分析具体的遗传信息传递实例，加深学生对基因表达的理解。

3. 小组讨论法：分组讨论基因表达在实际应用中的例子，促进学生的思考和交流。

五、教学准备：1. 教学PPT：制作包含图文并茂的PPT，直观展示基因表达的过程。

2. 案例材料：收集相关的遗传信息传递实例，用于课堂分析和讨论。

3. 教学视频：准备相关的教学视频，用于辅助讲解和展示。

六、教学过程：1. 导入新课：通过一个简单的例子，如“为什么眼睛的颜色是由基因决定的？”引发学生对基因表达的兴趣。

2. 讲解基因表达的概念：介绍基因表达的定义和意义。

3. 讲解转录过程：详细解释DNA复制成mRNA的过程，包括启动、延伸和终止阶段。

4. 讲解翻译过程：详细解释mRNA被翻译成蛋白质的过程，包括起始、延长和终止阶段。

5. 分析遗传信息的传递过程：通过具体的实例，讲解DNA、mRNA和蛋白质之间的关系。

七、课堂互动：1. 提问环节：在讲解过程中，适时提问，检查学生对知识点的理解。

2. 小组讨论：分组讨论基因表达在实际应用中的例子，如基因编辑、基因治疗等。

3. 回答问题：鼓励学生积极回答问题，增强课堂互动。

八、课堂练习：1. 完成练习题：布置一些有关基因表达的练习题，让学生课后巩固所学知识。

第3讲 基因的表达知识体系——定内容核心素养——定能力生命 观念 通过掌握遗传信息的传递过程，能够从分子水平阐述生命的延续性，从而理解生命的延续和发展规律理性 思维 通过掌握遗传信息传递过程中碱基数目、氨基酸数等数量关系，提升分析与计算能力 科学 探究 通过模拟中心法则各过程实验，提升对实验结果的逻辑分析能力社会 责任 通过掌握抗菌药物作用机理及有关中心法则内容，形成关注社会、关注人体健康的理念考点一 遗传信息的转录和翻译1．比较RNA 与DNA(1)据“分布”—⎪⎪⎪⎪――→主要存在于细胞核中DNA ――→主要存在于细胞质中RNA(2)据“链”—⎪⎪⎪⎪――→多为双链DNA――→多为单链RNA(3)(4)据“碱基”—⎪⎪⎪⎪――→有T 无U DNA ――→有 U 无TRNA(5)RNA 功能：①mRNA——蛋白质合成的直接模板 ②rRNA——核糖体的重要组成成分 ③tRNA——氨基酸的转运工具 ④病毒RNA ——RNA 病毒的遗传物质⑤酶——少数酶为RNA ，可降低化学反应的活化能(起催化作用) 2．遗传信息的转录(1)概念：以DNA 的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA 的过程。

(2)过程(见下图)：3．遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

(2)场所或装配机器：核糖体。

(3)条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：mRNA原料：氨基酸能量：ATP酶：多种酶搬运工具：tRNA(4)过程：(5)产物：多肽――→盘曲折叠蛋白质。

1．判断下列叙述的正误(1)少数RNA 具有生物催化作用(√) (2)真核生物的tRNA 呈三叶草结构(√)(3)与DNA 相比，RNA 特有的物质是核糖和尿嘧啶(√) (4)反密码子是位于mRNA 上相邻的3个碱基(×) (5)转录和翻译都可在细胞核中发生(×) (6)转录和翻译都以脱氧核苷酸为原料(×)(7)tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息(×) (8)每种氨基酸仅由一种密码子编程(×) (9)DNA 复制就是基因表达的过程(×)(10)转录和翻译过程都存在T —A 、A —U 、G —C 碱基配对方式(×) 2．据图填空(1)图1为________，含有________________，图2为____________，含有________。

第3讲 基因的表达1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)2.基因与性状的关系(Ⅱ)1.结合DNA 双螺旋结构模型，阐明DNA 分子转录、翻译的过程(生命观念)2.运用中心法则，阐明DNA 分子上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质合成的过程(科学思维)3.结合实例分析基因表达的异常情况(社会责任)遗传信息的转录和翻译1．RNA 的结构和种类(1)基本单位：核糖核苷酸。

(2)组成成分：(3)结构：一般是单链，长度比DNA 短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。

(4)种类及功能：⎩⎪⎨⎪⎧ 信使RNA mRNA ：蛋白质合成的模板转运RNA tRNA ：识别并转运氨基酸核糖体RNA rRNA ：核糖体的组成成分(5)DNA与RNA的区别：物质组成结构特点五碳糖特有碱基DNA 脱氧核糖T(胸腺嘧啶) 一般是双链RNA 核糖U(尿嘧啶) 通常是单链2.遗传信息的转录(1)概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。

(2)转录过程(见图)：3．遗传信息的翻译(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

(2)密码子①概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。

②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。

(3)翻译过程(4)过程图示(人教版必修2 P67图改编)(1)图中a、b、c依次为何种物质或结构？图中显示a、b间存在何种数量关系？其意义何在？(2)图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？(3)图中c所指的3条链的氨基酸序列是否相同？为什么？提示：(1)a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。

图示表明一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。

(2)由c中三条链越往B侧越延长，可确认翻译方向是A→B。

(3)图中c所指的三条链的模板相同(均为a)，故其氨基酸序列均相同。

第三讲 基因的表达[考纲展示]1．遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 2.基因与性状的关系(Ⅱ)授课提示：对应学生用书第128页一、RNA 的结构和种类二、转录1．场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。

2．条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：DNA 的一条链原料：4种核糖核苷酸能量：ATP酶：RNA 聚合酶3．过程4．产物：信使RNA 、核糖体RNA 、转运RNA 。

三、翻译1．场所或装配机器：核糖体。

2．条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：mRNA原料：氨基酸能量：ATP酶：多种酶搬运工具：tRNA3．过程起始—mRNA 与核糖体结合 ↓运输—tRNA 携带氨基酸置于特定位置 ↓ 延伸—错误!↓停止—当核糖体到达mRNA 上的终止密码子时，合成停止 ↓脱离—肽链合成后从核糖体与mRNA 的复合物上脱离 4．产物：多肽――→盘曲折叠蛋白质四、基因对性状的控制1．中心法则(1)提出者：克里克。

(2)补充后的内容图解：2．基因、蛋白质与性状的关系(1)基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状。

(2)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物体的性状。

五、细胞质基因——细胞质遗传1．特点：表现为母系遗传，其后代性状没有一定的分离比。

2．细胞质基因的载体：线粒体、叶绿体。

授课提示：对应学生用书第129页考点一DNA的复制、转录和翻译[核心考点通关]1．DNA复制、转录和翻译的比较从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链往往还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。

2．图说两种翻译过程模型(1)图甲翻译模型分析①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。

②一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。

③翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。

④翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。

⑤翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。

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第3课基因的表达高效演练·创新预测预测点1。

中心法则的内容及相应过程分析1.下图所示结构出现在人体细胞核中进行的某一生命过程中，下列说法正确的是( )A.该过程共涉及5种核苷酸B.在不同组织细胞中该过程的产物相同C.该过程可能是转录或逆转录D。

该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗【解析】选D.题图所示出现在转录过程中，该过程涉及的核苷酸为4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸，A错误；不同组织细胞中转录的RNA不同，B错误；该过程出现在人体细胞核中,不会是逆转录,C错误；该过程遵循碱基互补配对原则，消耗ATP，D正确。

2。

下图所示为某mRNA部分序列，已知下划线“0"表示的是一个决定谷氨酸的密码子(该生物的翻译起始密码子为AUG或GUG)，则转录该mRNA的DNA上决定起始密码子的碱基序列是( )核糖体移动方向…GAAUGUCUUGUGACCGAAUGGCUCGAGUGGUCGAUGGACC…A.AUGB.GUGC.TAC D。

CAC【解析】选D.由题干中“下划线‘0’表示的是一个决定谷氨酸的密码子”，再结合图中核糖体的移动方向，可判断起始密码子位于下划线“0”的左侧。

基因的表达考纲要求：理解基因表达过程及相关的计算教学目的1．染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质（B：识记）。

2．基因控制蛋白质合成的过程和原理（B：识记）。

3．基因控制性状的原理（B：识记）。

重点和难点及疑点1．教学重点（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．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）基因的含义（2）基因控制蛋白质全成的过程教材教法提出本节内容在高考中的位置，提前调查学生，找出学生的疑点，引导学生重点突破。

教学安排 1课时教学内容【板书】基因——有遗传效应的DNA片段转录基因控制蛋白质的合成基因的表达翻译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【注解】一、基因概念（一）本质：基因是具有遗传效应的DNA片段（DNA上也存在一些没有有遗传效应的片段）【例析】．“人类基因组计划”原估计人类应该有5-10万个基因，但最终发现仅有3-3.5万个，并且这些基因对应的碱基对仅占人类全部30亿个碱基对的2%-3%。

以上事实说明：基因是具有遗传效应的DNA片段。

（二）与染色体的关系：基因存在于染色体上，呈直线排列，因此其载体是染色体通过复制传递遗传信息（三）功能在后代个体发育中，使遗传信息表达，从而后代表现出与亲代相应的性状二、基因控制蛋白质的合成场所：细胞核模板：DNA的一条链（有义链）（一）转录原料：游离的核糖核苷酸（四种）产物：RNA（mRNA等，通过核孔到细胞质）场所：细胞质（核糖体）模板：mRNA（二）翻译 工具：转运RNA原料：氨基酸产物：蛋白质1．转运RNA 结构2．转运RNA 与氨基酸的对应关系（1）由于只有61种密码子是对应氨基酸，所以转运RNA 也只有61种（2）1种转运RNA 对应1种氨基酸；1种氨基酸对应1～6种转运RNA 。

3．转运RNA 与肽链：转运RNA 将氨基酸运到核糖体上，按mRNA 上密码子顺序将它们一一相连，直至mRNA 出现终止密码子，肽链才从核糖体上脱落下来。

第三讲 因的表达[基础知识·系统化]知识点一 RNA 的组成、结构与种类1．RNA 的结构与功能2．RNA 与DNA 的比较知识点二 遗传信息的转录和翻译1．转录2．翻译3．密码子与反密码子[基本技能·问题化]1．判断下列叙述的正误(1)一个tRNA分子中只有一个反密码子(√)(2)一个tRNA分子中只有三个碱基(×)(3)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率(×)(4)转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C碱基配对方式(×)(5)反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基(×)(6)细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸(√)(7)HIV(逆转录病毒)感染人体过程的遗传信息示意图为：(√)(8)一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个(×)2．(2018·青岛一模)下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是( )A．生物的遗传信息只存在于DNA分子中B．真核生物的遗传物质是DNA，而原核生物的遗传物质是DNA或RNAC．原核生物的DNA上不存在密码子，密码子只存在于mRNA上D．在进行正常生命活动的真核生物细胞内，既能以DNA为模板转录形成RNA，也能以RNA为模板逆转录形成DNA解析：选C 生物的遗传信息也可以存在于RNA分子中；真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；正常情况下真核生物细胞内的RNA不能发生逆转录。

3．(2018·武汉调研)人的线粒体DNA能够进行自我复制，并在线粒体中通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，下列说法正确的是( )A．线粒体DNA复制时需要以核糖核苷酸作为原料B．线粒体DNA进行转录时需要DNA聚合酶的参与C．线粒体中存在识别并能转运特定氨基酸的tRNAD．线粒体DNA发生突变后可通过父亲遗传给后代解析：选C DNA复制的原料是脱氧核苷酸；DNA复制需要DNA聚合酶，转录需要RNA 聚合酶参与；线粒体是半自主性细胞器，能够进行基因的表达，含tRNA；受精过程中进入卵细胞的是精子的头部(主要含细胞核)，因此线粒体基因发生突变后不能通过父亲传给后代。

2019高三生物一轮复习配套导学案设计：6.3基因的表达（无答案）B．DNA聚合酶是在细胞核内合成的C．反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成考点一、DNA的复制、转录和翻译1.DNA的复制、转录和翻译的比较DNA功能传递遗传信息（复制）表达遗传信息转录翻译时间场所原料模板酶和能量过程DNA边解旋边以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链，子链与对应母链螺旋化DNA解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对原则形成mRNA(单链)，mRNA进入细胞质与核糖体结合以mRNA为模板，tRNA一端的碱基与mRNA上的密码子配对，另一端携带相应氨基酸，在核糖体合成有一定氨基酸序列的蛋白质特点产物信息传递【思考讨论】1、RNA聚合酶的作用有哪些？结合基因的结构分析该酶的结合位点的位置。

2、同一个DNA分子的复制子代DNA和转录的mRNA长度一样吗？3、密码子和反密码子的位置分别在和上，分别有和种，生理作用分别是氨基酸和氨基酸。

【典例1】优化探究p125题组1 T1【随堂练习1】优化探究p125题组2 T32、图说两种翻译过程模型(1)图甲翻译模型分析①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。

②一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。

③翻译起点：起始密码子决定的是。

④翻译终点：识别到(不决定氨基酸)翻译停止。

⑤翻译进程：沿着mRNA移动，mRNA不移动。

（2）图乙翻译模型分析①图乙中，1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。

②数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。

③意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

④方向：从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。

⑤结果：合成多个氨基酸序列完全相同的多肽，因为模板mRNA相同。

【典例2】优化探究p125题组3 T6[易混易错] 辨析DNA复制、转录和翻译过程中的3个易错点(1) DNA复制的模板是DNA的两条链，转录的模板是DNA的一条链。

第3讲基因的表达知识整合一、RNA的化学组成及分类1．RNA的基本组成单位：__________________。

2．RNA的结构：一般是________链，而且比DNA分子________，因此能够通过________从细胞核转移到细胞质中。

RNA通过________由细胞核进入细胞质，穿过________层磷脂分子层。

3．RNA的分布：主要分布在________中，可以用________进行染色观察。

4．RNA的种类：(1)mRNA→可将遗传信息从________传递到细胞质中。

(2)tRNA→可以运输________________，识别密码子。

(3)rRNA→是________的组成成分。

二、遗传信息的转录1．转录的概念：在________中，以________________为模板合成mRNA的过程。

2．转录的时间：主要是细胞分裂的________期。

3．转录的条件：____________、____________、____________、____________。

4．转录的特点：是________________，转录完成后DNA恢复为双链结构。

5．转录的过程：(1)解旋：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。

(2)配对：细胞中游离的________________与DNA链上的碱基互补时，两者以________结合。

(3)连接：在________________作用下，游离的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上。

(4)脱离：合成的________从DNA链上释放，DNA________________恢复。

6．转录成的mRNA碱基序列与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。