2019高中生物 第4章 基因的表达本章知识体系构建学案 新人教版必修2
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教学目标一、知识与技能1.辨别RNA的种类和作用。
2.概述遗传信息的转录过程。
二、过程与方法设计并制作转录过程的剪纸模型,培养学生的创新意识和实践能力。
三、情感、态度与价值观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。
教学重点、难点教学重点:遗传信息的转录过程。
教学难点:遗传信息的转录过程。
教学突破基因控制蛋白质的合成较难,课堂内教师必须讲懂,学生必须把道理弄明白,只是不必利用更多的课时和课外精力去反复练习,更不宜加深练习。
应用挂图形象说明过程;采用图示讲解;用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。
教法与学法导航教法:讲授法与演示法相结合。
学法:阅读、思考、讨论探索相结合。
教学准备教师准备:课前预习学案、课内探究学案、课后训练与提高、基因控制蛋白质合成的多媒体课件、信使RNA和转运RNA结构对比图片。
学生准备:完成课前预习学案,提出疑惑。
续上表需要使恐龙DNA的基因表达出来,恐龙的特性。
续上表板书展示第四章第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1.比较RNA与DNA结构的不同2.RNA的类型和功能①信使RNA——mRNA。
②转运RNA——tRNA。
③核糖体RNA——rRNA。
3.转录(1)转录的定义:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。
(2)转录的场所:细胞核。
(3)转录的模板:DNA分子的一条链。
(4)转录的原料:四种核糖核苷酸。
(5)转录的条件:ATP(能量)、RNA聚合酶。
(6)转录时的碱基配对:─┴─┴─┴─┴─DNAA T C G教学反思本节教材的特点之一是插图多而复杂。
尤其是转录过程流程图、翻译过程流程图和一个mRNA分子上的多个核糖体同时合成多条肽链示意图等。
备课时教师要仔细分辨并揣摩插图所表达的意思,并能将不同的插图内容与教学流程有机的结合起来,还要分清主次和轻重。
本节教学需要师生之间有良好的互动基础,教师应设计运用好问题串,以利于将问题步步深入,营造出探求、推理和发现的科学研究氛围,诱导学生积极应答,参与讨论,使教学活动能够顺利推进。
第四章基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成 ........................................................................................... 1 第2节 基因表达与性状的关系 ........................................................................................... 8 专题五 基因表达相关的题型及解题方法 . (12)第1节 基因指导蛋白质的合成RNA 的组成及种类1.RNA 的基本单位及组成①磷酸 ②核糖 ③碱基:A 、U 、G 、C ④核糖核苷酸 2.RNA 的种类及功能 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 结构 单链单链,呈三叶草形单链功能传递遗传信息,蛋白质合成的模板识别密码子,运载氨基酸参与构成核糖体[典例1] 下列叙述中,不属于RNA 功能的是( ) A.细胞质中的遗传物质 B.作为某些病毒的遗传物质 C.具有生物催化作用D.参与核糖体的组成解析 真核生物、原核生物和DNA 病毒的遗传物质都是DNA ,RNA 病毒的遗传物质为RNA ,A 错误、B 正确;少数酶的化学本质为RNA ,C 正确;rRNA 参与核糖体的组成,D 正确。
答案 A【归纳总结】 RNA 和DNA 的区别比较项目DNARNA化学组成基本组成元素 均只含有C 、H 、O 、N 、P 五种元素 基本组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸碱基A、G、C、T A、G、C、U五碳糖脱氧核糖核糖无机酸磷酸磷酸空间结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构【归纳】DNA与RNA的判定方法(1)根据五碳糖种类判定:若核酸分子中含核糖,一定为RNA;含脱氧核糖,一定为DNA。
(2)根据含氮碱基判定:含T的核酸一定是DNA;含U的核酸一定是RNA。
第4章基因的表达●章节规划本章安排在学生学习了“基因在哪里”和“基因是什么”之后,接下来研究“基因是如何起作用的”,即基因的表达,显得顺理成章。
同第3章一样,本章要探讨的也是遗传最基本的问题,内容抽象、难懂,教师要灵活运用教学方法,仔细设计教学过程,以保证新课标的落实。
本章的核心内容是从分子水平上阐明遗传物质在生物体内是如何起作用的,即遗传信息转录和翻译的过程。
教师在进行本章教学时,需要特别注意两个问题。
一是在进行遗传信息转录和翻译过程的教学时,要注意这一过程中每一步骤及其所涉及的知识的内在联系。
建议用一条主线将各方面内容贯穿起来,并充分培养学生阅读图文的能力。
二是在本章中,教师要利用好“思考与讨论”,充分调动学生的学习的主动性,切实可行地培养学生的能力,增强学生对教学内容理解的深度。
本章包括三节:第1节《基因指导蛋白质的合成》,第2节《基因对性状的控制》,第3节《遗传密码的破译(选学)》。
第1节《基因指导蛋白质的合成》,课程标准中与此相对应的要求是:“概述遗传信息的转录和翻译”。
通过本节的学习,学生需要理解遗传信息的转录和翻译。
针对转录和翻译的过程,新旧教材的思路基本一致,但教师必须注意体现新教材的“新”,主要体现在以下几方面:第一,创设问题,以问题为主线,贯穿转录和翻译的过程。
在遗传信息的转录部分,以“为什么RNA适合作DNA的信使呢?”和“DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的?”两个问题串连起来;在遗传信息的翻译部分,以“碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?”和“游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运送到合成蛋白质的‘生产线’上的呢?”两个问题串连起来。
以这四个独立成段的问句统领全文,有利于启发学生的思维,同时能突出转录和翻译的主干过程,保证主线清晰。
第二,三种RNA和遗传密码的介绍相对整合。
教材首先总体介绍了RNA的化学组成及其特点,细胞中三种主要的RNA及其功能,然后再在转录和翻译的过程中详细展开。
基因的表达一、教材分析地位:本章是人教版必修二《遗传和进化》第四章,前三章以遗传发展史为主线,逐步阐明了基因的本质。
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,是前三章进一步的深入。
内容:本章内容分两节,第一节《基因指导蛋白质的合成》包括转录和翻译过程、第二节《基因对性状的控制》包括“中心法则及其发展”、“基因与性状的关系”,共同构成了“基因——mRNA——蛋白质——性状”完整的主线。
二、学情分析1、本节内容对高三学生而言虽是已学过的旧知识,对大部分概念、原理基本了解,但相关知识之间的联系还比较零乱,且本节有一些概念、原理、过程的知识十分抽象,学生模糊不清,易于混淆。
2、高三复习课教学已进行一个阶段,学生已具备有一定的自主复习构建章节知识网络及发现知识漏洞的能力。
三、教学目标1、熟练说出遗传信息的转录和翻译的过程、场所、条件及产物等,认识细胞结构与功能的统一性,并能够运用其分析复杂情境;2、概述中心法则的提出及发展,能够说出不同生物体内遗传信息的流向;3、认识生命世界的统一性。
四、教学策略课前预习:制作课前导学案印发给学生,预习内容包括构建本节知识点的思维导图;课上探究:以细胞为大情境,以中心法则为核心构建思维导图,分步复习转录、翻译学生展示预习成果,交流,在此基础上教师引导、探究并联系相关内容拓展和外延;课后巩固:针对性做专题练习以及近三年高考真题。
五、教学过程六、板书设计七、教学反思1、将学习活动分为课前、课上、课后三个环节,既充分发挥了学生自主学习能动性,又提高课堂效率;2、以贴近生活的实例导入,激发学生的探究热情;3、整堂课是以细胞整体作为大环境,既能让学生对复制、转录、翻译过程有整体宏观感知也锻炼了学生利用知识分析情境解决问题的能力;4、以中心法则为核心贯穿整节课,主干清晰,各模块层次分明,最后落脚点是生物界的统一性,符合核心素养的生命观念。
5、每个模块以探究的形式串联相关知识点,符合认知规律。
人教版高中生物必修2第四章《4.2 基因的表达与性状的关系》教学设计学生客观全面地评价基因决定论的观点,帮助学生摒弃简单机械的线性决定论的思维模式;提升学生主动向他人宣传关爱生命、健康生活的社会责任感。
4.板书设计4.2 基因的表达与性状的关系5.作业设计题组一基因表达产物与性状的关系1.下列关于基因控制生物性状的叙述,错误的是()A.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,如白化病的发病机理B.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如豌豆的圆粒和皱粒的形成C.基因中碱基排列顺序不发生改变也可能会导致生物体性状的改变D.生物体的性状除了受基因控制外,还受环境的影响答案 B 解析豌豆的圆粒和皱粒的形成,体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,故B错误。
2.下图为人体内基因对性状的控制过程,由分析可知()A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中A.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达B.基因组成相同的同卵双胞胎出现某种性状差异,不一定是表观遗传C.表观遗传由于碱基序列不变,不能将性状遗传给下一代D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达答案 C 解析表观遗传虽然碱基序列不变,但表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代,C错误。
6.在甲基转移酶的催化下,DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化,进而使染色质高度螺旋化,因此失去转录活性。
下列相关叙述不正确的是()A.DNA甲基化,会导致基因碱基序列的改变B.DNA甲基化,会导致mRNA合成受阻C.DNA甲基化,可能会影响生物体的性状D.DNA甲基化,可能会影响细胞分化答案 A 解析DNA甲基化是DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基,不会导致基因碱基序列的改变,A错误。
7.黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交,产生的F1(Aa)中不同个体出现了不同体色。
高中生物必修2 第4章基因的表达教案基因表达与性状的关系【教学目标】1.知道细胞质的基因2.基因表达产物与性状的关系3.了解细胞质基因能引起的一些疾病4.了解基因的选择性表达与细胞分化的关系5.了解表观遗传的概念和实例【教学重难点】1.教学重点:(1)基因表达产物与性状的关系(2)基因的选择性表达与细胞分化的关系(3)表观遗传2.教学难点:基因表达产物与性状的关系、表观遗传【教学方法】讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳【课时安排】1课时【教学过程】回忆:DNA复制、转录、翻译三者之间的关系,它们的概念分别是:(1)DNA复制:DNA的复制过程,它是以DNA的两条链为模板,形成两个相同的子代DNA分子的过程。
(2)转录:细胞核中的转录过程,它是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则,合成RNA的过程。
(3)翻译:细胞质核糖体的翻译过程,以RNA为模板,利用游离的氨基酸,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
既然基因通过转录和翻译,最终控制了蛋白质的合成,而蛋白质是生物体生命活动的承担者和体现者。
那么,基因又是怎样来控制生物体的性状的呢?让我们带着这个问题来研究关于基因、蛋白质和性状的关系。
(一)基因表达产物与性状的关系基因与蛋白质有何关系?基因指导__蛋白质_的合成。
基因与性状有何关系?基因控制生物体的_性状_。
蛋白质与生命性状特征有何关系?蛋白质是生命活动的_体现_者和_承担_者例一:豌豆的圆粒与皱粒如何从基因控制性状的角度解释这一对相对性状的形成?原来,圆粒豌豆的DNA中有一个控制编码淀粉分支酶的基因,淀粉分支酶可以控制淀粉的合成,淀粉的吸水性比较强,豌豆会因为淀粉吸水而膨胀,表现出圆粒的特征。
而皱粒豌豆的DNA比圆粒豌豆的DNA多了一段外来的DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因。
最终淀粉分支酶不能形成,导致细胞内淀粉含量也大大降低,所以豌豆就表现出皱缩。
例二:白化病人的白化病是因为控制酪氨酸酶的基因异常引起的。
《基因的表达》教学设计一、课标解读:《基因的表达》是普通高中新课程标准人教版实验教科书生物必修二《遗传与进化》第四章的内容,包括三节内容分别是《基因控制蛋白质合成》、《基因对性状的控制》和《遗传密码的破译》(选学)。
普通高中新课程标准对《基因的表达》的要求是概述遗传信息的转录和翻译。
主干知识点主要是概述遗传信息转录的的场所、模板和过程,揭示遗传信息的翻译过程是信使RNA、核糖体和转运RNA三者协同作用的结果,概述中心法则。
遗传信息的传递和表达是遗传物质作用原理的核心内容,在必修二的模块学习中占据重要位置,也是后续选修模块必不可少的基础。
二、设计思想:高中生物课程的设计,弘扬科学精神和人文精神,着重培养学生的科学态度、探索精神、创新意识、思维能力和实践能力。
学生是生物教学的核心要素,也是根本要素,生物教学活动是为学生组织的,生物教学必须根据学生的发展需要和学生的接受水平来设计。
本节课程的设计,力求以高中生物新课标的精神为指导,以学生的自主学习为出发点,针对不同的知识点,采用不同的教学方法,既有利于帮助学生掌握重点,又有利于突破难点。
由于本节内容不仅微观抽象复杂,而且涉及的物质种类也比较多,因此学生不易理解,同时也往往会陷入“学习时都懂,学完了都不懂”的困惑中,尽量采用演示法、比较法、读图法等方法帮助学生掌握教学内容,培养学生探究能力和思维能力。
三、教材简析:本章是在前两章解决了“基因在哪里”和“基因是什么”这两个问题后,紧接着来研究“基因是如何起作用的”,即基因的表达问题,除了顺理成章外,对于学生理解生物的遗传有着重要的意义,也是学习后续章节不可缺少的基础。
本节内容在编排上采用的是在讲述转录和翻译的主干知识过程中,插入讲解tRNA、密码子等侧枝相关知识。
这种逐步展开知识的方法,更能符合学生的认知规律,与旧教材思路基本一致,但不同的主要是以问题为主线,贯穿转录和翻译的过程,这种独立成段的问句,有利于启发学生逐步深入地思考,同时能够突出转录和翻译的主干过程,保证主线清晰。
第4章基因的表达教学设计第1节基因知道蛋白质的合成教学目标的确定课程标准的要求是:概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,根据上述要求和建议,本节课教学目标确定如下:1. 概述遗传信息的转录和翻译2. 运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系3. 理解中心法则中遗传信息的传递方向教学实际思路以本节的“问题探讨”中《侏罗纪公园》中恐龙复活为切入,为DNA复制创设情境。
问题探讨:从原理上分析,利用已灭绝生物的DNA,真的能够使他们复活吗?通过小组合作,探讨基因是如何指导蛋白质的合成?通过视频或示意图,让学生直观感受基因指导蛋白质合成的过程,并让学生总结归纳,引出中心法则是如何描述遗传信息的传递规律,最后根据教材或上课时讲解的内容回顾本节课的重难点,加深对本节内容的理解。
板书设计第4章第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录二、遗传信息的翻译三、中心法则第2节基因表达与性状的关系教学目标的确定课程标准的要求是:概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质的表现,根据上述要求和建议,本节课教学目标确定如下:1.举例说明基因与性状的关系2.了解基因选择性表达与细胞分化的关系3.解释表观遗传教学实际思路以本节的“问题探讨”中“水毛茛”来引出本节课的内容,小组合作,探讨基因是如何控制生物体的性状的?通过资料分析,让学生小组合作共同探讨,让学生拥有合作探究的意识,教师在学生讨论中不断补充,帮助学生对问题的理解,最后,老师对学生的回答进行点评,并进行最后的总结板书设计第4章第2节基因表达与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系二、基因的选择性表达与细胞分化三、表观遗传。