新课改地区高中生物第4章基因的表达第1节第1课时转录和翻译的过程学案新人教版必修2

第1节基因指导蛋白质的合成核心素养能力培优知识点一遗传信息的转录和翻译1．遗传信息的转录(1）RNA的结构和种类：(2）过程:(3）遗传信息的传递方向：DNA→RNA.2．遗传信息的翻译(1)密码子与反密码子的比较：密码子反密码子位置mRNA tRNA实质决定一个氨基酸的3个相邻的碱基（终止密码子除外)与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基（2)场所：核糖体.（3）条件错误!（4)产物:多肽错误!蛋白质1．相关图解及分析：(1）图解:（2)分析：2．DNA复制、转录和翻译的比较：★思考·讨论1．如图表示遗传信息表达的某一环节,据图回答下列问题：（生命观念、科学思维)(1）图中a、b、c依次为何种物质或结构？图中显示a、b 间存在何种的数量关系?其意义何在？提示：a为mRNA，b为核糖体,c为肽链。

图示表明一个mRNA 分子上可相继结合多个核糖体，其意义在于可同时进行多条肽链的合成，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质.(2）图示翻译方向是A→B还是B→A,判断依据是什么？提示：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3条链其序列是否相同?为什么？提示：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。

3．转录、翻译过程中的有关计算：(1)遗传信息、密码子、反密码子的比较:项遗传信息密码子反密码子目作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子,转运氨基酸图解（2)密码子、反密码子、氨基酸的对应关系：①每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运.②一种密码子只能决定一种氨基酸,一种tRNA只能转运一种氨基酸。

(3）基因表达过程中相关数量计算:①DNA（基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系。

图示：规律:蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6 DNA(或基因）中碱基数目.②计算公式：蛋白质中肽链数＋肽键数＝氨基酸数＝1/3 mRNA中碱基数＝1/6基因中碱基数.(4）计算中“最多"和“最少”的分析：①翻译时,mRNA上的终止密码子有的不决定氨基酸，则mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍或多于3倍。

可编辑修改精选全文完整版第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。

第4章基因的表达一、知识结构二、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。

三、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。

四、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。

第四章基因的表达一、教学目的要求知识方面1.概述遗传信息的转录和翻译。

2.举例说明基因与性状的关系。

3.说出遗传密码的破译过程（选学）。

情感态度与价值观方面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。

能力方面1.运用已有的知识和经验提出假说。

2. 运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。

3. 运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论有遗传效应控制 mRNA 蛋白质的DNA片段蛋白质结构性状影响环境是控制生物酶的合成控制代谢的基本单位中心法则一、基因指导蛋白质的合成1．转录（1）在细胞核中，以DNA双链中的一条为摸板合成mRNA的过程。

（2）①信使（mRN A），将基因中的遗传信息传递到蛋白质上，是链状的；RNA ②转运RNA（tRNA），三叶草结构，识别遗传密码和运载特定的氨基酸；（单链）③核糖体RNA（rRNA），是核糖体中的RNA。

（3）过程（场所、摸板、条件、原料、产物、去向等）2．翻译（1）在细胞质的核糖体上，氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

（2）实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。

（3）（64个）密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。

其中AUG，这是起始密码；UAG、UAA、AGA为终止密码。

（4）遗传信息①狭：基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。

②广：子代从亲代获得的控制遗传性状的讯号，以染色体上DNA的脱氧核苷酸顺序为代表。

③ 中心法则：（5）翻译过程三、基因对性状的控制1．基因对性状的控制图解 DNA RNA蛋白质（性状）脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列遗传信息 遗传密码2．基因、蛋白质和性状的关系（1）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，如白化病等。

（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血等。

第1节基因指导蛋白质的合成学习目标核心素养1.辨析三种RNA的结构和功能。

2.概述遗传信息转录、翻译的过程和特点。

(重、难点)3.说明密码子、反密码子和遗传信息之间的关系。

(重点)4.理解中心法则的内容和应用。

(重、难点)1.利用对比分析，归纳和概括，辨别三种RNA的结构和组成。

2.通过图示和列表比较转录和翻译的异同。

3.从存在位置、作用等方面，探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系，构建知识脉络。

4.通过分析归纳，概括中心法则的内容及其发展。

一、RNA的结构与种类1．RNA的结构(1)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)空间结构：一般是单链，且比DNA短。

2．RNA与DNA的比较比较项目DNA RNA组成单位基本组成单位不同脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖不同脱氧核糖核糖碱基不同特有的是胸腺嘧啶(T) 特有的是尿嘧啶(U) 结构不同规则的双螺旋结构一般为单链(1)⎩⎪⎨⎪⎧名称：信使RNA（mRNA）作用：DNA的信使(2)⎩⎪⎨⎪⎧名称：核糖体RNA（rRNA）作用：组成核糖体(3)⎩⎪⎨⎪⎧名称：转运RNA（tRNA）作用：识别并转运氨基酸二、遗传信息的转录1．概念2．过程三、遗传信息的翻译1．翻译概念的理解2．密码子与反密码子密码子反密码子种类64种61种位置mRNA tRNA实质决定一个氨基酸的3个相邻的碱基(终止密码除外)与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基3.翻译的过程起始：mRNA与核糖体结合↓运输：tRNA携带氨基酸置于特定位置↓延伸：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上（一个mRNA分子上可以结合多个核糖体终止：当核糖体读取到mRNA上的终止密码时，合成终止↓脱离：肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子四、中心法则1．中心法则的提出及内容(1)提出者：克里克。

第1节基因指导蛋白质的合成[学习导航] 1.阅读教材图文，辨析三种RNA的结构和功能。

2.结合教材图4－4、4－6，概述转录、翻译的过程和特点。

3.理解密码子的概念并熟练查阅密码子表，分析碱基和氨基酸之间的对应关系。

[重难点击] 转录、翻译的过程及特点。

美国科幻电影《侏罗纪公园》中，科学家们利用一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙DNA制造出了大量的恐龙，并建立了一个恐龙的“侏罗纪公园”。

我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因能够控制生物体的性状，所以，我们推测基因应该是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。

基因是怎样指导蛋白质的合成的呢？这一节我们一起来学习基因指导蛋白质的合成。

一、遗传信息的转录1.DNA与RNA的比较种类DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)五碳糖脱氧核糖核糖特有碱基T U共有碱基A、G、C空间结构规则的双螺旋结构多呈单链结构真核生物中的分布主要在细胞核中，少量在线粒体、叶绿体中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中，少量在细胞核中2.遗传信息的转录(1)概念：是指在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。

(2)过程第1步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。

第2步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。

第3步：在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。

第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。

如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：1．请思考图中DNA的转录方向为←(用“→”或“←”表示)。

2．a为启动上述过程必需的有机物，其名称是RNA聚合酶。

3．b和c的名称分别是什么？答案b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。

4．在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？答案细胞核、线粒体。

基因指导蛋白质的合成——转录一、教学思路：本节内容是在解决了“基因在哪里”和“基因是什么”这两个问题后，紧接着研究“基因是如何起作用的”，即基因的表达问题。

从本质上阐述生命现象的理论，从物质上看，阐明了生命特有的两种大分子物质——核酸和蛋白质在生命现象中的关系，学习过程需要以必修一第二章第一节《生命活动的主要承担者》，第三节《遗传信息的携带者》以及必修二《基因的本质》等为基础；从结构上看，基因的表达过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的，还需要必修一第三章《细胞的基本结构》等内容为基础；从功能上看，任何细胞代谢过程都是性状的体现，都是基因表达的结果，这又涉及必修一第五章《细胞的能量供应和利用》中关于酶在代谢中的作用及第六章《细胞的生命历程》中有关细胞增殖、分化等内容。

另外，本节内容与必修三《稳态与环境》的学习也有密切联系，因为生命许多特有的调节活动都是基因—酶—性状或基因—蛋白质—性状的具体体现。

因此，本节教材既是本单元的重点之一，又是本册教材的重点之一，有承上启下的作用，对于学生理解生物的遗传有着重要的意义，也为学习后续章节打下一定的基础。

课程标准中是概述遗传信息的转录和翻译，概述属于理解水平，即要求学生能够把握知识的内在逻辑联系，能够与已有的知识建立联系，进行理解推断。

因此，在本节教学中通过学生自主学习、观看视频以及教师分析讲解，知道转录及翻译的过程，并会用语言描述。

让学生以小组形式动手模拟制作转录及翻译过程，进而理解二者的物质结构基础以及二者之间的内在逻辑关系。

通过模型构建使学生更好的掌握转录过程中DNA与RNA之间碱基的关系，翻译过程中密码子与反密码子、密码子与氨基酸、转运RNA与氨基酸之间的关系。

二、教学分析：本节教学重点是遗传信息的转录，难点是遗传信息转录过成中碱基的转换。

本节采用复习导学、问题引领、列表对比、阅读教材来落实重点。

观看视频、模型构建来突破难点。

即通过前置作业让学生重温核酸的种类、基本单位、结构简式、DNA与RNA的不同点。

第1节基因指导蛋白质的合成1．说出RNA的类型和作用。

(生命观念) 2.概述转录和翻译的过程，感知基因表达的多层次、动态、相互协调与配合的过程。

(科学思维) 3.记住中心法则的主要内容。

(生命观念)一、遗传信息的转录1．RNA的组成及分类(1)基本单位：核糖核苷酸。

(2)组成成分(3)结构：一般是单链，且比DNA短。

(4)mRNA、tRNA、rRNA的比较项目mRNA tRNA rRNA结构分布常与核糖体结合细胞质中与蛋白质结合形成核糖体功能翻译时作模板翻译时作搬运氨基酸的工具参与核糖体的组成联系①组成相同：都含有4种核糖核苷酸；②来源相同：都由转录产生；③功能协同：都与翻译有关2.转录(1)概念(2)过程(以转录成mRNA为例说明)二、遗传信息的翻译1．概念2．密码子和反密码子(1)属于密码子的是②(填序号)，位于[④]mRNA(填名称)上，其实质是决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。

(2)属于反密码子的是①(填序号)，位于[③]tRNA(填名称)上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。

(3)密码子有64种，在真核生物中，正常情况下反密码子有61种。

3．过程三、中心法则1.提出者：克里克。

2.内容(1)DNA的复制：遗传信息从DNA流向DNA。

(2)转录：遗传信息从DNA流向RNA。

(3)翻译：遗传信息从RNA流向蛋白质。

3.发展及补充内容信息流动举例少数生物(如烟草花RNA自我复制遗传信息从RNA流向RNA叶病毒) RNA逆转录遗传信息从RNA流向DNA 少数生物(如HIV)4.完善后的中心法则，用图解表示为(1)DNA、RNA是信息的载体。

(2)蛋白质是信息的表达产物。

(3)ATP 为信息的流动提供能量，即生命是物质、能量和信息的统一体。

知识点一 遗传信息的转录和翻译过程1．遗传信息的转录和翻译的比较 项目 转录 翻译 场所 主要在细胞核 核糖体 模板 DNA 的一条链 mRNA 原料 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 条件 酶(RNA 聚合酶等)、ATP酶、ATP 、tRNA产物 一条单链RNA 多肽链特点 边解旋边转录一个mRNA 上结合多个核糖体，同时合成多条肽链碱基配对 A —U 、T —A 、C —G 、G —CA —U 、U —A 、C —G 、G —C遗传信息传递 DNA→RNAmRNA→蛋白质意义表达遗传信息，使生物表现出各种性状关于转录、翻译过程中的“两点提醒”(1)转录的产物：不只是mRNA ，还有tRNA 、rRNA ，但只有mRNA 携带遗传信息，3种RNA 都参与翻译过程，只是作用不同。

2020年春最新人教版生物必修2第四章（全章）《基因的表达》教案附配套导学案及练习第4章基因的表达教学目标一、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。

教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图问题探讨引导组织阅读P61〖问〗当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？阅读思考，讨论回答。

激起兴趣，引入新课，续上表问题探讨需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。

懂得基因表达的含义章引言看来要解决这个问题，我们还需要研究“基因的表达”。

引导学生看第4章的章图。

请学生阅读章图中的文字和图解，询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。

〖问〗基因是如何指导蛋白质合成的？续上表T A G C─┴─┴─┴─┴─ 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 。