一轮基础精讲-18讲-基因的表达-教案
[高考生物]一轮复习人教版 基因的表达及对性状的控制 教案.doc
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专题18 基因的表达及对性状的控制讲考纲讲考点考点一 遗传信息的转录和翻译 1．RNA 的组成、结构与类型2．转录的过程3．翻译的过程4．转录和翻译的比较【例1】（2017年新课标Ⅲ卷，1）下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（）A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA和合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补【答案】C【跟踪训练1】下列关于基因表达过程的叙述，错误的是（）A．转录只能以基因的一条链作为模板B．一个mRNA结合多个核糖体可以缩短每一条肽链合成的时间C．参与基因表达的每种tRNA只能转运一种氨基酸D．转录与翻译过程的碱基配对方式不完全相同【答案】B【解析】转录以基因的一条链为模板合成RNA，A正确；一个核糖体完成一条肽链的合成，一个mRNA结合多个核糖体可同时合成多条相同的肽链，但不能缩短每一条肽链合成的时间，B错误；参与基因表达的每种tRNA只能转运一种特定的氨基酸，C正确；转录过程的碱基互补配对方式为T－A、G－C、A－U，而在翻译过程中只存在G－C、A－U两种配对方式，因此转录与翻译的碱基互补配对方式不完全相同，D正确。
考点二中心法则及基因与性状的关系1．中心法则及其发展①DNA的复制；②转录；③翻译；④RNA的复制；⑤逆转录。
2．基因对性状控制的方式（实例）【例2】（2017年海南卷，23）下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是（）A．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和D．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定【答案】B【跟踪训练2】下图表示某些细菌合成精氨酸的途径，从图中可以得出的结论是（）A．若产生中间产物Ⅰ依赖型突变细菌，则可能是酶1基因发生突变B．这三种酶基因有可能位于一对同源染色体上C．这些细菌的精氨酸的合成是由3对等位基因共同控制的D．若酶1基因不表达，则酶2基因和酶3基因也不表达【答案】A讲方法1．氨基酸与密码子、反密码子的数量关系（1）每种氨基酸对应一种或几种密码子（密码子具有简并性），可由一种或几种tRNA转运。
《基因的表达》教案设计
《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。
基因的表达教案
基因的表达教案教案标题：基因的表达教学目标：1. 理解基因表达的过程和意义；2. 掌握基因转录和翻译过程的关键步骤；3. 认识基因表达的调控机制；4. 掌握基因表达的应用领域。
教学内容：1. 基因表达的概念和意义；2. 基因转录过程的关键步骤：启动子、RNA聚合酶、启动子结合蛋白、转录因子等；3. 基因翻译过程的关键步骤：核糖体、mRNA、tRNA、氨基酸等；4. 基因表达的调控机制：转录因子、miRNA、DNA甲基化等；5. 基因表达的应用领域：基因工程、生物技术、医药研究等。
教学步骤：一、导入（5分钟）通过提问或展示相关的图片或视频，激发学生的兴趣，并引导学生思考基因表达对生命的重要性。
1. 提供基因表达的定义和意义，让学生了解基因表达的基本概念。
2. 介绍基因转录的过程和关键步骤，包括启动子、RNA聚合酶、启动子结合蛋白和转录因子等，通过图示和案例讲解，帮助学生理解基因转录的机制。
3. 介绍基因翻译的过程和关键步骤，包括核糖体、mRNA、tRNA 和氨基酸等，通过图示和案例讲解，帮助学生理解基因翻译的机制。
4. 介绍基因表达的调控机制，包括转录因子、miRNA和DNA甲基化等，通过图示和案例讲解，帮助学生理解基因表达的调控过程。
三、讨论与思考（15分钟）1. 分组进行小组讨论，让学生就基因表达的过程和调控机制展开讨论，并提出问题。
2. 引导学生思考基因表达的重要性和应用领域，并让学生分享自己对基因表达的理解和看法。
四、拓展与应用（15分钟）1. 结合基因表达的应用领域，例如基因工程、生物技术和医药研究等，展示相关的案例和实际应用，让学生了解基因表达在现实生活中的重要性和应用价值。
2. 带领学生进行相关实验或模拟操作，例如提取DNA、观察PCR 扩增等，让学生亲身体验基因表达的实验操作和应用技术。
对本节课的内容进行总结，并请学生进行自我评价，检验他们对基因的表达是否有了更深入的理解。
教学资源与评价：1. 图片、视频等多媒体资源：用于导入和理论授课环节，帮助学生更直观地了解基因表达的过程和关键步骤。
基因的表达一轮复习教学设计
《基因的表达一轮复习》教学设计抚顺市清原高中管秀娟1教材内容分析本节复习课的内容选自人教版高中生物必修二第四章。
前三章以遗传学发展史为主线，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其作用的，即遗传信息转录和翻译的过程，是前三章的进一步深入。
对于学生理解生物的遗传有重要作用，也是学习后续章节不可缺少的基础。
本节课又针对高三年级一轮复习课的课型特及学生知识的储备情况，在原有内容的基础上进行了整个模块的提升与整合，突出基因表达中转录和翻译过程的理解，在引领学生复习本章内容的同时，扩展思维，建构概念模型，形成系统的知识网络，提升学生的生物学学科核心素养，着重培养学生的科学思维方式和思维习惯。
2学情分析高三年级的学生具备较高的思维能力和总结、推理能力，但知识上存在漏洞，做题时还存在方法不对的现象，做综合习题时出现内容联系不上，思维短路现象。
执教者所教班级整体素质比较好，本节课，若给予适当的引导，学生是可以将所学知识进行归类、变通，对做过的习题进行分析、整理，使已学到的知识得到升华，能力得到提高。
3设计理念普通高中生物学课程标准2017年版》提出从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养为宗旨，课程的实施要求是能够让学生深刻理解和应用重要的生物学概念，发展生物学学科核心素养。
基于以上的认识，本节课，执教者通过小组合作学习的方式开展教学，引导学生建构概念模型，使学生较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念。
通过以问题串的形式引导学生分析和解决问题，促进学生对知识的理解，提高学生的科学思维能力。
4教学目标4.1知识目标(1)概述并理解遗传信息的转录和翻译的过程。
(2)区分遗传信息、遗传密码和反密码子等概念。
(3) 理解中心法则的内容和适用范围。
4.2能力目标(1)培养学生建构模型的能力(2)合作学习能力(3)逻辑思维能力。
4.3情感态度与价值观目标(1)体验基因表达过程的简约美、逻辑美、和谐美。
基因的表达教案设计
“基因的表达”教案设计一、教学目标1.知识目标：理解基因表达的概念、过程和意义。
2.能力目标：能够运用所学知识解释基因表达过程中的现象和问题。
3.情感态度和价值观：培养对生物科学的兴趣，认识生命现象的本质，形成科学的价值观。
二、教学内容1.基因表达的概念：基因表达是指基因通过转录和翻译过程，将DNA中的遗传信息转化为蛋白质的过程。
2.基因表达的过程：转录和翻译是基因表达的两个主要过程。
转录是指DNA在RNA聚合酶的作用下，以DNA为模板合成RNA的过程；翻译是指以mRNA为模板，在核糖体上合成蛋白质的过程。
3.基因表达的意义：基因表达是生命活动的基础，通过基因表达，细胞能够合成各种功能蛋白，进而实现生物体的生长、发育、代谢等生命活动。
三、教学方法1.讲授法：通过讲授的方式，向学生介绍基因表达的概念、过程和意义。
2.讨论法：组织学生进行小组讨论，探讨基因表达过程中的现象和问题，加深对基因表达的理解。
3.案例分析法：通过分析具体的案例，让学生更加直观地了解基因表达的过程和意义。
四、教学过程1.导入新课：通过提问的方式，引导学生思考什么是基因表达，进而引出本课的主题。
2.讲授新课：首先介绍基因表达的概念，然后详细讲解转录和翻译的过程，最后阐述基因表达的意义。
3.巩固练习：通过练习题的方式，让学生巩固所学知识，加深对基因表达的理解。
4.归纳小结：对本课内容进行总结，强调基因表达的重要性和意义。
五、教学评价1.课堂表现：观察学生在课堂上的表现，评估他们对基因表达的理解程度。
2.作业完成情况：检查学生的作业完成情况，评估他们对基因表达的掌握程度。
3.小组讨论表现：观察学生在小组讨论中的表现，评估他们的合作能力和解决问题的能力。
4.期末考试成绩：通过期末考试成绩，评估学生对基因表达的掌握程度和应用能力。
【原创】高三生物一轮复习：第18讲 基因的表达
课题第18讲基因的表达类型复习课课时 2教学目标与学科核心素养教学目标（考纲要求）：1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)2.基因与性状的关系(Ⅱ)学科核心素养：1.生命观念：结合DNA双螺旋结构模型，阐明基因表达过程2.科学思维：运用中心法则，建立模型3.科学探究：模拟中心法则各过程的实验4.社会责任：结合实例分析基因表达异常情况，形成关注社会、关注人体健康的理念教材分析教学重点遗传信息的转录和翻译教学难点遗传信息的转录和翻译教具PPT课件，电子白板教学方法模型教学法；课堂讨论法；教师传授法教学过程二次备课Ⅰ复习导入：复习必修二前三章的所学知识，引入第四章的复习。
Ⅱ复习新课：考点一遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构与种类(1)单体及组成①若c为U，则单体为尿嘧啶核糖核苷酸；其组成中不含氮元素的是a磷酸和b核糖(填字母及名称)。
②构成DNA的单体与RNA的单体的区别在于图中的b、c(填字母)。
(2)结构一般是单链，比DNA短。
(3)合成①真核细胞：主要在细胞核内合成，通过核孔进入细胞质。
②原核细胞：主要在拟核中合成。
(4)种类①图示中的e为tRNA，其功能为转运氨基酸，识别密码子。
②另外两种RNA分别为rRNA、mRNA，其中作为蛋白质合成模板的是mRNA，构成核糖体组成成分的是rRNA。
2.RNA功能3.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(见下图)4.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◎基因表达中相关计算DNA(基因)、mRNA 上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：可见，蛋白质中氨基酸数目＝13mRNA 碱基数目＝16DNA(或基因)碱基数目。
第18讲 基因的表达 课件-高三生物一轮复习
考点二 中心法则及基因与性状的关系
1.中心法则 (1)提出者：克里克 。 (2)补充后的内容图解：
①DNA的复制；②_转__录___；③翻译； ④ RNA的复制 ；⑤RNA逆转录。
(3)分别写出下列生物中心法则表达式
生物种类
举例
遗传信息的传递过程
DNA病毒
T2噬菌体
RNA病毒
烟草花叶病毒
逆转录病毒
1.(2013·全国卷Ⅰ，1)关于蛋白质合成的叙述，正确的是( D ) A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 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
2.(2019·湖北七市州教科研协作体一模)如图是蛋白质合成示意图，下列相
第18讲 基因的表达
内容标准——知考向 1.概括遗传信息
内容标 的转录和翻译
准及活 2.举例说明基因
动要求 与性状的关系
核心素养——提考能 结合DNA双螺旋结构模型，阐
生命观念 明基因表达过程
科学思维 运用中心法则，建立模型 结合实例分析基因表达异常情
社会责任 况，形成关注社会、关注人体 健康的理念
真核细胞
原核细胞
(2020.海南.14）下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙 述，正确的是（B ）A.转录时基因的两条链可同时作为模板B. 转录时会形成 DNA-RNA杂合双链区C.RNA聚合酶结合起始密码 子启动翻译过程D.翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生 物学活性
考向1 巧借遗传信息、密码子、反密码子的区别考查科学思维能力
核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特
定功能的成熟蛋白质吗？ 提示 翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此 过程中往往会被剪切掉。 翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行 肽链的合成，直到读取到mRNA上的终止密码子，合成才能终 止。刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一 定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。
高三生物一轮复习教案：基因的表达
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。
人教版高中生物一轮复习课件-第18讲 基因的表达(共23张PPT)
高尔基体等结构中进一步加工 ⑦形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因： 有相同的模板mRNA。 ⑧图2中既有转录又有翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤ 表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。
4．转录、翻译和DNA复制的比较（真核细胞）
5.基因与性状的对应关系 (1)一般而言，一个基因决定一种性状。 (2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的 形成至少与50个不同基因有关。
(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同， 表现型可能不同；基因型不同，表现型可能相同。
在不考虑非编码区和内含子等的条件下，转录、翻译过程中 DNA(基因)碱基数∶mRNA 碱基数∶多肽链氨基酸数＝6∶ 3∶1，即：
基因表达过程中,蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的 tRNA 数目＝1/3 mRNA 的碱基数目＝1/6 基因中的碱基数目。
三、基因对性状的控制 1．根据中心法则图解填写序号的名称：
生物种类
遗传信息的传递过程
DNA病毒
某些RNA病毒 病毒 类生 物 逆转录病毒
细胞类生物
“三看法”判断中心法则各过程
“一看”模板 DNA
RNA
“二看”原料 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
氨基酸
“三看”产物 DNA RNA DNA RNA
蛋白质(或多肽)
生理过程 DNA复制
转录 逆转录 RNA复制
第六单元 遗传的物质基础
第18讲 基因的表达
[考纲要求] 1.遗传信息的转录和翻译(Ⅱ) 2.基因与性状的关系(Ⅱ)
一、RNA的结构与分类 1．基本单位及组成
高三生物一轮复习课件：第18讲基因的表达
②实例
表观遗传不遵循 孟德尔遗传规律
同卵双胞胎的微小差异；蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为上的不同；柳穿鱼
花的形态结构的遗传；小鼠毛色的遗传等。
二 考点四 基因的表达与性状的关系
讨论2：
F1的花为什么与植株A的相似？
Lcyc基因
Lcyc基因
在F2中，为什么有些植株的花与
植株B的相似？
正常
高度甲基化
主要间期(能分裂细胞)或整个生命进程(不分裂细胞)
主要是细胞核
细胞质中的核糖体
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
21种氨基酸
酶 能量 碱基配对 产物
解旋酶、DNA聚合酶
A-T、G-C DNA
RNA聚合酶 都需要能量 A-U、T-A、G-C
RNA
多种酶
A-U、G-C 多肽或蛋白质
二、基因指导蛋白质的合成
实验证据
二 考点一 RNA的结构与功能 RNA适合作为DNA信使的原因
①RNA是由4种核糖核苷酸连接而 成，分子组成与DNA很相似，使得 RNA具备准确传递遗传信息的可能。 ②RNA一般是单链，而且比DNA短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 ③RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”
质，应该是UUU为苯丙氨酸（Phe）编码，这是一个带有里程碑性的实验，它指出了完全阐明遗传密码的
途径。
肽链
除去DNA和mRNA的细胞提取液 人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸
实验结论：
1961年8月，尼伦伯格和马太无细 胞蛋白质合成体系破译遗传密码
与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。
I. 1957年 克里克提出中心法则：遗 传信息可以从DNA流向DNA，即 DNA的复制；也可以从DNA流向 RNA，进而流向蛋白质，即遗传 信息的转录和翻译
2022版新教材高考生物一轮复习第6单元基因的本质和表达第18课基因的表达学案新人教版
第18课 基因的表达1．RNA 的结构与分类(1)RNA 与DNA 的区别根本单位：核糖核苷酸。
(3)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 〕：核糖体的组成成分病毒RNA ：RNA 病毒的遗传物质极少数的酶本质是RNA ：催化作用2．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 。
3．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62种，终止密码子有3种。
(3)翻译过程(4)过程图示二、中心法那么1．提出者：克里克。
2．补充后的内容图解三、基因表达与性状的关系1．直接控制途径(用文字和箭头表示)基因――→控制蛋白质的结构―――――→直接控制生物体的性状2．间接控制途径(用文字和箭头表示)基因―――→控制酶的合成―――→控制代谢过程―――――→间接控制生物体的性状 3．基因控制性状的实例(连线)提示：①③⑤⑥—b ②④—a4．基因与性状之间不是一一对应的关系(1)可以是一对基因同时影响多对性状，如控制豌豆粒形的基因也决定其甜度。
(2)也可以是多对基因同时控制一种性状，如玉米叶绿素的合成与50个基因有关。
(3)生物体的性状表现还与环境条件有关。
5．表观遗传(1)概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
(2)现象：DNA 甲基化、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。
(3)吸烟与人体健康的关系：吸烟会使人体细胞内DNA 的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。
高考生物一轮复习 第6单元 遗传的分子基础 第18讲 基因的表达教案-人教版高三全册生物教案
第18讲基因的表达单科命题备考导航核心素养解读命题趋势(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(1)通过构建中心法则的模型,掌握遗传信息的传递,能够从分子水平阐述基因指导蛋白质的合成过程(2)基因控制生物的性状是通过基因的表达来实现的。
生物的性状是由基因和环境共同作用的结果◆题型内容:转录与翻译的比较,中心法则◆考查形式:多结合中心法则考查考点一遗传信息的转录和翻译1.RNA的组成、结构与类型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(如图)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密码子与反密码子的比较项目密码子反密码子位置mRNA tRNA作用直接决定蛋白质中氨基酸的序列识别密码子,将特异的氨基酸引入合成位点特点与DNA模板链上的碱基互补与 mRNA中密码子的碱基互补(3)翻译过程(如图)(4)产物:多肽蛋白质1.rRNA是核糖体的组成成分,原核细胞中可由核仁参与合成。
(✕)2.tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键。
(√)3.有些RNA可通过降低化学反应的活化能来提高反应速率。
(√)4.若某核酸中,嘌呤占58%,嘧啶占42%,则该核酸一定不是双链DNA。
(√)5.在翻译过程中,tRNA分子的—OH端与相应的氨基酸结合。
(√)6.一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对。
(√)7.mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。
(✕)8.蛋白质合成旺盛的细胞中,DNA分子较多,转录成的mRNA分子也较多。
(✕)9.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。
高考生物总复习 第18讲 基因的表达教案-人教版高三全册生物教案
第18讲基因的表达课程内容核心素养——提考能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。
生命观念通过分析讨论遗传信息的转录和翻译，理解生命的延续和发展规律。
科学思维通过讨论归纳比较转录与翻译的过程，构建遗传信息传递的模型。
科学探究通过模拟中心法那么各过程实验，提升对实验结果的分析能力。
社会责任通过分析讨论抗菌药物机理，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.RNA的组成、结构与种类(1)RNA的结构与功能(2)RNA与DNA的比较2.转录(1)概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原那么合成RNA的过程。
(2)场所：主要是细胞核，在细胞质(线粒体、叶绿体)中也能发生转录过程。
(3)过程(见以下图)3.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。
(4)过程(5)产物：多肽――→盘曲折叠蛋白质1.辨析遗传信息、密码子与反密码子(1)界定遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子(2)明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系①一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA 转运。
②除终止密码子外，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密码子有64种(3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码子)。
2.(科学思维)翻译过程的三种模型的构建及相关问题的解读(1)图甲模型分析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。
(2)图乙表示真核细胞的翻译过程，其中①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，具体分析如下：①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。
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翻译过程中，mRNA 中每 3 个碱基决定一个氨基酸，所以不考虑终止密码子时，经翻译合成的蛋白质 分子中的氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1/3，是 DNA(基因)中碱基数目的 1/6。 2．DNA 自我复制、转录和翻译的联系
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①数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 ②目的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
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③方向：从左向右(见图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 ④结果： 合成的仅是多肽链， 要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、 高尔基体等细胞器中进一步加工。 ⑤图示中 4 个核糖体合成的 4 条多肽链因为模板 mRNA 相同而相同。 (4)DNA(基因)、 mRNA 中碱基与肽键中氨基酸个数关系图解：
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平行，D 项正确。
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6.
安庆二模
珠蛋白是血红蛋白的组成成分。如果将来自非洲爪蟾的网织红细胞的珠蛋白的
mRNA，以及放射性标记的氨基酸，注射到非洲爪蟾的卵细胞中，结果如图甲所示。如果注射含有珠蛋 白 mRNA 的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸， 则结果如图乙所示。 下列相关分析中， 正确的是 ( )
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2．基因、蛋白质与性状的关系 (1)基因对性状的控制： ①基因通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状。 ②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (2)基因与性状有何关系？ ①基因通过控制蛋白质的合成控制性状。 ②基因与性状并不是简单的一一对应关系。 ③基因与基因、 基因与基因产物、 基因与环境之间存在着复杂的相互作用， 精细地调控着生物体的性状。
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(1)图中②与③不同的是五碳糖。 (2)图中①表示 RNA 聚合酶，其移动方向是从右向左。 (3)转录完成后，④的去向是穿过核孔进入细胞质。 (4)该过程进行的碱基配对是 A—U、G—C、T—A。 3．遗传信息的翻译
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【答案】D 【解析】转录的模板是 DNA 的一条链；翻译还需 tRNA；基因还可以通过控制酶的合成来控制代谢过 程间接控制性状；由于密码子的简并性，基因中替换一个碱基对，不一定改变生物的性状。Leabharlann QQ 群：115243564
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3．如图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，下列说法正确的是 (
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进行，翻译在核糖体上进行，二者不能同时进行，选项 D 错误。
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【例题 2】 【题干】 东城检测 黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基 )
因控制，也受温度、pH 等因素影响。下列有关叙述正确的是(
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基因的表达
适用学科 适用区域 知识点
高中生物 全国
适用年级
高中三年级
课时时长（分钟） 90
（1）基因指导蛋白质的合成 （2）基因对性状的控制 了解并熟练掌握以下考点：
教学目标
（1）基因指导蛋白质的合成 （2）基因对性状的控制
教学重点
（1）基因指导蛋白质的合成 （2）基因对性状的控制
【解析】在进行转录时，RNA 聚合酶与 DNA 分子的某一启动部位相结合，使 DNA 片段的双螺旋解 开，选项 A 正确；图示 DNA 上的碱基 A 应与 RNA 上的碱基 U 配对，选项 B 错误；图示一个 mRNA 分子上有若干个核糖体同时进行多条多肽链的合成，故选项 C 错误；在真核细胞中，转录在细胞核内
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考点/易错点 2
基因对性状的控制
1.中心法则的理解与分析 图解表示出遗传信息的传递有 5 个过程。
(1)以 DNA 为遗传物质的生物遗传信息的传递
(2)以 RNA 为遗传物质的生物遗传信息的传递
特别提醒 (1)逆转录需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用于催化合成目的基因。
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A．黄曲霉菌能产生黄曲霉毒素和不能产生黄曲霉毒素属于相对性状 B．温度、pH 等环境因素不会影响生物体的表现型 C．不能产生黄曲霉毒素的菌株的基因型都相同 D．黄曲霉毒素能够致癌属于生物体的表现型
【答案】A 【解析】黄曲霉菌的表现型受温度、pH 等环境因素的影响，故不能产生黄曲霉毒素的菌株的基因型 不一定相同；黄曲霉毒素能够致癌不属于生物体的表现型。
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(2)中心法则的 5 个过程都遵循碱基互补配对原则。 (3)中心法则与基因表达的关系
2．基因对性状控制的方式 控制 控制 (1)直接途径：基因――→蛋白质结构――→生物性状，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病。
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控制 控制 控制 (2)间接途径：基因――→酶的合成――→细胞代谢――→生物性状，如白化病、豌豆的粒形。 3．基因与性状的对应关系 (1)一般而言，一个基因只决定一种性状。 (2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与 50 多个不同基因有关。 (3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。 4．基因和性状的关系
A．外源 mRNA 的注入不影响卵细胞自身蛋白质的合成 B．珠蛋白 mRNA 在卵细胞中可能竞争利用其中的核糖体 C．若不注入珠蛋白 mRNA，卵细胞也能合成少量珠蛋白 D．卵细胞内没有控制珠蛋白合成的基因
5．基因对性状控制的复杂性 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复
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杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 特别提醒 (1)生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。 (2)基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。
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三、例题精析
【例题 1】 【题干】 浙江卷 生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是( )
A．在 RNA 聚合酶作用下 DNA 双螺旋解开 C．mRNA 翻译只能得到一条肽链 【答案】A
B．DNA—RNA 杂交区域中 A 应与 T 配对 D．该过程发生在真核细胞中
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【巩固】 4．如图甲、乙是真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，丙为图乙中部分片段的放大示 意图。对此分析合理的是( )
A．甲、乙两过程均主要发生在细胞核内 B．甲过程发生在细胞核内，乙过程发生在细胞质内 C．催化甲、乙两过程的酶 1、酶 2、酶 3 是相同的 D．图丙中含有 2 种单糖、5 种碱基、5 种核苷酸
【答案】A 【解析】参与合成该多肽的细胞器是核糖体和线粒体；组成该多肽的氨基酸不一定有 20 种；终止密码
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子 UAA、UAG、UGA 并不编码任何氨基酸，起着终止肽链合成的作用。
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2.
沈阳联考
教学难点
（1）基因指导蛋白质的合成 （2）基因对性状的控制
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教学过程
一、复习预习
一、基因指导蛋白质的合成 1．RNA 的结构与分类 (1)基本单位是核糖核苷酸。 (2)与 DNA 相比，RNA 特有的成分有哪些？ 核糖和尿嘧啶(U)。 (3)RNA 的种类及功能： mRNA：传递遗传信息 tRNA：运载氨基酸 rRNA：核糖体的组成成分 2．遗传信息的转录
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(1)该过程起始于起始密码子，终止于终止密码子。 (2)该过程进行的碱基配对是 A—U、G—C。 (3)核糖体在 mRNA 上如何移动？ 以一个密码子(3 个碱基)位置为单位移动。 (4)该过程需要哪些基本条件？ mRNA 为模板， 氨基酸为原料， tRNA 为运载工具， 核糖体为合成机器， ATP 提供能量， 酶的催化作用。 二、基因对性状的控制 1．写出完善后的中心法则内容(用简式表示)
5.
皖北联考
如图表示细胞中的某些生理过程。下列叙述正确的是 (
)
A．①、③过程的模板相同 C．②过程中遗传信息由 mRNA 流向 tRNA
B．①、③过程的酶相同 D．③过程中的母链与子链反向平行
【答案】D 【解析】图中①、②、③过程分别表示转录、翻译和 DNA 复制。转录是以 DNA 的一条链为模板，而 DNA 复制是以 DNA 的两条链为模板，A 项错误；转录过程需要 RNA 聚合酶，而 DNA 复制需要 DNA 聚合酶等，B 项错误；翻译过程中遗传信息由 mRNA 流向蛋白质，C 项错误；由于 DNA 是半保留复 制，故子 DNA 中有一条链为母链，且 DNA 中的两条链是反向平行的，故③过程中的母链与子链反向
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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。 翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。 ④翻译进程：核糖体沿着 mRNA 移动，读取下一个密码子，但 mRNA 不移动。 (3)mRNA 与核糖体数量、翻译速度的关系图：