高中生物 基因的表达 教案1 中图版必修2
高中生物:第二节 基因的表达学案 中图版必修2
第二节基因的表达一、学习目标:1、理解基因的概念2、掌握基因控制蛋白质的合成过程3、了解基因对性状控制的表现4、重难点:基因控制蛋白质的合成过程二、知识结构:三、例题精析:例题1、一条多肽链中有氨基酸1000个,作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA的DNA分子分别至少需要碱基()A、3000个和3000个B、1000个和2000个C、2000个和4000个D、3000个和6000个此题考察DNA控制蛋白质合成的过程。
mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,所以mRNA上碱基的数量是其控制合成多肽链中氨基酸个数的三倍。
mRNA是以DNA双链中的一条单链为模板,按照碱基互补配对原则转录形成的,所以DNA分子的碱基数量是其转录形成的mRNA碱基数量的2倍,是其指导合成蛋白质的氨基酸数量的6倍。
答案:D例题2、下列说法错误的是()A、一种转运RNA只能转运一种氨基酸B、一种氨基酸可以含有多种密码子C、一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运D、一种氨基酸只能由一种RNA来转运解析密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,反密码子是转运RNA上可以与密码子进行碱基互补配对的三个碱基。
一个氨基酸可以有多个密码子,所以一个氨基酸可以由多个转运RNA来转运,但对一个特定的转运RNA,只能转运特定的一种氨基酸。
答案:D例题3、已知某物种的细胞中含有26个DNA分子,其中有2个DNA分子各含有24 000个碱基,由这两个DNA分子所控制合成的肽链中,最多含有多少种氨基酸()A、8 000B、4 000C、16 000D、20解析:氨基酸的种类最多只有20种,要注意对题目隐含信息的挖掘。
答案: D例题4、人的胰岛素基因和得以表达的胰岛素基因依次位于()A、体细胞、胰岛细胞中B、胰岛细胞、体细胞中C、均位于胰岛细胞中D、体细胞、肾小管细胞中解析:认得体细胞都是由受精卵不断通过有丝分裂而产生的,因此人的体细胞都含有一整套相同的基因,都含有胰岛素基因。
【2024版】新教材人教版高中生物必修2第4章基因的表达-教案教学设计
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。
生物第4章《基因的表达》教案(1)(新人教版必修2)
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。
高中生物认识基因 学案 中图版必修2
认识基因——高二生物导案学习目标1、能简述基因概念的发展2、能认识现代基因的含义一、预习内容:(预习课本66-69页,完成以下内容)1、“基因”的提出:想象中的遗传因子提出者是;首先提出“基因”名称的是。
2、基因概念的发展:1)基因与染色体的关系:1条染色体含基因;基因在染色体上呈排列;基因是遗传的。
2)通过探究活动可知:特定的酶的产生是由一个特定的基因负责的,即“说”。
后来研究基因的功能时又发现其他所有蛋白质的不同肽链都是由基因控制合成的,即“说”。
3)基因与DNA的关系:基因是片段。
(可参见69页)4)基因与脱氧核苷酸的关系:基因是由脱氧核苷酸构成的。
5)基因概念的丰富——雅各布和莫诺研究的大肠杆菌乳糖代谢调节机制中,认为基因是的,有负责编码某种蛋白质的,以及负责调节其他基因功能的基因和起调控作用的基因、基因。
后两者基因由于不编码任何蛋白质或RNA,后来被称为和。
并由此得出结论:基因不仅,而且。
补充:没有乳糖时:调节基因启动子操作子结构基因有乳糖时:3、基因的现代含义1)基因的结构:大多数真核生物的基因的编码序列在DNA 分子上不是连续排列的,而是被不编码的序列隔开,称为 基因。
其中的编码序列称为 ,非编码序列称为 。
而原核细胞的基因结构中编码序列是连续的,成为 。
补充:原核和真核生物基因的结构2)重叠基因:在许多原核生物和一些真核生物中发现有两个基因共用一段重叠的核苷酸序列的现象,这就是重叠基因。
调节基因 启动子 操作子 结构基因乳糖存在时,能与阻抑物结合,阻止阻抑物与操作子的结合,这样, RNA 聚合酶就可以与启动子结合,从而使结构基因启动转录,合成相应的酶来分解乳糖。
乳糖酶3)可动基因:绝大多数基因在染色体上的位置是的,但有些基因在染色体上的位置可以移动,这类基因成为基因,也叫做。
二、课堂展示(分组进行,各组黑板展示并进行讲评)1、染色体、基因、DNA、核苷酸的包含关系有大到小依次是→→→2、判断:是不是DNA上随便一段脱氧核苷酸序列都可称为一个基因?原因是什么?4、基因对生物生命活动的控制方式有两种:(补充)1)通过控制的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状。
高中生物《基因的表达》学案1 中图版必修2
第二节基因的表达[课标要求]1.识别DNA与RNA,描述遗传信息和“密码子”的概念。
2.概述遗传信息的转录和翻译过程。
3.通过探究活动,使学生提高根据实验结果作出合理判断的能力。
[知识梳理]1.DNA与RNA的比较基因的表达是指基因通过和而产生蛋白质,或转录后直接产生的过程。
通过探究活动,回答下列问题:实验一:(1)RNA的合成场所是。
为什么选用尿嘧啶做同位素标记?(2)B组在实验中起什么作用?B组的变形虫细胞质为什么会出现有标记的RNA分子?通过什么结构进入细胞质的?实验二:(1)加入RNA酶的作用是什么?(2)从实验二可以得出什么结论?(3)综合分析实验一和实验二,遗传信息的传递途径是什么?3.基因控制蛋白质合成过程转录:DNA → mRNA(1)场所;(2)模板;(3)原料:4种;(4)原则;(5)产物。
翻译:mRNA →多肽链(1)场所;(2)模板;(3)原料:;(4)原则;(5)密码子:在上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基;(6)运载工具,产物。
4.写出中心法则及发展的图解:[学习指要]1.复制、转录、翻译的比较3.疑难点剖析(1)氨基酸、密码子和转运RNA三者之间的关系①组成天然蛋白质的氨基酸约有20种,在蛋白质合成过程中共需64种密码子,一种氨基酸可以由一种或几种密码子来决定,但一种密码子只决定一种氨基酸,决定氨基酸的密码子共有61种。
②一种氨基酸可以有一种或几种转运RNA来转运,但一种转运RNA 只能转运一种氨基酸,转运氨基酸的tRNA共有61种。
③一种密码子只能和特定的转运RNA 相互配对。
[典题解析]1.DNA复制、转录和翻译过程中所需要的原料物质分别是A.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸B.核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸C.脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸D.核糖核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸解析:DNA复制、转录和翻译过程中所合成的物质分别是DNA、RNA、蛋白质,所需要的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。
必修2:基因的表达(中图版)
DNA(基因)
逆转录
RNA
蛋白质(性状)
二、基因控制蛋白质的合成 传递 1DNA的功能 表达 2基因对性状的控制是通过DNA控制蛋白质的合成来实 现的 控制 DNA 蛋白质的合成
主要在 细胞核 中
在细胞质 里进行
通过RNA
U U A G U U A U C
mRNA
1转录——以DNA的一条链为模板,按照碱基互补原则,合成RNA 的过程。转录是在细胞核内进行的。
密码子
密码子
U U A G A U A U C
mRNA
亮氨酸
天门冬氨酸
异亮氨酸
氨基酸
转运RNA
A A U
C U A
U A G
亮氨酸
天门冬氨酸
异亮氨酸
A A U
C U A
U A G
亮氨酸
天门冬氨酸
异亮氨酸
A A U C U A U A G
细胞质
U U A G A U A U C
mRNA
核糖体
U U A G A U A U C
亮氨酸
A A U U U A G A U A U C
亮氨酸
天门冬 氨酸
A A U C U A U U A G A U A U C
肽键
亮氨酸
天门冬
氨酸
A A U C U A U U A G A U A U C
亮氨酸
天门冬
氨酸
异亮氨酸
C U A U A G U U A G A U A U C
mRNA
G
细胞核
A A T C A A T A G U U A G A U A U C
mRNA
核孔 细胞质 2翻译——以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白 质的过程。翻译是在细胞质中进行的
高中生物3.2.2基因的表达学案中图版必修2
第二节基因的表达目标导航 1.结合教材图文,掌握转录、翻译的过程和特点。
2.结合教材图文,简述中心法则。
一、转录1.探究遗传信息的传递途径(1)实验1:①将A组变形虫培养在同位素标记过的尿嘧啶核苷酸培养液中。
首先在细胞核中发现有标记的RNA分子,这说明RNA的合成场所在细胞核。
②A组与B组的变形虫的细胞核进行交换说明,RNA是在细胞核内合成后,又转移到了细胞质的。
(2)实验2说明RNA与蛋白质合成直接相关。
(3)由实验1和实验2可得出,遗传信息的传递途径是由DNA→RNA→蛋白质。
场所由细胞核→细胞质。
2.转录(1)转录:DNA →mRNA①场所:细胞核;②模板:DNA的一条链;③原料:4种核糖核苷酸;④原则:碱基互补配对原则,但U取代T与A配对;⑤产物:RNA。
(2)过程解旋→配对→脱离→DNA恢复双链→转录产物加工成mRNA。
(3)RNA的种类及作用①信使RNA(mRNA):蛋白质合成的模板。
②转运RNA(tRNA):运载氨基酸。
③核糖体RNA(rRNA):核糖体的组成成分。
二、翻译1.密码子(1)概念:在mRNA上决定一个特定氨基酸的三个相邻的碱基。
(2)种类:64种,其中决定氨基酸的密码子有61种。
2.tRNA(1)结构特点:形状像三叶草,一端有携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基可与密码子互补配对,称为反密码子。
(2)种类:61种。
3.翻译(1)概念:以信使RNA 为模板,以转运RNA 为运载工具,合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。
(2)场所:细胞质。
(3)过程:①mRNA 与核糖体结合。
②tRNA 与mRNA 上密码子互补配对后,将氨基酸置于特定位置。
③核糖体不断移动,氨基酸就连续接上去,直到终止密码子为止,形成的多肽链与核糖体分离。
④肽链盘曲折叠,形成成熟的蛋白质分子。
判断正误:(1)DNA 和RNA 中都含有脱氧核糖。
( )(2)DNA 和RNA 共有的碱基是A 、G 、C ,RNA 特有的碱基是U ,DNA 特有的碱基是T 。
《第二节 基因的表达--翻译》的教学设计
第二节基因的表达--翻译陈娟2011/9/23 18:01:21石嘴山市光明中学6315《第二节基因的表达--翻译》的教学设计一课标分析<< 课程标准>>中有关的具体内容要求:概述遗传信息的转录和翻译。
使用的知识性目标行为动词是“概述”,属于理解水平,要求学生通过学习,能够对基因的表达过程、基因与性状的关系进行解释、推断。
二教材分析(一)教材的地位与作用所使用的教材是中图版必修二。
讲述的内容是第三单元第二章第二节“基因的表达”。
本节是从本质上阐述生命现象的理论,是分子遗传学的核心。
本节教材是本册教材的重点之一,有承上启下的作用。
(二)教材前后联系“基因的表达”这部分内容,(1)从物质上看,讨论的是生命特有的两种大分子物质——蛋白质和核酸在生命现象中的关系。
学习过程需要生物学第一模块《分子与细胞》的知识作为基础,其中密切相关的内容有第二单元“细胞的自我保障”中关于蛋白质的结构和合成,核酸的结构和功能等。
(2)从结构上看,基因表达的过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的,因此,还需要第一模块第一单元“有机体中的细胞”中细胞的结构和功能等内容作为基础。
(3)从功能上看,细胞代谢过程都是性状的体现,都是基因表达的结果,从这一点上说,本节内容有有助于对生命最基本特征的理解,这涉及第一模块第三单元“细胞的新陈代谢”中,关于酶在代谢中的作用及第四单元“细胞的生命周期”中有关细胞增殖、分化等内容。
另外,本节教材与生物学第三模块《稳态和环境》的学习也有密切的联系。
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。
就本册而言本节有利于从本质上理解染色体变异与生物性状的关系;同时也有利于对第二单元基因的分离规律和自由组合规律的本质作进一步理解。
三教学建议基因的表达中的翻译过程比较抽象,学生接受起来比较困难。
我认为可以1、利用活动教具,将翻译过程直观化,突破重难点。
高中生物必修2 第4章 基因的表达 教案
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。
生物高中必修2第四章第一节 基因的表达 教学设计1
《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。
基因的表达教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版(2019)必修2
必修二第4章基因的表达(习题课)一、教学目标1、能够熟悉基因指导蛋白质的合成的过程和考点。
2、了解基因表达与性状的关系。
3、明白基因表达的实质。
4、解释表观遗传的现象。
二、教学重难点基因指导蛋白质合成的过程以及各个过程所需的酶。
基因控制性状的两种途径。
三、教学过程(一)新课导入通过直接导入法,引导学生一起回忆本章节主要分为两个内容,分别是“基因指导蛋白质的合成”和“基因表达与性状的关系”,然后开始进入第一节的简要复习。
(二)新课讲授接下来我们进行第一节的简单复习,第一节主要分为三个知识点:遗传信息的转录、遗传信息的翻译、中心法则。
首先我们来看到遗传信息的转录,那么遗传信息的转录又包括了哪些内容呢?通过PPT展示以填空的形式让学生依次掌握转录的概念、场所、原料、模板、酶、配对原则、转录产物。
既然转录的产物是RNA那么RNA的种类又有哪些呢?接着通过PPT展示RNA的结构和种类,让学生通过“开火车”填空的形式加深对mRNA、tRNA、rRNA三种RNA结构和功能的认识。
对于回答正确的学生要及时表扬,回答错误的学生要及时进行纠正。
随后再通过PPT展示课本上转录过程的图片,而后通过口述的形式加深学生的认识。
然后通过习题测试,然后通过随机提问的形式,检测学生知识掌握情况,对回答正确的学生要进行及时表扬,回答不对的学生及时纠正错误。
讲解习题时应保持思路清晰,认真地该学生分析选择题每一个选项。
然后通过PPT分别展示遗传信息翻译所需的概念场所原料原则产物等,让学生去回答,掌握学生的了解情况,然后及时给予学生反馈。
通过前面的学习,我们知道基因指导蛋白质的合成这节课包括三部分的内容对吧?分别是什么呢?引导学生回答“分别是遗传信息的转录和翻译及中心法则”。
那么在翻译这一部分又包括哪些内容呢?首先看到转录的概念,有同学能够不看书本说出转录的概念吗?这时候观察学生,看是否有能说出答案的学生,若有,并能回答正确,则及时表扬,若无,则随机点名,让学生照着课本念出来。
2024-2025学年新教材高中生物第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系教案新人教版必修第二册
(一)教学特色创新
1.实例分析:我在教学中引入了生动的实例,让学生能够直观地理解基因表达与性状之间的关系。这种教学方式受到了学生的欢迎,因此在未来的教学中,我会继续增加更多的实例分析,以提高学生的学习兴趣和理解能力。
2.小组讨论:我组织学生进行小组讨论,让他们共同探讨基因表达调控机制和基因表达与性状之间的内在联系。这种教学方式有助于培养学生的合作能力和解决问题的能力。因此,在未来的教学中,我会继续采用小组讨论的方式,以提高学生的实践能力和思维能力。
过程:
简要回顾本节课的学习内容,包括基因表达的基本概念、组成部分、案例分析等。
强调基因表达与生物性状关系在现实生活或学习中的价值和作用,鼓励学生进一步探索和应用基因表达。
布置课后作业:让学生撰写一篇关于基因表达与性状关系的短文或报告,以巩固学习效果。
知识点梳理
本节课主要涉及以下知识点:
1.基因表达的概念:让学生了解基因表达的定义,包括转录和翻译两个过程。
6.实例分析:通过具体案例,让学生深入了解基因表达与性状之间的关系,如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病等。
7.基因表达在实际应用中的意义:介绍基因表达在医学、农业、生物技术等领域的应用,让学生了解基因表达的实际价值。
针对每个知识点,教师应详细讲解其相关概念、原理和应用,结合具体的实例进行分析,使学生能够全面理解和掌握基因表达的相关知识。同时,教师可以通过提问、讨论等方式,引导学生主动思考和探索,提高学生的学习效果和实践能力。
2.基因表达调控生物性状
五、基因表达的调控
1.转录因子:调控转录过程
2.启动子:调控转录起始
3.增强子:增强转录效率
六、实例分析
1.镰刀型细胞贫血症:基因表达调控异常
中图版生物必修二 32 基因的表达导学案设计含答案.doc
第二节基因的表达一、学习目标1.掌握遗传信息的转录过程。
2.掌握遗传信息的翻译过程。
3.概述中心法则的内容。
二、重难点分析转录和翻译的过程。
三、学习过程(一)预习导学1.转录⑴在______________ 中,DNA分子首先解开双链,以其中的_______________ 为模板,按照____________ 原则合成RNA的过程称为转录。
(2)RNA是 __________ ,没有碱基T,而有碱基 __________________ 。
在以DNA为模板合成RNA时,___________ 取代胸腺喀喘与_________________ 配对。
(3)RNA有三种类型: ___________ ,接受了DNA上的遗传信息,传递到细胞质中;____________ 只能识别并转运_____________ ;___________ 是核糖体的组成成分。
答案:细胞核一条链碱基互补配对单链U 尿喀睫腺嚓吟信使RNA 转运RNA 一种氨基酸核糖体RNA2.翻译(1)________ 上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,这三个相邻的碱基称为密码子。
每个密码子都与特定的氨基酸相对应。
(2)在___________ 中,以 ___________ 为模板,以_____________ 为运输工具,合成具有一定____________ 序列的蛋白质的过程称为翻译。
(3)密码子共有___________个,其中有_____________ 个有效密码子,代表着20种氨基酸,有些氨基酸有几种密码子,有些只有一个密码子。
起始密码子为AUG、GUG;终止密码子为UAA、UAG、UGAo(4)翻译过程中,mRNA与___________ 结合,解读mRNA上的密码子,特定的____________ 携带着特定的氨基酸与密码子互补配对,将氨基酸连接形成肽键,直到遇到终止密码子。
答案:信使RNA 细胞质信使RNA 转运RNA 氨基酸64 61 核糖体转运RNA(二)合作探究如何区分遗传信息、密码子(遗传密码)和反密码子?答案:遗传信息是指DNA (基因)中有遗传效应的脱氧核昔酸序列。
中图版高中生物必修二遗传与进化第三单元第二章第二节《基因的表达》教学设计
中图版高中生物必修二遗传与进化第三单元第二章第二节《基因的表达》教学设计1教学策略“基因的表达”是中图版高中《生物·必修二·遗传与进化》第三单元第二章第二节的内容。
本节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。
是本章学习的基础,也是教学的难点所在。
本节内容不仅抽象复杂,而且涉及的物质种类也比较多,学生往往会陷入“学习时都懂,学完了都不懂”的困惑之中。
为达到较好的教学效果,笔者采用了以下策略与学生“共情”。
(1)别具匠心的组织教学,抓住机会进行“煽情”。
由于是山东省教学能手比赛,笔者预想到学生的拘谨可能会导致课堂气氛比较沉闷,就利用比赛场地的特殊性进行了“预热”:课前5分钟,看到学生们都已坐好,笔者说:“同学们,今天上课和平时有什么不同?”“平时是老师在台上,你们在台下。
而今天,来自全省及省外的老师们都坐在台下,把这一方舞台留给了我们。
你们今天的表现不仅展现了临沂四中的风采,而且代表了山东省中学生的形象,大家有信心吗?”“有!”“那就让我们击掌加油!”这样的课前互动,有效地放松了学生的紧张情绪,极大地调动了他们的积极性,为后面的教学创设了良好的氛围。
(2)充满悬念的精彩引子,点燃学生的学习“激情”。
本节课以震撼的英文配音3D动画导入,给学生以强大的视觉冲击,激发学生的学习欲望。
用课件显示真核细胞基因表达过程,让学生初步了解转录和翻译是在细胞的不同地点进行的,是以信使RNA为媒介进行的,为进入重难点知识的学习奠定了良好的基础。
在授课接近尾声时重播该动画,展示完整的基因表达过程。
此时学生已能心神领会并能用中文配音。
这种播放两遍的设计,首尾呼应,使课的结构更加完整,达到事半功倍的效果。
(3)精心创设问题情境,焕发学生的探究“热情”。
笔者将重难点知识分解为多个具有难度梯度的小问题,用“问题串”的形式把它们转化成一系列学生可以驾驭、探究、交流的问题,营造出探求、推理和发现的科学研究氛围,激发学生的求知欲,引导学生进行有效的探究。
3.2.2基因的表达 课件(中图版必修2)
3.转录只发生在细胞核中。(×) 【提示】 体中。 有DNA的地方就可以发生转录,如线粒体和叶绿
4.转录和翻译过程可以出现 A—U、U—A、C—G、G—C四种 配对关系,不会出现A—T的配对方式。(×)
【提示】 翻译的过程中碱基配对双方是mRNA上密码子和 tRNA 上反密码子,故 A—U , U—A 配对,不能出现 T 。但是 在转录时mRNA上的A可以与DNA上的T配对。
5.当密码子中有一个碱基改变时,可能不会改变对应的氨 基酸。(√)
DNA与RNA的区别与联系
【问题导思】 ①DNA和RNA在结构上有哪些不同? ②DNA和RNA有什么联系?
DNA与RNA的判定方法 1.若有核糖,一定是RNA;若有脱氧核糖,一定是 DNA。 2.若含T,一定为DNA;若含U,一定是RNA。所以 用放射性同位素标记T或U,可探知DNA或RNA,若大量利 用T,可认为进行DNA的复制;若大量利用U,可认为进行 RNA的合成即转录。 3.若含T,A≠T或嘌呤≠嘧啶,则为单链DNA。因为 双链DNA中A=T,G=C,嘌呤=嘧啶(A+G=T+C)。
●新课导入建议 播放视频:电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的场景。提 问:电影中的科学家是怎么使已灭绝的动物复活的? 教师 引导:基因就像一张蓝图,生物体就是根据这张蓝图用蛋白 质构建起来的。思考:基因(DNA)在细胞核中,而蛋白质的 合成是在细胞质的核糖体上进行的,在细胞核的基因如何控 制在细胞质中的蛋白质的合成呢?
1.概念 基因表达是指基因通过 转录 和 翻译 而产生蛋白质或转 录后直接产生 RNA 的过程。 2.转录 (1)概念:在细胞核中,DNA分子首先解开双链,以其 中的一条链为 模板 ,按照 碱基互补配对 原则合成RNA的 过程称为转录。
高中生物 第二节 基因的表达课件 中图版必修2
密码子 密码子 密码子 U U A GAU A U C
信使RNA
15
第十五页,共41页。
终止 终止
终止
甲硫氨酸 (起始)
缬氨酸 (起始)
16
第十六页,共41页。
找一找丙氨酸的密码子及转录(zhuǎn lù)该密码子的DNA上 对应的碱基对。
18
第十八页,共41页。
游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运送(yùn sònɡ)到合成蛋白质的生 产线上的呢?
tRNA——“搬运工”
携带 (xiédài)氨 基酸部位
亮氨酸
天门冬氨酸
反密码子
识别
(shíbié) 密码子
A AU
第十九页,共41页。
CUA
19
20
第二十页,共41页。
总结(zǒngjié):
32
第三十二页,共41页。
(4)在真核细胞中,a和b两个过程发生(fāshēng)的主要场所 是________。 (5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是__________,后 者所携带的分子是________。 (6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图 中的形式表达): ①_______________________________________; ②_________________________________。
(mRNA)接受了DNA上的遗传信息,并传递到细胞质中
转运(zhuǎn yùn)RNA: (tRNA)
每个转运RNA只能识别并转运一种氨基酸 C U A
核糖体RNA:
(rRNA)
页,共41页。
场所 解旋 模板 原料
高中生物基因的表达教案(第一课时)旧人教 必修2
高中生物基因的表达教案(第一课时)旧人教必修2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)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教学难点基因控制蛋白质合成的过程和原理教学用具果蝇某一条染色体上的几个基因图、DNA转录RNA的图解、20种氨基酸的密码子表、蛋白质合成示意图、中心法则图解、白化症患儿图教学方法讲授法、讨论法课时安排2课时教学过程第一课时蛋白质是生命活动的体现者,生物体的性状是通过蛋白质的结构和功能体现出来的。
儿女像父母,从现象上看,是性状的相似,而性状的相似说明了儿女与父母之间在蛋白质结构上的相似或相同;从本质上看,是由于父母把自己的DNA分子复制了一份传给子女的缘故。
那么,遗传物质DNA分子中的碱基排列顺序是怎样反映到生物体性状上的呢?遗传物质DNA与蛋白质有什么样的关系呢?DNA分子是怎样控制生物体的生长、发育的呢?据科学家推算,人体内约含有10万种以上的蛋白质,而人体每个细胞中只含有46个DNA 分子。
那么46个DNA分子是如何控制合成10万种以上的蛋白质的?这主要是因为一个DNA 分子可以控制多种蛋白质的合成。
现代遗传学的研究认为,每个DNA分子上有很多基因,这些基因分别控制着不同的性状。
基因是决定生物性状的基本单位。
那么,什么是基因呢?(一)基因的概念1、定义基因是决定生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位,其本质是具有遗传效应的DNA分子片段(蕴含特定遗传信息,并能够表达和产生特定产物[蛋白质或RNA]的DNA分子的脱氧核苷酸序列)早在19世纪60年代,遗传学家们就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观点。
但是,当时所说的遗传因子仅仅是一种逻辑推理的概念。
随着科研水平的不断提高,科学家认识到控制生物性状的遗传单位是一种物质且具有一定的结构,基因就是这种遗传的独立单位。
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第二节基因的表达
一、教学目标:
(1)“中心法则”的概念及发展。
(2)DNA与RNA的异同。
(3)染色体、DNA和基因三者之间的关系,以及基因的本质。
(4)基因控制蛋白质合成的过程和原理。
(5)遗传信息和“密码子”的概念
二、教学重点
(1)基因控制蛋白质合成的过程和原理。
三、教学难点
基因控制蛋白质合成的过程和原理
四、板书设计:
一、转录
a.场所:细胞核
b.过程;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。
c.目的:传递遗传信息。
二、翻译
a.场所:细胞质的核糖体。
b.过程:以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
c.目的:传递遗传信息
三、中心法则
四、教学过程:
导言
1.什么是基因?
2.基因的基本功能是什么?
3.基因表达过程中的媒介是什么?
学生大胆地回答:(略)
教师给予鼓励
基因是有遗传效应的DNA片段,主要位于细胞核中,而蛋白质是在细胞质的核糖体上合成,此过程需要信使RNA作为媒介,那么信使RNA怎样完成任务呢?
学生活动:
(1)阅读教材P14。
(2)观察基因表达的多媒体课件。
讨论提纲:
(1)基因表达整个过程分几个阶段?分别叫什么?
(2)转录的场所、过程和目的是什么?
(3)翻译的场所、过程和目的是什么?
教师指导:
a.整个过程是严格按照碱基互补配对原则进行的。
b.转录是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成信使RNA过程。
c.翻译是在细胞质中核糖体上以信使RNA为模板合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质过程。
学生回答:(略)
教师鼓励
教师精讲:
1.转录中模板DNA链的碱基是A、G、C、T是如何与信使RNA中碱基A、G、C、U互补配对呢?
(1)请学生答出DNA分子中碱基互补配对原则来;即A与T配对,G与C配对。
(2)板书DNA的一条链,显示信使RNA的形成过程;即:
从形成过程可看出,是mRNA中的U碱基与DNA分子中的A碱基进行配对。
(3)通过转录,DNA分子的遗传信息(即碱基排列顺序)就传递给了信使RNA。
2.翻译过程中mRNA上的碱基是如何决定蛋白质中的氨基酸的?
(1)请学生先答出组成蛋白质的氨基酸的种类以及蛋白质多样性的原因?即:一般有20种;蛋白质多样性是由氨基酸种类、数量、排列顺序及空间结构决定的。
(2)思考:氨基酸有20种,而信使RNA只有四种碱基(A、C、C、U),如何决定20种氨基酸呢? 逻辑推理:
一个碱基决定一个氨基酸,只能决定4种,41=4,不行;
两个碱基决定一个氨基酸,只能决定16种,42=16,不行;
三个碱基决定一个氨基酸,只能决定64种,43=64,足够有余。
教师简介密码子的发现过程:
1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA上的三个相邻碱基决定的。
美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同事用人工合成方式,首先阐明了遗传密码的第一个字---UUU,即决定苯丙氨酸的密码子。
1967年科学家已将20种氨基酸的密码子全部破译。
投影显示20种氨基酸的密码子表并解说。
(3)游离于细胞质基质中的氨基酸是怎样到达核糖体并按一定排列顺序形成蛋白质呢?
学生活动:阅读教材P15~16并回答:需要一种搬运工具搬运--即另一种RNA(转运RNA,即tRNA)。
教师出示转运RNA模型图并讲解:转运RNA种类很多,但每种转运RNA只能识别并转运1种氨基酸。
这是因为在转运RNA的一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基,能专一性地与信使RNA上的特定的3个碱基(即密码子)配对。
例如:信使RNA上的三个碱基AAA就是一个密码,转运RNA中转运赖氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UUU,只有它才能按照碱基互补配对原则配对。
由于核糖体中的信使RNA中有许多密码子,每个密码子与转运特定氨基酸的转运RNA能够碱基配对,这样它才能对号入座。
也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号人座是靠转运RNA的三个碱基去识别。
而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了的(如下图)
突出强调:
a.信使RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的。
b.转运RNA携带的氨基酸(如赖氨酸、丙氨酸)能在蛋白质的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使RNA决定的,归根到底是由DNA的特定片段(基因)决定的,由于DNA分子的多样性,就决定了蛋白质分子的多样性。
师生共同归纳总结:遗传信息的传递。
播放转录和翻译两过程的视频,并要求学生阅读教材并讨论,同时为了巩固所学DNA复制的知识,师生共同完成下表。
场所模板原料酶和其它条件
碱基互补
配对方式
产物
复
制
细胞核DNA两条链游离的脱
氧核苷酸、
4种
解旋酶、DNA
聚合酶等。
能
量
A与T
C与G
T与A
G与C
DNA
转
录
细胞核DNA的一条链游离的核
糖核苷酸、
4种
解旋酶、RNA
聚合酶(可提
一下)等。
能
量
A与U
C与G
T与A
G与C
mRNA
翻
译
细胞质
中的核
糖体
信使RNA 氨基酸、20
种
酶、转运RNA、
能量
A与U
C与G
G与C
U与A
蛋白质
(或多
肽链)
1、RNA的种类有三种:mRNA、tRNA、rRNA
2、DNA与RNA的区别:
DNA RNA
碱基A、G、C、T A、G、C、U
五碳糖脱氧核糖(C5H10O4) 核糖(C5H10O5)
磷酸磷酸磷酸
基本单
位
脱氧核苷酸核糖核苷酸
结构通常呈双螺旋结构通常呈单链状结构
3、转录是以DNA一条链为模板,而不是两条链。
所以DNA与RNA碱基比
教师简介中心法则及其发展。
上面我们讲述了遗传信息是如何控制蛋白质合成的,通过转录和翻译,使遗传信息反映致函蛋白质上,前面我们学习了通过DNA复制,遗传信息实现了在亲子代间的传递。
我们现在说的是遗传物质是DNA的生物的遗传住处的一般流动方向。
但是我们前面学习了,有的生物的遗传物质是RNA,那么,这种生物是如何传递遗传信息的呢?教师介绍RNA病毒中,遗传信息的流动方向,边讲解边画图:
中心法则及其发展
信息流:遗传学上,将遗传信息的流动方向称为信息流
中心法则:克里克提出
内容:
●遗传信息可从DNA流向DNA——DNA的自我复制
●遗传信息可从DNA流向RNA——转录过程细胞生物
●遗传信息可从RNA流向蛋白质——翻译过程
●遗传信息可从RNA流向DNA——逆转录过程(病毒中出现)
●遗传信息可从RNA流向RNA——RNA的自我复制(病毒中出现)。