第三讲基因的表达复习课教案

第3讲基因的表达Ⅰ.教材分析：本章为《高中生物必修2（遗传与进化）》第四章内容，内容上与前后章节有联系又有一定的独立性。

本章之前，复习的是基因的本质，讲述的是DNA与生物性状的相关性，为本章节的复习做了铺垫，本章则是着重描述基因如何实现对性状的控制。

Ⅱ.学情分析：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。

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Ⅲ.教学目标：知识目标1.能说出DNA和RNA分子的区别，及RNA的分类和作用2.理解遗传信息的转录和翻译过程3.概述中心法则的提出和发展能力目标1、能在老师的指导下，构建本章节的知识网络，2、能应用本节的知识原理解析相关生物学现象，提高综合分析及解题能力情感目标相互交流、合作和评价Ⅳ.教学重点与教学难点：教学重点：转录和翻译的过程，中心法则的提出和发展教学难点：RNA的种类与作用、密码子与反密码子、启动子与终止子Ⅴ.教学设计思路：课前指导学生复习本章节内容，将相关知识进行整理形成网络图，在课堂展示并点评，进而导出教师的网络图，抓住贯穿整节课的主干内容，即DNA---RNA---蛋白质，再从中延伸各个知识点，使学生系统掌握本章节的内容。

结合高考试题题的讲解的，进一步巩固知识，提高解题能力。

Ⅵ.课时安排：3课时Ⅶ.教学准备：多媒体课件Ⅷ.教学过程：第一课时[复习导入]：在前面的孟德尔遗传实验复习中，我们已经了解了基因控制着生物的性状。

那么，基因是怎样实现对性状的控制呢？我们前面学过的转基因抗虫棉，为什么能够产生抗虫的毒性蛋白，从而避免遭到虫害呢？要解决这些问题，我们就要进行今天的复习——“基因的表达”也就是，基因上的遗传信息如何变成蛋白质，体现出生物性状。

[基础知识]1．RNA的种类、结构和功能(1)基本单位及组成[据图填空]①磷酸基团；②核糖；③A、G、C、U；④核糖核苷酸。

(2)结构特点：一般是单链。

(3)种类及功能①mRNA：将遗传信息从细胞核传递到细胞质中。

②tRNA：转运氨基酸，识别密码子。

③rRNA：核糖体的组成成分。

[注意]除以上种类及功能外，RNA是RNA病毒的遗传物质；部分酶的化学本质是RNA。

2．遗传信息的转录和翻译(1)试写出①②有关的知识过程①②名称转录翻译场所主要是细胞核核糖体模板DNA的一条链mRNA原料4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸产物RNA多肽链(2)密码子反密码子位置mRNA tRNA种类64种，其中决定氨基酸的有61种，终止密码子有3种61种功能决定相应氨基酸与mRNA上的密码子互补配对[课堂高效练习]1．判断正误(1)若核酸中出现尿嘧啶或核糖，则必为RNA。

(√)(2)密码子是由真核生物基因中每三个相邻的碱基组成的。

(×)分析：密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的三个连续碱基。

(3)决定氨基酸的密码子有64种。

(×)分析：密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，另外3种是终止密码子。

2．下列属于核DNA复制、转录和翻译的共同之处的是()A．时期相同B．场所相同C．都需要消耗能量D．原料相同解析：选C核DNA在细胞分裂间期复制，转录和翻译在细胞任何时期都进行，A错误；核DNA的复制和转录发生在细胞核内，翻译发生在细胞质内，B错误；三者都消耗能量，C正确；DNA复制需要脱氧核苷酸，转录需要核糖核苷酸，翻译需要氨基酸，D错误。

3．下列有关RNA的叙述，错误的是()A．RNA是某些生物遗传信息的载体和催化剂B．RNA都是通过转录形成的C．mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质D．HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变解析：选B某些病毒的遗传物质是RNA，部分酶的化学本质是RNA，A正确；有些RNA病毒的RNA可以经过RNA的复制形成，B错误；所有含DNA的生物，其DNA通过转录形成mRNA，指导蛋白质合成，C正确；HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致RNA 的碱基序列改变，从而导致遗传信息改变，D正确。

[高考重难点突破]1．遗传信息的传递与表达分析图示，回答下列问题：(1)写出各标号所表示的生理过程①DNA复制，②转录，③翻译。

(2)比较三个生理过程进行的条件过程①②③条件模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸酶解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶酶能量ATP原核生物细胞无核膜。

③中核糖体移动方向是左→右(填“左→右”或“右→左”)，判断依据是多肽链的长短，肽链长的翻译在前。

(4)由图③可看出：一个mRNA上可同时结合多个核糖体，存在这种关系的意义是少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。

(5)若③中mRNA由②过程生成，则②③过程中遗传信息的传递过程为b→c→d(填字母)。

(6)据图写出三个生理过程的特点①边解旋边复制、半保留复制；②边解旋边转录；③1条mRNA上同时结合多个核糖体合成多条肽链。

(7)图示三个生理过程的联系2．基因、mRNA中碱基与蛋白质中氨基酸数量的关系基因中碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链中氨基酸数＝6∶3∶1，图解如下：[题组巩固]角度一考查基因表达的过程1．关于转录和翻译的叙述中，正确的是()A．RNA聚合酶能与信使RNA的特定位点结合，催化转录B．不同密码子编码同种氨基酸可保证翻译的速度C．真核细胞的转录主要在细胞核内进行，翻译主要在细胞质基质中进行D．转录时的碱基互补配对类型有4种，翻译时有3种解析：选B RNA聚合酶能与DNA的特定位点结合，催化转录，A项错误；从密码子的使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度，B项正确；真核细胞翻译的场所是核糖体，C项错误；转录时的碱基互补配对类型有A—U、T—A、C—G、G—C 4种，翻译时有A—U、U—A、G—C、C—G 4种，D项错误。

2．如图表示某生物细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶，请据图分析下面有关叙述不正确的是()A．X为RNA聚合酶B．该图中最多含5种碱基、8种核苷酸C．过程Ⅰ在细胞核内进行，过程Ⅱ在细胞质内进行D．b部位发生的碱基配对方式可能有T—A、A—U、C—G解析：选C由图可知，过程Ⅰ表示转录，X表示RNA聚合酶，A正确；该图中最多含A、T、C、G、U 5种碱基，DNA和RNA共含8种核苷酸，B正确；过程Ⅰ表示转录，主要在细胞核内进行，也可在细胞质中进行，如线粒体或叶绿体内，过程Ⅱ表示翻译，在细胞质内进行，C错误；b部位发生的碱基配对方式可能有T—A、A—U、C—G，D正确。

3．(2016·安徽淮南模拟)核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身氨基酸序列中是否包含了信号序列(引导蛋白质定向转移)及信号序列的差异。

据图分析，下列说法错误的是()A．①过程形成多聚核糖体，加快了多肽链合成的效率B．③过程输出的蛋白质中信号序列被切除属于对蛋白质的加工C．无信号序列参与的蛋白质留在了细胞质基质D．蛋白质经⑥⑦过程进入相应结构时无选择性解析：选D一个mRNA能同时结合多个核糖体，能在短时间内合成大量的蛋白质，A正确；内质网能对蛋白质进行加工，B正确；图中⑤无信号序列，蛋白质作为胞质可溶性蛋白，留在了细胞质基质，C正确；线粒体⑥和细胞核⑦都具有生物膜结构，对物质的利用具有选择性，D错误。

4．如图显示同一mRNA前体，在不同器官中由于剪接部分的不同而生成不同的成熟mRNA，翻译成不同蛋白质的过程。

下列叙述错误的是()A．降钙素与CGRP有部分氨基酸序列相同B．过程①是转录，过程②是翻译C．RNA剪接是细胞分化的原因之一D．RNA剪接是真核生物基因表达调节的重要方式之一解析：选B过程①是mRNA前体剪接生成成熟mRNA的过程，是转录后加工而不是转录。

角度二考查基因表达过程中的计算5．起始密码子AUG编码甲硫氨酸，UGA为终止密码子。

若以“—AA TGAACTTGAA TTGATGT—”的互补链为模板合成一个小分子多肽，则此多肽含有的肽键为()A．5个B．4个C．3个D．2个解析：选C以“—AATGAACTTGAA TTGATGT—”的互补链为模板合成多肽，则合成多肽的直接模板mRNA碱基序列是—AAUGAACUUGAAUUGAUGU—，起始密码子AUG编码甲硫氨酸，UGA为终止密码子，该模板中AUG、AAC、UUG、AAU能编码4个氨基酸，形成的多肽含3个肽键。

6．(2016·衡阳质检)由某DNA片段转录的mRNA中，尿嘧啶占26%，腺嘌呤占14%，则转录出此RNA的这个DNA中胸腺嘧啶和鸟嘌呤所占的比例分别为() A．40%和60%B．30%和20%C．20%和30% D．40%和30%解析：选C根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子及其转录形成的RNA分子中，配对的两种碱基之和，在整个DNA分子及每条链中的比例都相等，即(A＋T)%DNA双链＝(A＋T)%DNA单链＝(A＋U)%RNA链。

故根据mRNA中A＋U＝40%，可推出转录此RNA 的DNA双链中A＋T＝40%，进而推出C＋G＝60%，根据双链DNA分子中，A＝T、G＝C，可知T＝20%，G＝30%，C项正确。

7．胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个。

下列有关叙述不正确的是()A．胰岛素基因中至少有碱基数是6(m＋n)B．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链C．胰岛素mRNA中至少含有的密码子为(m＋n)个D．A、B两条肽链可能是经蛋白酶的作用后形成解析：选B胰岛素基因编码的两条多肽链中氨基酸总数是(m＋n)，所以DNA中对应碱基数至少为6(m＋n)；一个基因在编码蛋白质的过程中，只有一条链作为模板链；胰岛素基因转录的mRNA是一条，而形成的两条肽链中氨基酸共有(m＋n)个，根据密码子和氨基酸的一一对应关系(不考虑终止密码子)可知，与之对应的胰岛素mRNA中至少含有的密码子应该为(m＋n)个；A、B两条肽链可能是形成一条肽链之后，经蛋白酶作用使肽键断裂，然后再组装成胰岛素的。

第二课时[引导学生分析]基因表达过程中的相关计算DNA中的碱基、mRNA中的碱基和蛋白质中的氨基酸的数量关系(1)转录时只以DNA中的一条链为模板，因此转录形成的mRNA分子中的碱基数目是DNA中碱基数目的1/2。

①在转录时，DNA模板链中的A＋T(或G＋C)与RNA分子中的U＋A(或C＋G)相等。

②在双链DNA分子中：嘌呤/嘧啶＝(A＋G)/(T＋C)＝k(模板链)，在mRNA链中：嘌呤/嘧啶＝(A＋G)/(U＋C)＝1/k。