第四章基因的表达
必修二第四章 基因的表达
1．本章内容在高考中经常出现，多以选 择题形式考查，所占分值各不相同。 2．所考查的知识点(如中心法则内容及应 用)在本章教材中属于理解、应用能力要求， 处于重要地位。
1．线索指导 (1)复习本部分内容应以“ ”为主线展开复习。 (2)复习本部分内容可与必修1“细胞 核”“核糖体”“蛋白质”部分联系起来， 对蛋白质的合成有个整体的全面的认识。2．重点关注 (1)遗传信息的转录和翻译过程 采用列表比较和图文结合法对两大生理过程 进行对比，沿着遗传信息由DNA(基 因)→mRNA→蛋白质这条主线把握它们的 区别和联系，并用数学方法理清相应碱基数 与氨基酸数的关系。 (2)基因与性状的关系 用图形记忆法分清不同种类的生物遗传信息 的传递情况，列举实例理解基因对性状的控 制。
部编版高中生物必修二第四章基因的表达易错题集锦
(名师选题)部编版高中生物必修二第四章基因的表达易错题集锦单选题1、关于基因表达的叙述，正确的是（）A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息答案：C分析：翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。
多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
A、RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；B、DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；C、翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；D、没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D 错误。
故选C。
小提示：2、基因表达与性状关系如下图示意，下列相关叙述正确的是（）A．①是基因选择性表达过程，不同细胞中表达的基因都不相同B．某段DNA发生甲基化后，通过①②过程一定不会形成蛋白质C．豌豆的圆粒和皱粒性状属于基因间接控制生物性状的实例D．若某段DNA上发生核苷酸序列改变，则形成的蛋白质一定会改变答案：C分析：分析题图：①表示以DNA的一条链为模板，转录形成mRNA的过程；②表示以mRNA为模板，翻译形成蛋白质的过程。
图中显示基因控制性状的两条途径，即基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状，如白化病、豌豆的粒形；基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰状细胞贫血症、囊性纤维病。
A、①过程是转录，不同细胞中表达的基因不完全相同，A错误；B、某段DNA发生甲基化现象后通过①②过程也可以形成蛋白质，只是形成的蛋白质数量可能减少，B错误；C、皱粒豌豆不能合成淀粉分支酶，豌豆的圆粒和皱粒性状属于基因间接控制生物性状的实例，C正确；D、如某段DNA上的非基因部分发生核苷酸序列改变，则形成的蛋白质不会改变，D错误。
新教材 人教版高中生物必修2 第四章 基因的表达 知识点考点重点难点提炼汇总
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。
部编版高中生物必修二第四章基因的表达考点总结
(名师选题)部编版高中生物必修二第四章基因的表达考点总结单选题1、如图为原核细胞内某一基因指导蛋白质合成示意图，下列叙述错误的是（）A．①②过程都有氢键的形成和断裂B．多条RNA同时在合成，其碱基序列相同C．真核细胞中，核基因指导蛋白质的合成过程跟上图一致D．①处有DNA-RNA杂合双链片段形成，②处有三种RNA参与答案：C分析：根据题意和图示分析可知：原核细胞没有核膜，转录和翻译可同时进行，所以①处正在进行转录，故DNA主干上的分支应是RNA单链，②处正在进行翻译，故侧枝上的分支应是多肽链。
A、①过程为转录，DNA解旋过程中有氢键的断裂，DNA双螺旋重新形成又有氢键的形成，②过程为翻译，tRNA和mRNA之间反密码子和密码子之间碱基互补配对，形成氢键，tRNA从mRNA离开又有氢键的断裂，A正确；B、转录形成的多条RNA都以该基因的一条链为模板，故RNA的碱基序列相同，B正确；C、图示中该基因边转录边翻译，而真核细胞中核基因是先转录后翻译，故两者不一样，C错误；D、转录过程中，以DNA为模板合成RNA，会形成DNA-RNA杂交区域，翻译过程中有tRNA、mRNA和rRNA参与，D正确。
故选C。
小提示：本题考查原核细胞内基因指导蛋白质合成的相关知识，意在考查识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力。
2、信鸽有着惊人的远距离辨别方向的能力，科学家发现磁受体基因普遍存在于动物细胞中，该基因编码的磁受体蛋白能识别外界磁场并顺应磁场方向排列，有助于动物辨别方向。
下列相关叙述错误的是（）A．磁受体基因含有的化学元素是C、H、O、N、PB．磁受体基因的转录和翻译过程都需要酶的催化C．磁受体基因是一种只存在于信鸽细胞内的核基因D．磁受体基因能直接控制信鸽辨别方向这一性状答案：C分析：基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA分子是由C、H、O、N、P五种元素组成的双螺旋结构，其表达包括转录和翻译两个过程，转录：在细胞核内，RNA聚合酶以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
第四章 基因的表达单元说课-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二
一、单元教学主题分析
1.课标对本单元的基本要求
本单元对应的内容要求是：
大概念
遗传信息控制生物性状，并代代相传
支撑
重要概念
形成
次位概念
整合
亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上
等级
科学性（50分 ）
动态性（30分 ）
成本（10分）
艺术性（10分 ）
四、单元教学评价设计
表1 基因转录、翻译过程模型制作评价量规
优秀（80～100）
合格（60-79）
模型包含转录或翻译过程的所有 重要结构，各结构的形态、比例 、相对位置合适，能真实，准确 地反映转录或翻译的过程
模型包含转录或翻译过程的大 部分重要结构，能基本准确地 反映转录或翻译的过程
小鼠控制毛 色的AVY基 因是如何转 录？
五、单元教学策略及实施
关键问题
驱动任务
细胞核中携 带的遗传信 息是怎样传 递到细胞质
中？
任务1：RNA适于作 信使的条件 任务2：遗传信息的转 录过程 任务3：mRNA上的 碱基与氨基酸之间的 对应关系
学习活动
活动1：探究信 使分子的本质； 活动2：利用模 型简述转录的过 程； 活动3：遗传密 码的破译
模型能动态展示转录或翻译的完 整过程
模型能动态展示转录或翻译的 部分过程
材料易获得，成本低，安全环保
材料较易获得，成本较低，较 安全环保
制作精巧、形象美观
制作工整、比较美观
不合格（0～59）
模型只包含转录或翻译过程的 部分结构，相似度不够高，有 多处明显错误
必修二第四章 基因的表达 第一节 基因指导蛋白质的合成 第二节基因对性状的控制
必修二第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成第二节基因对性状的控制一、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、基因的表达：基因的表达是通过基因控制蛋白质的合成实现的。
通过DNA分子的复制，亲代成功地将自己的遗传信息传递给了下一代；通过基因控制蛋白质的合成，遗传信息又被进一步反映到蛋白质的分子结构上，从而实现基因的表达。
1. 基因控制蛋白质的合成：（1）RNA：RNA在基因控制蛋白质的合成过程中起着十分重要的作用。
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。
4、场所：细胞核(通过核孔到细胞质)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)①转录：A. 转录的概念：以DNA的一条链为模板，合成信使RNA的过程。
B. 转录的意义：使遗传信息由细胞核传递到细胞质（核糖体）中。
C. 转录的地点：主要是细胞核。
细胞质中的线粒体和叶绿体也可以进行。
D. 转录的过程解旋：解旋酶的作用下，氢键断裂，DNA分子的一部分解旋。
转录：模板：以解旋后的DNA的一条链为模板。
高中生物必修二第四章基因的表达知识点归纳总结(精华版)(带答案)
高中生物必修二第四章基因的表达知识点归纳总结(精华版)单选题1、下面是DNA分子片段的平面结构模式图，①〜③组成DNA分子的基本结构单位，其中②表示（）A．氢键B．脱氧核糖C．碱基D．核苷酸答案：B分析：本题考查DNA，考查对DNA化学组成和理解和识记。
明确脱氧核苷酸的组成是解答本题的关键。
图示为DNA分子片段的平面结构模式图，其中1为碱基，2为脱氧核糖，3为磷酸，B正确。
故选B。
2、细胞内有些反密码子含碱基次黄嘌呤（I）。
含I的反密码子存在如图所示的配对方式（G1y表示甘氨酸）。
下列说法错误的是（）A．该例子反映了密码子的简并性B．一种反密码子可以识别不同的密码子C．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键连接D．密码子与反密码子空间结构的不同造成其功能不同答案：D分析：分析图示可知，图中的tRNA含有稀有碱基次黄嘌呤(1) ,其含有的反密码子为CCI，转运的氨基酸是甘氨酸，该反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子(GGU. GGC、 GGA) 互补配对，即I与U、C、A均能配对。
A、密码子有简并性，一个密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或多种密码子编码，A正确；B、由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，B正确；C、密码子与反密码子的碱基之间通过互补配对，然后通过氢键链接结合，C正确；D、密码子决定氨基酸序列，反密码子决定哪一种氨基酸在哪一个位置，因此密码子与反密码子空间结构的是相同的，其功能不相同，D错误。
故选D。
3、下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（）A．“牝鸡司晨”现象表明性别受遗传物质和环境因素共同影响B．患红绿色盲夫妇生的孩子均为色盲，说明该性状是由遗传因素决定的C．长翅果蝇的幼虫在35℃下培养都是残翅，可能与温度影响酶活性有关D．基因型相同的个体表现型都相同，表现型相同的个体基因型可能不同答案：D分析：1 .“牝鸡司晨”是指原来下过蛋的母鸡，以后却变成公鸡，长出公鸡的羽毛，发出公鸡样的啼声，这种现象称为性反转。
部编版高中生物必修二第四章基因的表达带答案知识点总结归纳完整版
(名师选题)部编版高中生物必修二第四章基因的表达带答案知识点总结归纳完整版单选题1、在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王，大多数幼虫以一般的蜂蜜为食而发育成工蜂。
DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如图1所示，图2是被甲基化的DNA片段。
敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫不取食蜂王浆也可直接发育成蜂王。
下列分析错误的是（）A．蜂王浆的作用可能是抑制DNMT3基因的表达B．胞嘧啶甲基化可能会干扰RNA聚合酶与DNA结合，从而影响DNA复制C．DNA甲基化后不会改变遗传信息，但可能会改变生物性状D．敲除DNMT3基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的作用2、蓝细菌（又称蓝藻）和叶肉细胞均能进行光合作用，两者具有统一性，但同时在某些方面又具有差异性，以下对两者的描述错误的是（）A．蓝细菌较叶肉细胞体积小，物质运输效率较低B．蓝细菌拟核内的DNA也能形成DNA-蛋白质复合物C．叶肉细胞具复杂的生物膜系统，代谢活动高效、有序D．蓝细菌和叶肉细胞在翻译时，共用一套遗传密码3、下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（）A．“牝鸡司晨”现象表明性别受遗传物质和环境因素共同影响B．患红绿色盲夫妇生的孩子均为色盲，说明该性状是由遗传因素决定的C．长翅果蝇的幼虫在35℃下培养都是残翅，可能与温度影响酶活性有关D．基因型相同的个体表现型都相同，表现型相同的个体基因型可能不同4、细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。
下列说法错误的是（）A．一种反密码子可以识别不同的密码子B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变5、人体的神经细胞和肌细胞的形态、结构和功能不同，是因为这两种细胞内（）A．tRNA不同B．rRNA不同C．mRNA不同D．DNA上的遗传信息不同6、下列关于密码子的叙述，错误的是（）A．一种氨基酸可能有多种与之相对应的密码子B．起始密码子是核糖体进行翻译的起点C．每种密码子都有与之对应的氨基酸D．信使RNA上的GCA在人细胞中和猪细胞中决定的是同一种氨基酸7、真核细胞的基因转录后产生的RNA前体会被剪接体（由一些蛋白质和小型RNA构成）切除内含子片段并使之快速水解，外显子则相互连接形成成熟mRNA，如图所示。
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(公开课教案及作业设计)
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。
第四章基因的表达知识点
第四章 基因的表达本章提要：本章知识点：第一节 基因指导蛋白质的合成一、RNA 的结构：1、组成元素：C 、H 、O 、N 、P2、基本单位：核糖核苷酸（4种）3、结构：一般为单链4、种类：mRNA 、tRNA 、rRNA 二、基因控制蛋白质合成： 1、转录：（1）概念：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（看书P 63）（3）场所：主要在细胞核，线粒体、叶绿体也有。
（4）条件：①模板：DNA 的一条链；②原料：4种核糖核苷酸；③能量：ATP ；④酶：解旋酶、RNA 聚合酶等。
（5）原则：碱基互补配对原则（A —U 、T —A 、G —C 、C —G ） （6）产物：信使RNA （mRNA ）、核糖体RNA （rRNA ）、转运RNA （tRNA ） 2、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。
A 腺嘌呤U 腺嘌呤C 腺嘌呤G 腺嘌呤 主要在核糖体 mRNA20种氨基酸 多肽 (蛋白质) A －U 、U －A 、 G －C 、C －G（2）遗传密码（密码子）①概念：mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
. ②特点：专一性（一个密码子只能决定一种氨基酸）、简并性（一种氨基酸可能有几种密码子）、通用性（所有生物共用一套密码子） ③种类 ： 起始密码：AUG 、GUG（64个） 终止密码：UAA 、UAG 、UGA注：决定氨基酸的密码子有61个，终止密码不编码氨基酸。
（3）转运RNA①种类：tRNA 有61种②功能：识别密码子，转运氨基酸。
一个tRNA 只能携带一种氨基酸；一个氨基酸可以由几种tRNA 携带。
（4）过程：（看书P 66）注：一个mRNA 分子可以结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。
（5）场所：主要在核糖体，线粒体、叶绿体也有。
（6）条件：①模板：mRNA ；②原料：氨基酸（20种）；③能量：ATP ；④酶：多种酶；⑤搬运工具：tRNA ；⑥装配机器：核糖体。
高中生物 第四章基因的表达考点分析 人教新课标版必修二
高二生物必修二第四章基因的表达人教新课标版一、学习目标：1.概述遗传信息的转录和翻译，理解密码子、反密码子、氨基酸之间的对应关系。
2.掌握遗传信息的传递过程遵循的是中心法则。
3.举例说明基因与性状的关系。
二、重点、难点：重点：遗传信息转录和翻译的过程；基因、蛋白质与性状的关系。
难点：遗传信息的翻译过程；基因决定性状的方式。
三、考点分析：内容要求基因指导蛋白质的合成Ⅱ中心法则的提出和发展Ⅱ基因、蛋白质、性状之间的关系Ⅱ考查的内容集中在DNA分子的复制、转录、翻译，逆转录的区别、联系和应用；基因表达过程中有关碱基数目的计算等方面。
真核生物与原核生物遗传信息传递过程的区别，尤其是原核生物的翻译过程的特点：原核生物基因的转录和翻译通常是在同一时间同一地点进行的，即在转录未完成之前翻译便开始进行。
这部分内容在高考中越来越受到重视。
一、基因指导蛋白质的合成1.转录：以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。
模板：DNA的一条链原料：4种游离的核糖核苷酸能量：ATP 酶：RNA聚合酶等碱基配对：A—U、C—G、G—C、T—A。
项目DNA RNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸组成成分碱基A、T、G、C A、U、G、C 磷酸磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸空间结构规则的双螺旋结构通常是单链结构分布主要在细胞核中主要在细胞质中功能主要的遗传物质①生物体内无DNA时，RNA是遗传物质；②参与蛋白质的合成，即翻译工作；③少数RNA有催化作用联系RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA。
2.翻译：游离在细胞质中的氨基酸以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程。
场所：细胞质的核糖体中运载工具：tRNA碱基配对原则：A—U、U—A、C—G、G—C。
密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
一种密码子只能决定一种氨基酸（终止密码子除外），但一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。
人教版生物必修2单元整体教学设计：第4章 基因的表达
答案：A 解析：克里克提出的中心法则内容只包括图中的①DNA复制过程、 ②转录过程和③翻译过程，A正确。 图中③过程是翻译，碱基配对方式是A—U、U—A、G—C、C— G；④过程是RNA复制，碱基配对方式也是A—U、U—A、G—C、 C—G，B错误。
图中①过程是DNA复制，需要DNA聚合酶和解旋酶；⑤过程是逆 转录，需要逆转录酶；②过程是转录，需要RNA聚合酶，C错误。
续表
图乙表示真核细胞的翻译过程，其中①是mRNA，⑥是核糖体，②③ 图
④⑤表示正在合成的4条多肽链，具体分析如下： 乙
(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； 模
(2)多聚核糖体的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白 型
质； 分
(3)方向：核糖体的移动方向为从右向左，判断依据是多肽链的长短， 析
温度 25 ℃(正常温度)
35 ℃
基因型 VV、Vv
vv VV、Vv、vv
表型 长翅 残翅 残翅
2．表观遗传与表型模拟辨析
表观遗传与表型模拟都是由环境改变引起的性状改变， 相同点
遗传物质都没有改变
表观遗传是可以遗传的，表型模拟引起的性状改变是不 不同点
可以遗传的
[浸润素养] 3．某种两性花的植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。 在25 ℃的条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植 株开白花，但在30 ℃的条件下，各种基因型的植株均开白花。下列说 法错误的是( ) A．不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状 B．若要探究一开白花植株的基因型，最简单可行的方法是在25 ℃ 条件下进行杂交实验
(一)用模型建构法分析遗传信息的翻译
续表 图 (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链； 甲 (2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点； 模 (3)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸； 型 (4)翻译终点：识别到终止密码子(正常情况下，不决定氨基酸) 分 翻译停止； 析 (5)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动
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
2024秋季人教版高一生物学必修2遗传与进化第四章基因的表达《第1节基因指导蛋白质的合成》
教学设计：2024秋季人教版高一生物学必修 2 遗传与进化第四章基因的表达《第1节基因指导蛋白质的合成》一、教学目标（核心素养）1.科学思维：通过本节学习，学生能够理解基因如何通过转录和翻译过程指导蛋白质的合成，培养逻辑推理和因果分析能力。
2.科学探究：通过案例分析、模型构建等活动，体验科学探究的过程，提高观察、分析和解决问题的能力。
3.生命观念：深化对基因作为遗传信息载体及蛋白质作为生命活动主要承担者之间关系的理解，树立生物体结构与功能相统一的生命观念。
4.社会责任：认识基因表达调控在生物体发育、疾病发生及治疗中的重要作用，激发对生命科学领域的兴趣和社会责任感。
二、教学重点•转录和翻译的基本过程及其意义。
•理解基因、mRNA和蛋白质之间的信息流动。
三、教学难点•如何将抽象的基因表达过程转化为直观易懂的图像或模型。
•理解转录和翻译过程中碱基配对规则的应用及其重要性。
四、教学资源•多媒体课件（包含转录和翻译过程的动画、示意图）。
•教学视频（转录和翻译实验演示）。
•模型材料（如彩色纸条、磁铁片等，用于构建基因表达模型）。
•小组讨论问题卡片。
五、教学方法•讲授法与多媒体辅助相结合，直观展示转录和翻译过程。
•模型构建法，通过动手制作模型加深对基因表达过程的理解。
•小组讨论法，围绕关键问题展开讨论，促进思维碰撞。
六、教学过程1. 导入新课•生活实例引入：展示不同生物体（如人类、植物、细菌）中蛋白质多样性的图片，引导学生思考这些蛋白质是如何产生的，引出基因指导蛋白质合成的主题。
•问题驱动：提问“基因是如何控制生物体性状的？”、“蛋白质是如何从基因中‘读取’信息并合成的？”激发学生的探索欲。
2. 新课教学（1）转录过程•定义讲解：介绍转录的定义，即DNA的一条链作为模板合成RNA的过程。
•动画演示：利用多媒体动画展示转录的具体步骤，包括DNA解旋、RNA聚合酶结合、RNA链的合成等。
•互动环节：邀请学生上台用模型材料（如彩色纸条代表DNA链和RNA链）模拟转录过程，加深理解。
第四章 基因的鉴定与表达分析
灵敏度，可以检测到一些稀有转录子。
CpG岛法
CpG岛(CpG island)是基因组DNA序列中富含C、G的 DNA区域。在大规模的DNA测序中，每发现一个CG岛，意 味着在此区域有一个基因。利用CpG岛稀有酶如SacⅡ、
BssHⅢ、EagⅠ、HpaⅡ、NotⅠ识别其位点，切割基因组
DNA。CpG岛又称HIF岛，即用HpaⅡ酶将CpG岛周围的DNA 切成许多小片段，这些序列称为HIF序列。 原理： 2) 载体上要有功能强大的真核基因启动子，以获得高 效表达； 3）还要有原核生物的复制子与生长选择标记（如Amp)，
能在大肠杆菌中扩增，又要有真核生物的复制子、启动
子、加尾信号等以便在真核细胞中扩增及转录。
cDNA选择方法
基因组图谱绘制和基因定位克隆的常见问题 是大片段基因组编码DNA的鉴定。为解决此问题，
IEF)和十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)，把复杂的蛋白质混合物中的蛋白在二维平面上分 离展开。
基因差异表达法
---二维电泳（two-dimensional electrophoresis）技术
步骤： 样品制备→等电聚焦→平衡转移→ SDS— PAGE→斑点染色→图像捕捉和图谱结构确定
随着人类基因组计划的完成，基因的鉴定与表 达分析已经成为功能基因组研究的一个重要内容。
基因的特异性特征：
整体上的高度进化保守；
表达RNA转录物----具有可读框(ORF)；
脊椎动物-----CpG岛
一、基因的鉴定方法
常规方法
特异方法
（thern印迹杂交； 同源序列比对； 动物基因组印迹杂交；
• 主要步骤：
制备载体→将基因组片段亚克隆至表达载体中→
第四章基因的表达知识点
第四章基因的表达★第一节基因指导蛋白质的合成一、RNA的结构：1、组成元素：C 、H、O、N、P2、RNA的结构和种类基本组成单位：核糖核苷酸（4种）（1）化学组成核糖组成物质：磷酸碱基：A、U（RNA特有）、G、C（2）空间结构：单链结构信使RNA（mRNA）：单链结构，携带遗传密码。
（3）种类转运RNA (tRNA)：三叶草结构，由一条RNA折叠围绕而成，运载特定氨基酸。
核糖体RNA(rRNA)：核糖体的组成成分，与蛋白质结合成核糖体（4）DNA与RNA的比较核酸项目DNA RNA名称脱氧核糖核酸核糖核酸分布主要存在于细胞核，少数位于细胞质的线粒体、叶绿体主要位于细胞质，少数存在于细胞核化学组成基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸碱基嘌呤腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）嘧啶胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）尿嘧啶（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分类通常只有一类信使RNA：转运RNA：核糖体RNA：产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制功能主要遗传物质贮存、传递和表达遗传信息遗传物质（生物体内无DNA时），辅助DNA完成功能（生物体内有DNA时）催化作用相同点：①化学组成中都有磷酸及碱基A、C、G②二者都是核酸，核酸中的碱基序列就是遗传信息联系：RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA二、基因：是具有遗传效应的DNA片段。
主要在染色体上三、基因控制蛋白质合成：1、转录：（1）概念：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。
（注：叶绿体、线粒体也有转录）（2）过程：4个步骤①DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
②游离的核糖核苷酸与供转录的DNA的一条链上的碱基互补配对，两者以氢键结合③在RNA聚合酶的作用下，新合成的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上④合成的mRNA从DNA链上释放。
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第四章基因的表达第四章基因的表达一、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。
二、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。
三、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。
(2)基因控制蛋白质合成的过程和原理。
2.实施方案(1)学生阅读、讨论结合教师举例、图示进行教学。
(2)用多媒体课件显示真核细胞基因表达的转录和翻译过程。
让学生理解转录和翻译是在不同的地点进行的，是以信使rna为媒介而进行的。
四、难点•突破策略1.难点基因控制蛋白质合成的过程和原理。
2.突破策略用基因控制蛋白质合成的多媒体课件显示出此动态过程，通过列表对比理解信使rna和转运rna的结构不同导致的功能不同，使用细胞亚显微结构挂图让学生明白转录在核内而翻译在细胞质中的核糖体上进行，从而突破本节的难点内容。
五、教具准备1.动植物细胞亚显微结构挂图；2.基因控制蛋白质合成的多媒体课件；3.信使rna和转运rna结构对比投；4.影片:“基因工程初探”录像片。
六、学法指导指导学生预习，发挥学生的抽象和逻辑思维能力，从而完成基因的概念及基因的表达的教学。
基因的概念是通过对dna分子结构和功能的复习引出并点拨来完成的。
而基因控制蛋白质的合成，应以mrna为纽带，把基因的碱基与氨基酸联系起来，让学生最终理解蛋白质中氨基酸的种类、数目和排列顺序是由基因的碱基决定的。
七、课时安排2课时共3页，当前第1页123第一节基因控制蛋白质的合成复习提问:(1)dna分子主要存在于细胞的什么部位?(2)蛋白质在细胞的什么地方进行合成?学生回答:dna分子主要存在于细胞核中的染色体上，而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。
教师给予肯定并鼓励。
质疑:细胞核中的dna分子是如何控制细胞质中蛋白质的合成呢?学生阅读教材p14并回答:是通过rna分子作为媒介进行的。
教师出示:dna分子与rna分子比较投影。
dnarna碱基a、g、c、ta、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思考:构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位--核苷酸有( )a.2种d.4种c.5种d.8种答案:d总结:遗传的主要物质是dna分子；基因是有遗传效应的dna片段；基因在染色体上呈直线排列；基因的不同是由于脱氧核苷酸的排列顺序不同导致的；基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来完成的；dna 的遗传信息又是通过rna来传递的。
[三] 教学目标巩固l.思考:基因的概念是什么?2.思考:“基因—dna--染色体”三者之间的关系是什么?3.思考:细胞核中dna分子上的基因如何指导细胞质中核糖体上蛋白质的合成?[四] 布置作业1．p18复习题第一、二题。
2．细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是（）答案:da.dna→染色体→脱氧核苷酸→基因b.染色体→脱氧核苷酸→dna→基因c.dna→染色体→基因→脱氧核苷酸d.染色体→dna→基因→脱氧核苷酸3．下列哪一组物质是rna的组成成分（）答案:ca.脱氧核糖、核酸和磷酸b.脱氧核糖、碱基和磷酸c.核糖、碱基和磷酸d.核糖、嘧啶和核酸[五] 总结: 本节课重点学习了基因的概念--有遗传效应的dna片段和基因与dna、染色体之间的关系，并且提出了“遗传信息”这一名词，这将有助于我们理解基因对性状控制。
那么基因如何控制性状呢?是通过控制蛋白质合成完成，请预习下一内容：“基因控制蛋白质的合成”。
第二课时[一] 教学程序导言复习提问：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[二] 教学目标达成过程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。
共3页，当前第2页123b.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。
教师简介中心法则及其发展。
练习:(投影显示) 一条多肽链中有1000个氨基酸，则作为合成多肽链的信使rna分子和用来转录该信使rna分子的基因中，分别至少要有碱基多少个( )a.1000和xxb.xx和4000c.3000和3000d.3000和6000答案:d11————来源网络整理，仅供供参考。