淮南师范学院：生物科学专业教学案例（教案设计）人教版高一生物必修二人教版第4章 基因的表达_第2节 基因对性状的控制 教学设计

普通高中课程标准实验教科书一一生物必修2【人教版]第4章基因的表达第2节基因对性状的控制一、知识结构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二、教学目标1、知识目标：①解释中心法则。②举例说明基因与性状的关系。2、能力目标：运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论。3、情感目标：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。三、教学重点、难点及解决方法1、教学重点及解决方法[教学重点](1)中心法则。(2)基因、蛋白质与性状的关系。[解决方法](1)运用教材中的资料分析，让学生了解中心法则。(2)由遗传现象的实例入手，得出基因与性状的关系。2、教学难点及解决方法[教学难点]基因、蛋白质与性状的关系。[解决方法]运用教材中的两类遗传现象的实例，说明基因对性状的控制存在两种情况：直接控制和间接控制。四、课时安排1课时。五、教学方法举例、讲解法

普通高中课程标准实验教科书――生物必修2 [人教版] 第4章 基因的表达 第2节基因对性状的控制 一、知识结构 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 二、教学目标 1、知识目标： ①解释中心法则。 ②举例说明基因与性状的关系。 2、能力目标： 运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论。 3、情感目标： 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。 三、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点及解决方法 [教学重点] ⑴中心法则。 ⑵基因、蛋白质与性状的关系。 [解决方法] ⑴运用教材中的资料分析，让学生了解中心法则。 ⑵由遗传现象的实例入手，得出基因与性状的关系。 2、教学难点及解决方法 [教学难点] 基因、蛋白质与性状的关系。 [解决方法] 运用教材中的两类遗传现象的实例，说明基因对性状的控制存在两种情况：直接控制和间接控制。 四、课时安排 1课时。 五、教学方法 举例、讲解法

六、教具准备相关资料、图片。七、学生活动1、让学生分析资料，亲身感受科学发展的过程2、学生总结基因、蛋白质和性状的关系。八、教学过程（一）明确目标（二）重点、难点的学习与目标完成过程导入：1957年，克里克提出中心法则：遗传信息可以从DNA一DNA；也可以从DNA→RNA。但遗传信息不能从蛋白质一→蛋白质，也不能从蛋白质一RNA或DNA。克里克的中心法则有没有不足之处呢？[资料分析]投影教材P69的三个资料，引导学生分析。教师归纳总结：复制复制转录翻译+蛋白质DNARNA逆转录要求学生明白遗传信息流向的途径有：（1)DNA一→DNA：DNA的自我复制；(2)DNA一→RNA：转录；（3)RNA一→蛋白质：翻译；（4)RNA→RNA：RNA的自我复制；（5)RNA→DNA：逆转录。学生阅读教材P69相关内容。教师运用豌豆的圆粒与皱粒、白粒、白化病实例，请学生说出基因是如何控制这些性状的。这些基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而间接实观对生物性状的控制。教师出示囊性纤维病的病因图解：CFTR基因缺失3个碱基+CFTR蛋白质的结构异常，导致功能异常+患者支气管内黏液增多+黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染又如一个人的控制血红蛋白分子结构的基因不正常，那么这个人就会合成结构异常的血红蛋白，红细胞的形状就由正常的圆饼状变为异常的镰刀型而引起疾病。上述基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

六、教具准备 相关资料、图片。 七、学生活动 1、让学生分析资料，亲身感受科学发展的过程。 2、学生总结基因、蛋白质和性状的关系。 八、教学过程 （一）明确目标 （二）重点、难点的学习与目标完成过程 导入：1957年，克里克提出中心法则：遗传信息可以从DNA→DNA；也可以从DNA→RNA。但遗传信息不能 从蛋白质→蛋白质，也不能从蛋白质→RNA或DNA。克里克的中心法则有没有不足之处呢？ [资料分析]投影教材P69的三个资料，引导学生分析。教师归纳总结： 要求学生明白遗传信息流向的途径有：⑴DNA→DNA：DNA的自我复制；⑵DNA→RNA：转录；⑶RNA→蛋 白质：翻译；⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；⑸RNA→DNA：逆转录。 学生阅读教材P69相关内容。教师运用豌豆的圆粒与皱粒、白粒、白化病实例，请学生说出基因是如何控制这 些性状的。这些基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而间接实观对生物性状的控制。 教师出示囊性纤维病的病因图解： CFTR基因缺失3个碱基 CFTR蛋白质的结构异常，导致功能异常 患者支气管内黏液增多 黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 又如一个人的控制血红蛋白分子结构的基因不正常，那么这个人就会合成结构异常的血红蛋白，红细胞的形状 就由正常的圆饼状变为异常的镰刀型而引起疾病。上述基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

间接控制作用调节基因酶或激素→+细胞代谢性状结构基因——结构蛋白—细胞结构直接控制作用最后，通过"人的身高"这一事例，说明在自然界，不仅存在单基因对性状的控制，而且存在多基因对性状的控制，以及环境对性状的影响。引导学生完成技能训练提出假说，得出结论；[问题探讨巩固本节课所学知识。(三)总结中心法则的内容，基因控制生物体性状的两种情况。（四）作业布置教材P71练习。（五）板书设计第2节 基因对性状的控制一、中心法则的提出及其发展1、克里克的中心法则2、中心法则的发展3、完善后的中心法则复制复制转录翻译蛋白质DNARNA逆转录二、 基因、蛋白质与性状的关系1、间接控制2、直接控制间接控制作用调节基因酶或激索—→细胞代谢性状结构基因一结构蛋白→细胞结构直接控制作用3、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响

最后，通过“人的身高”这一事例，说明在自然界，不仅存在单基因对性状的控制，而且存在多基因对性状的控 制，以及环境对性状的影响。 引导学生完成[技能训练]提出假说，得出结论；[问题探讨]巩固本节课所学知识。 （三）总结 中心法则的内容，基因控制生物体性状的两种情况。 （四）作业布置 教材P71练习。 （五）板书设计 第2节 基因对性状的控制 一、中心法则的提出及其发展 1、克里克的中心法则 2、中心法则的发展 3、完善后的中心法则 二、基因、蛋白质与性状的关系 1、间接控制 2、直接控制 3、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响

4、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。5、细胞质基因：线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。母系遗传。九、反馈评价1、下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有()①DNA复制③转录④翻译③逆转录②RNA复制BcA0230602300236D0306()2、在大豆体细胞内，遗传信息在生物大分子之间转移通常不发生A从DNA-→DNA的复制过程B从DNA→RNA的转录过程c从RNA→蛋白质的翻译过程D从RNA-RNA及RNA→DNA3、下列关于遗传信息的传递的叙述，不正确的是(7A遗传信息可以通过细胞分裂向子细胞中传递B 遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递c通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递D在同一个生物个体中，遗传信息不能传递4、切取动物控制合成生长激素的基因，注入站鱼受精卵中，与其DNA整合后能产生生长激素，从而使站鱼比同(种正常鱼增大3～4倍。此项研究遵循的原理是A0A.+蛋白质-RNA-DNAADNA+蛋白质RNA-C.DNARNA一蛋白质+D.蛋白质RNA-DNA-5、已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某信使RNA的碱基排序如下：A一U一U—C—G一A—U—G—A—C...·（40个碱基）..·C—U—C—U—A—G—A—U—C—U此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为()A20个B15个C16个D18个()6、中心法则包括下列遗传信息的转变过程，其中揭示生物遗传实质的是BA从DNA→DNA的复制过程从DNA→RNA的转录过程C从RNA→蛋白质的翻译过程D从RNA→DNA的逆转录过程7、下列碱基组成中肯定不是密码子的是()

4、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作 用，共同地精细地调控生物的性状。 5、细胞质基因：线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。母系遗传。 九、反馈评价 1、下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有                     （    ）     ①DNA复制   ②RNA复制   ③转录   ④翻译   ⑤逆转录     A  ①②③④⑤    B  ①②③④      C  ①②③⑤         D  ①③④⑤ 2、在大豆体细胞内，遗传信息在生物大分子之间转移通常不发生           （    ） A  从DNA→DNA的复制过程 B  从DNA→RNA的转录过程 C  从RNA→蛋白质的翻译过程 D  从RNA→RNA及RNA→DNA 3、下列关于遗传信息的传递的叙述，不正确的是                         （    ） A  遗传信息可以通过细胞分裂向子细胞中传递 B  遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递 C  通过有丝分裂和无性生殖，遗传信息也可以向下代传递 D  在同一个生物个体中，遗传信息不能传递 4、切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其DNA整合后能产生生长激素，从而使鲇鱼比同 种正常鱼增大3～4倍。此项研究遵循的原理是       A   （    ） 5、已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某信使RNA的碱基排序如下：A—U—U—C—G—A—U —G—A—C.(40个碱基).C—U—C—U—A—G—A—U—C—U此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数 为                （    ） A  20个             B  15个         C  16个             D  18个 6、中心法则包括下列遗传信息的转变过程，其中揭示生物遗传实质的是     （    ） A  从DNA→DNA的复制过程         B  从DNA→RNA的转录过程 C  从RNA→蛋白质的翻译过程      D  从RNA→DNA的逆转录过程 7、下列碱基组成中肯定不是密码子的是                                 （    ）

AAGCBCCUCUGADATG8、中心法则是指)(A遗传信息的转录与翻译过程B 遗传信息的转录、翻译及表达过程CDNA复制以及转录和逆转录的过程D遗传信息的复制、转录、翻译及传递过程9、下列关于基因的叙述，不正确的是C)A基因是有遗传效应的DNA片段B基因是控制生物性状的遗传物质的功能、结构单位c基因中的脱氧核苷酸共有5种D基因中脱氧核苷酸就代表遗传信息10、下列关于遗传信息的说法不确切的是()A基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息B遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的c生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上D遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状11、在胰淀粉酶的合成过程中，对其起决定作用的物质是()AD核苷酸B脱氧核糖核酸C核糖体高尔基体()12、在蛋白质合成过程中，信使RNA能够行使直接模板功能的结构基础是A以DNA信息链为模板转录而成B转录遵循碱基互补配对原则c以三联体密码形式携带遗传信息D进入细胞质后同核糖体结合13、遗传信息、遗传密码、遗传的基本单位分别是指()①信使RNA上核苷酸的排列顺序②基因中脱氧核苷酸的排列顺序③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基④信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基③转运RNA上一端的3个碱基③有遗传效应的DNA片段A.BcD036200026?0?)(14、猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是A4、4、5BCD5、4、44、5、45、4、5115、基因控制生物体性状的方式是C)A通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状

A  AGC              B  CCU          C  UGA              D  ATG 8、中心法则是指                                                     （    ） A  遗传信息的转录与翻译过程 B  遗传信息的转录、翻译及表达过程 C  DNA复制以及转录和逆转录的过程 D  遗传信息的复制、转录、翻译及传递过程 9、下列关于基因的叙述，不正确的是                                   （    ） A  基因是有遗传效应的DNA 片段 B  基因是控制生物性状的遗传物质的功能、结构单位 C  基因中的脱氧核苷酸共有5种 D  基因中脱氧核苷酸就代表遗传信息 10、下列关于遗传信息的说法不确切的是                                （    ） A  基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息 B  遗传信息的传递主要是通过染色体上的基因传递的 C  生物体内的遗传信息主要储存在DNA分子上 D  遗传信息即生物体所表现出来的遗传性状 11、在胰淀粉酶的合成过程中，对其起决定作用的物质是                  （    ） A  核苷酸       B  脱氧核糖核酸     C  核糖体       D  高尔基体 12、在蛋白质合成过程中，信使RNA能够行使直接模板功能的结构基础是   （    ） A  以DNA信息链为模板转录而成 B  转录遵循碱基互补配对原则 C  以三联体密码形式携带遗传信息 D  进入细胞质后同核糖体结合 13、遗传信息、遗传密码、遗传的基本单位分别是指                      （    ） ①信使RNA上核苷酸的排列顺序 ②基因中脱氧核苷酸的排列顺序 ③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱 基 ④信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基 ⑤转运RNA上一端的3个碱基 ⑥有遗传效应的DNA片段 A  ①③⑤           B ②④⑥       C  ①②⑤       D  ③④⑥ 14、猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是 （    ） A  4、4、5          B  5、4、4      C  4、5、4      D  5、4、5 15、基因控制生物体性状的方式是                                      （    ） A  通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状

B通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状c基因通过控制激素的合成控制生物体的性状D包括A和B两种方式16、艾滋病(AIDS)是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答：（1）该病毒进入细胞后，能以为模板，在酶的作用下合成，并整合于人的基因组中。（2）整合后它按照原则进行复制，又能以为模板合成，并进而通过过程合成病毒蛋白。（3）如果将病毒置于细胞外，该病毒不能紧殖，请分析其原因。逆转录DNA(2）碱基互补配对DNARNA翻译（(I）病毒RNA(3）缺少病毒繁殖所需的原料和能量、酶、场所等。17、1978年，美国科学家利用工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后能过大肠杆菌的繁殖，生产出了人类胰岛素。请回答：（1）上述人类胰岛素合成是在内进行的，其决定氨基酸排列顺序的mRNA的模板是由基因转录而成的。（2）合成的该胰岛素含51个氨基酸，由2条多肽链组成，那么决定它合成的基因中至少应含碱基个，若核苷酸的平均分子量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为若氨基酸的平均分子量为90，该胰岛素的分子量约为（3）不同种生物之间的基因移植成功，说明了什么？(I)大肠杆菌人胰岛素(2)306459003708(3）所有生物共用一套遗传密码18.为了研究遗传信息的传递途径，科学家做了变形虫放射性标记实验如图：B组变形虫培养A组变形虫培养A组B组在没有标记过在同位素标记的尿嘧啶核苷酸过的尿嘧啶核培养液中苷酸培养液中+细胞核和细胞首先在细胞核在适当的质中均未发现中发现有标记时间将细有标记的RNA的RNA分子胞核与细胞质分离.38细胞质中有标细胞质中分别将A组和B组变记的RNA分子没有标记的RNA分子形虫的细胞核交换思考回答：（1）从实验中可以看出RNA合成发生在细胞的哪一部位？细胞核（2）细胞核交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子？

B  通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 C  基因通过控制激素的合成控制生物体的性状 D  包括A和B两种方式 16、艾滋病(AIDS)是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋 巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答： （1）该病毒进入细胞后，能以_为模板，在_酶的作用下合成_，并整合 于人的基因组中。 （2）整合后它按照_原则进行复制，又能以_为模板合成_，并进而通过 _过程合成病毒蛋白。 （3）如果将病毒置于细胞外，该病毒不能繁殖，请分析其原因。 ⑴ 病毒RNA  逆转录  DNA    ⑵ 碱基互补配对  DNA   RNA  翻译 ⑶ 缺少病毒繁殖所需的原料和能量、酶、场所等。 17、1978年，美国科学家利用工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后能过大肠杆菌 的繁殖，生产出了人类胰岛素。请回答： （1）上述人类胰岛素合成是在_内进行的，其决定氨基酸排列顺序的mRNA的模板是由 _基因转录而成的。 （2）合成的该胰岛素含51个氨基酸，由2条多肽链组成，那么决定它合成的基因中至少应含碱基_ 个，若核苷酸的平均分子量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为_。 若氨基酸的平均分子量为90，该胰岛素的分子量约为_。 （3）不同种生物之间的基因移植成功，说明了什么? ⑴大肠杆菌 人胰岛素 ⑵ 306  45900  3708  ⑶所有生物共用一套遗传密码 18．为了研究遗传信息的传递途径，科学家做了变形虫放射性标记实验如图： 思考回答： （1）从实验中可以看出RNA合成发生在细胞的哪一部位? 细胞核 （2）细胞核交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子?

细胞核中有标记的RNA分子进入到细胞质中（3）你能从实验中推测出遗传信息的传递途径是什么？细胞核细胞质（4）该实验设计上遵循了什么原则？对照原则十、课后反思1.本课题的教学内容是分子水平的知识，很抽象，学生接受起来有困难，因此一定要注意直观性，注意联系前面的知识，注意为主要内容做好铺垫。2.本课题教学中还要注意对旧知识的复习和归纳。例如，复习归纳遗传物质必须具备的四个特点，复习归纳“碱基互补配对原则"的体现等。关于“碱基互补配对原则"可引导学生归纳出五个方面可以体现此原则，即①DNA的结构：②DNA的复制；③DNA的转录；④遗传密码的翻译；③逆转录时。3．本课题第二课时结束时留给学生的思考题是为今后讲进化做准备的。如果时间允许，教师可把答案：“遗传密码在生物界的通用性表明了生物起源的同一性”告诉给学生

细胞核中有标记的RNA分子进入到细胞质中 （3）你能从实验中推测出遗传信息的传递途径是什么? 细胞核细胞质 （4）该实验设计上遵循了什么原则? 对照原则 十、课后反思 1．本课题的教学内容是分子水平的知识，很抽象，学生接受起来有困难，因此一定要注意直观性，注意联系 前面的知识，注意为主要内容做好铺垫。 2．本课题教学中还要注意对旧知识的复习和归纳。例如，复习归纳遗传物质必须具备的四个特点，复习归纳 “碱基互补配对原则”的体现等。关于“碱基互补配对原则”可引导学生归纳出五个方面可以体现此原则，即①DNA的 结构；②DNA的复制；③DNA的转录；④遗传密码的翻译；⑤逆转录时。 3．本课题第二课时结束时留给学生的思考题是为今后讲进化做准备的。如果时间允许，教师可把答案：“遗传 密码在生物界的通用性表明了生物起源的同一性”告诉给学生