1、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
2、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
3、”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。(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
4、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。五、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。六、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。七、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
5、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。八、课时安排 2课时第一课时 教学程序导言复习提问：1.从分子角度分析为什么亲代和子代在性状上相似?学生回忆回答：因亲代把自己的DNA分子复制了一份，通过精子和卵细胞传给了子代。2.为什么子代获得了亲代的DNA分子，子代在性状上就像亲代呢?学生在预习的基础上会回答：是因为DNA分子可以控制遗传性状。那么，DNA分子是怎么控制性状呢?这就是本小节要解决的内容。 教学目标达成过
6、程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。教师出示:果蝇某一条染色体上的几个基因及基因所控制的性状的挂图。学生观察思考:教师点评:由图可说明每种生物都有许多基因(因每种生物有多条染色体)。性状是由基因所控制的。那么基因与DNA有什么关系呢?一、基因-有遗传效应的DNA片段学生活动：阅读教材P1314。教师简介基因的发展:让学生明确人们对基因的认识是个不断发展完善的过程，是在实验基础上随着理化技术手段的发展而发展的，直到20世纪50年代人们才真正认识到，成熟体细胞中的每一条染色体只含有一个DNA分子，每个DNA分子上有许多基因，基因是决定生物性状的基本单位
7、，是有遗传效应的DNA片段。学生要对此概念理解，教师必须对此概念的三个要点进行点评:1.基因是有遗传效应的DNA片段-即基因是DNA的片段，但必须是有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。2.基因是决定性状的结构单位。学生活动:观看“基因工程初探”录像片段，让学生理解控制某性状的基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA分子上去，从而获得某种性状的表达，所以说基因是决定性状的结构单位,具有一定的独立性。3.基因是决定性状的功能单位。即生物的特定基因决定生物的特定性状。如人的黑发由黑发基因控制,人的双眼皮由双眼皮基因控制。设疑:基因
8、是有遗传效应的DNA的片段，DNA与蛋白质共同构成染色体，那么基因与染色体有何关系呢?学生思考、教师点拨:基因在染色体上呈直线排列，这就像音乐曲谱，一个曲谱分成许多小节，各个小节内排列着数目不等的音符，经演唱表达不同的音调。再回忆:DNA分子的基本单位是什么?有多少种?学生回答:(略)教师给予肯定并鼓励。质疑:基因的化学结构怎样呢?学生活动:阅读教材并回答“每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸”。教师讲述:基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。例如:人的双眼皮基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样特定的排列顺序就代表人的双眼皮的遗传信息，上一代传给下一代的是遗传信息而不是双眼皮本身，下一代就可以将双
9、眼皮遗传信息表达为双眼皮。不同的基因，四种基本单位的排列顺序不同，但是，每个基因都有特定的排列顺序。最后，银幕显示进行总结:a.基因在染色体上呈直线排列。b.每个染色体含一个DNA分子，染色体复制后在细胞分裂的间期、前期、中期，每个染色体包含两个姐姐妹染色单体，此时含有两个DNA分子。c.每个DNA分子有很多基因。d.每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。e.基因的不同是由于脱氧核苷酸的排列顺序不同。通过总结，让学生更进一步理解:“基因DNA-染色体”三者之间的关系。再质疑:基因是如何复制的?基因又是如何控制性状的呢?学生阅读教材P14并思考。教师讲述:由于基因是DNA片段，所以基因的复制是通过DN
10、A分子的复制来完成的。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息以定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上把这一过程叫做基因的表达。那么基因如何控制蛋白质合成呢?二、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
11、。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。 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
12、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? 布置作业1P18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 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”。 板书设计6.1.3 基因的表达(一)基因-有遗传效应的DNA片段1.基因的概念:三个要点2.基因的位置:在染色体上呈直线排列。3.基因的化学组成:成百上千个脱氧核苷酸。4.基因不同的实质:脱氧核苷酸排列顺序不同。 (二)基因控制蛋白质的合成1.DNA与RNA的比较。2.转录过程(出示标题，下节课进行)
