高中生物-基因对性状的控制教学设计学情分析教材分析课后反思

第四章第2节基因对性状的控制

一、教材分析：

本节包括“中心法则的提出及其发展”和“基因、蛋白质与性状的关系”两部分内容。

中心法则是生物学的核心规律，”基因、蛋白质与性状的关系”是对三者关系的总结。

二、教学目标

1、知识目标：

⑴解释中心法则的基本内容

⑵举例说明基因与性状的关系

2、能力目标

⑴锻炼学生根据实验证据得出结论的能力

⑵理解结构与功能相适应的生物学原理。

3、情感、态度和价值观目标

通过中心法则的修改，基因、蛋白质与性状三者关系的确立，让学生认识到科学是一个

逐步完善的过程，同时科学发展是永无止境的。

三、教学重难点

重点：(1)中心法则的理解

(2)基因、蛋白质与性状的关系。

难点：基因、蛋白质与性状的关系。

四、学情分析

在初中生物课以及前三章的学习中，阐述的都是基因与性状的关系，学生对蛋白质在其

中的作用并不很明确。教材中的几个实例也都是着眼与此，与前面的遗传因子等遥相呼应,

是学生从整体上把握三者的关系。

五、教学方法

1、教师讲述、举例、演示、启发与学生阅读、思考、讨论探索相结合。

2、学案导学

六、课前准备

1、学生的学习准备：完成课前预习学案，提出疑惑

2、教师的教学准备：课前预习学案、课内探究学案、课后训练与提高、

七.课时安排：1课时

A.教学过程

㈠预习检查、总结疑惑

㈡情境导入、展示目标

K问》水中的叶比空气中的叶要狭小细长一些，这两种形态的叶，其细胞的基因组成应是一

样的。为什么叶片细胞的基因组成相同，而叶片却表现出明显不同的形态？

1

㈢合作探究，精讲点拨

探究活动一：中心法则的提出及发展

引导学生阅读P69资料分析，小组内讨论交流，尝试根据提供的实验证据，分析最初的

中心法则的不足，并作出适当的修改；鼓励学生展示小组讨论结果；最后阐述中心法则的基

本内容。

K提示XI.没有。实验证据指出了原有的中心法则所没有包含的遗传信息的

可能传递途径，是对原有中心法则的补充而非否定。

2.遗传信息从RNA流向DNA、从RNA流向RNA的结论是确信无疑的，而从蛋白

质流向蛋白质的途径是有可能存在的。

3.尝试归纳中心法则与基因表达的关系，如图：

,1广

I------------->------------->

DN,<--------------RNAj蛋白质（呷伏）

----►----►

脱氧核W酸序列核糖核甘酸序列氨基能序列

遗传信息遗传密码

探究活动二：基因、蛋白质和性状的关系

引导学生阅读教材P69-70,

R问》1、如何用中心法则来解释豌豆的圆粒和皱粒这一对相对性状？与人的白化病的形成

有何相似之处？两个例子中的蛋白质都属于哪一类物质？并尝试用基因、蛋白质、性状画出

概念图。

2、囊性纤维病的形成中，基因控制合成的蛋白质也是酶吗？能否再举一个相似的例

子？（可提示这种蛋白质叫做结构蛋白）也用概念图画出三者的关系。

3、对比两个概念图，进行归纳。

学生思考问题，小组内交流，教师要适时与学生互动，及时发现、解决学生产生的疑

问，并引导学生得出正确结论。然后教师进行归纳总结：

基因控制性状是通过控制蛋白质合成来实现的，一类是类似豌豆的圆粒与皱粒、白化

病和侏儒症等实例，说明基因通过控制酶或激素的合成来控制细胞代谢过程，从而控制生物

性状；另一类是类似囊性纤维病、镰刀型贫血症等实例，说明基因通过控制结构蛋白的合成，

从而直接控制性状。以上分析综合如下图。由此可见，基因控制性状是通过控制蛋白质的合

成来实现的。）

2

控制3仙人以控制

(1)直接途径:基因工结构蛋白质一细胞结构一生物性状，如镰

刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。

(2)间接途径:基因朝酶或激素我细胞代谢我生物性状,如白化

病、豌豆的粒型。

探究活动三：基因控制生物性状的影响因素

教师可演示果蝇翅的发育需要经过酶催化的反应，而酶是在基因指导下合成

的，酶的活性受温度、pH等条件的影响等资料，对人身高的研究资料，并组织

学生讨论影响人身高的因素还有那些；学生阅读P70的细胞质基因的资料，来丰

富对基因控制性状的认识；教师最后进行归纳：

(1)一个基因能决定一种性状，但有的性状受多对基因的控制(如人的身高)。多因一效与一

因多效生物体发育

(2)基因控制性状还受到环境的影响,_____________1______，

ri

内因外因结果

基因与基因、基因与基因产物、基因与环境基%型+环境=表1型

之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物

体的性状。

㈣反思总结，当堂检测：

引导学生反思总结本节主要内容，当堂检测，及时反馈纠正

㈤发导学案，布置预习：这节课后请大家先预习第三节-遗传密码的破译，并完成课后延伸

拓展作业。

九.板书设计

第二节基因对性状的控制

孤A►RNA/蛋明(性状)

脱氧核音邮列酸耐核甘酸J中！I氨基酸序列f

遗传信息一＞遗传密码一.

2.基因、蛋白质和性状的关系

(1)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,如白化病等。

(2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镶刀型细胞贫血等。

十.教学反思

本节教学主要采用资料分析的方法，让学生亲身感受科学发展的过程。除教材原有的资

料外，还需要进一步参考相关资料，选出利于学生思考和理解的进行演示。

1.在动植物细胞中都不可能发生的是()

3

A.①②B.③④⑥

C.⑤⑥D.②©

解析：选B。该表达式中的①②⑤过程都能在动植物细胞中发生；③④过程只能发生在

RNA病毒体内；⑥过程迄今为止尚未发现。

2.在正常人体细胞中，遗传信息的流动过程不包括（）

①DNA复制②RNA复制③转录④逆转录

⑤翻译

A.①②B.②@

C.③⑤D.③©

答案：B

3.（2010年上海综合能力测试）1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒

（HIV）是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是

（）

A.2.八里氏蛋白质（性状）

B.4GiA暨逞DNA池上蛋白质（性状）

C.LA斐蟠DNA恚及RNA鲤*蛋白质（性状）

D.RNA照4@A—RNA£蛋白质（性状）

解析：选D。逆转录病毒的遗传信息传递方式为RNA逆转录传递至DNA,而没有RNA-RNA

的RNA复制过程，故可排除A、B、C三项。

4.在豌豆粒中，由于控制合成淀粉分支酶的基因中插入外来DNA片段而不能合成淀粉

分支酶，使得豌豆粒不能合成淀粉而变得皱缩。此事实说明（）

A.基因是生物体性状的载体

B.基因能直接控制生物体的性状

C.基因通过控制酶的合成来控制生物性状

I）.基因通过控制蛋白质的结构来控制生物性状

不能合成淀粉分芟阑工不黯髓粉，说明基因通过控制酶的合成来控制生物性

状。

4

5.有关基因、DNA、蛋白质、性状的叙述，不正确的是()

A.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的

B.基因是有遗传效应的DNA片段

C.白化病症状的出现，是由于基因直接控制合成异常的色素

D.基因与性状之间不是简单的一对一关系

解析：选C。因为色素不是蛋白质，故不是由基因直接控制合成的，而是通过控制酶的

合成来实现的。

6.根据所给图A〜E,回答下列问题。

④

(1)图A所示全过程叫,图B生理过程与图A中相对应序号是,图

C生理过程与图A中相对应序号是，图D生理过程与图A中相对应序号是。

(2)看图回答(有关空格可用图B、C、D中所示符号填写)，上述图示中，图________(填

图序号)含有DNA分子，图中用表示脱氧核甘酸长链。图(填图

序号)含有mRNA,图中用表示核糖核昔酸长链。

(3)图C、图D共同完成的生理过程叫_

(4)能完成图A中③④的生物是。

(5)图D过程不可能发生在________中。

A.神经元细胞B.肝细胞

C.心肌细胞D.人成熟的红细胞

(6)图E是,在生物细胞中共有种。

答案：(1)中心法则①②⑤

(2)B、CP链、T链、A链、B链C、DC链、D链

(3)基因控制蛋白质的合成

(4)RNA病毒

5

(5)D(6)转运RNA(tRNA)61

1.中心法则包括下列遗传信息的流动过程，其中表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

解析：选A。本题主要考查遗传信息传递的实质。

|中心法则及其发囿

I

回人‘复制|砌|逆#录||RNA复制|

遗传信息的传递,遗传信息的表达,某些病毒的遗

体现遗传实质体现生物性状传信息传递

2.（2011年中山高一检测）遗传信息从RNA-RNA途径是对中心法则的补充，下列能够

进行该传递的生物是（）

A.烟草B.烟草花叶病毒

C.噬菌体D.大肠杆菌

答案：B

3.下列试管中可模拟遗传信息的流动，其中模拟逆转录过程的是（）

解析：选D。由题干可获取的信息是：逆转录需要以RNA为模板，以脱氧核昔酸为原料，

还需要逆转录酶、DNA聚合酶、能量等条件。解答本题首先应明确逆转录需要的条件，再逐

个选项分析。

6

4.通常正常动物细胞中不具有的酶是（）

A.复制DNA所需的酶

B.转录合成RNA所需的酶

C.翻译合成蛋白质所需的前

D.逆转录合成DNA所需的酶

解析：选D。逆转录酶是RNA病毒具有的酶，在宿主细胞中发挥作用。

5.下列属于基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状的实例是（）

①人类的白化病②囊性纤维病

③苯丙酮尿症④镰刀型细胞贫血症

A.①②B.@@

C.①@D.②④

解析：选D。人类白化病是由于控制合成酪氨酸酶的基因异常导致酪氨酸酶缺乏，黑色

素不能合成。囊性纤维病是由于CFTR蛋白基因异常导致功能异常而引起的。苯丙酮尿症是

由于苯丙氨酸羟化酶的基因异常引起的。镰刀型细胞贫血症是由于控制血红蛋白合成的基因

异常导致血红蛋白异常引起的。

6.（2011年苏北四市高一检测）如图表示有关遗传信息传递的模x—、生心

拟实验。相关叙述合理的是（）

A.若X是mRNA,Y是多肽，则管内必须加入氨基酸_I

B.若X是DNA的一条链，Y含有U,则管内必须加入逆转录酶器令鬻一目

C.若X是tRNA,Y是多肽，则管内必须加入脱氧核甘酸日

D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,则管内必须加入DNA酶

答案：A

7.如图所示，下列有关叙述中，不正确的是（）

ATP、醉、原料

-----------

A.甲是DNA,乙为RNA,此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶

B.甲是DNA,乙为DNA,此过程要以甲为模板，酶为DNA聚合酶

C.甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录，原料为脱氧核甘酸

D.甲是RNA,乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸

解析：选C。A项，甲是DNA,乙为RNA时应为转录过程，需要以DNA为模板、核糖核

甘酸为原料，RNA聚合酶作催化剂；B项，甲是DNA,乙为DNA,表示DNA复制，需要DNA

作模板、脱氧核甘酸为原料、DNA聚合酶作催化剂；C项，甲是RNA,乙为DNA时应表示逆

转录，原料是脱氧核甘酸、RNA作模板、需要RNA逆转录前；D项，甲是RNA,乙为蛋白质，

7

表示翻译过程，RNA是模板、氨基酸为原料。

8.有关基因与酸关系的叙述正确的是()

A.每个基因都控制合成一种酶

B.醐的遗传信息在信使RNA的碱基序列中

C.基因的转录、翻译都需要酶

I).同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的

解析：选C。基因控制性状的途径有两条：一是通过控制蛋白质的结构来直接控制性状，

二是通过控制酶的合成来控制性状，故A错；遗传信息指DNA上的碱基序列，故B错；基因

的转录和翻译过程均需要酶的催化，C正确；同一生物体不同细胞内基因是相同的，但是酶

却不完全相同，故D错。

9.(2011年广州调研)下列关于基因与性状关系的叙述，错误的是()

A.一对相对性状可由多对基因控制

B.基因可通过控制酶的合成进而控制生物的性状

C.隐性基因控制的性状不一定得到表现

D.基因型相同，表现型就相同

解析：选D。基因与性状的关系是基因型与环境条件共同决定生物性状，因此基因型相

同，环境不同时，表现型不一定相同。

10.在生物体内性状的表达一般遵循DNA-RNA-蛋白质的原则，下面是几种与此有关

的说法，不正确的是()

A.在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的

B.对于真核生物而言DNA-RNA主要是在细胞核中完成的，RNA~蛋白质主要是在细胞

质中完成的

C.在同一个体的不同体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同

D.在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的

解析：选D。DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体的不同体细胞中

的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质却不一定相同。

H.中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。

(1)a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是、、和o

(2)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是(用图中的字母回答)。

(3)a过程发生在真核细胞分裂的期。

(4)在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是。

(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

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（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述）：

①___________________________________________________________________________:

②。

解析：遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制（a过程）：也可以从DNA流向

RNA,进而流向蛋白质，即遗传信息的转录（b过程）和翻译（c过程）。遗传信息从RNA流向

RNA（e过程）及在逆转录酶的作用下从RNA流向DNA（d过程）。在翻译过程中需要tRNA和核

糖体同时参与。DNA复制过程发生在真核细胞分裂的间期。真核细胞中，复制和转录的主要

场所是细胞核。tRNA能特异性识别信使RNA分子并转运氨基酸。RNA病毒的遗传信息传递与

表达的途径：RNA自我复制形成RNA,RNA翻译成蛋白质；RNA在逆转录酶的作用下形成DNA,

DNA通过转录和翻译形成蛋白质，从而表现出特定的生物性状。

答案：（DDNA复制转录翻译逆转录（2）c

（3）间（S）（4）细胞核（5元口附（转运1?附）氨基酸

（6）如下图：

0A—►蛋白质_>DNA_>RNA_►蛋白质

12.如图是囊性纤维病的病因图解：

CFTR基因缺失3个碱基

I

CFTR蛋白结构异常，导致功能异常

I

患者支气管内黏液增多

I

黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染

据图回答：

（1）基因是指。

基因中的代表遗传信息。如图中所示，形成的CFTR蛋白结构异常

的原因是o

（2）此种病例所涉及的是________基因对生物性状的控制。事实上，基因与性状并不是

简单的线性关系，基因与、基因与、基因与之间存在着复杂的相

互作用。

（3）通过图解可以看出，基因能通过______________________直接控制生物体的性状。

（4）基因控制性状的另一种方式是基因通过控制的合成来控制

,进而控制生物体的性状。

答案：（1）有遗传效应的DNA片段碱基对排列顺序基因缺失了3个碱基（2）单个

基因基因产物环境（3）控制蛋白质的结构（4）酶代谢过程

9

13.请回答下列有关遗传信息传递的问题。

（1）为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如图所示的模拟实验。

①从病毒中分离得到物质A»已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为

-GAACAUGUU-o将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序

列是一CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是过程。

②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大

分子，则产物Y是,试管乙中模拟的是过程。

③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合

物，则产物Z是。

（2）若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自

而决定该化合物合成的遗传信息来自。若该病毒除感染小鼠

外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套。

该病毒遗传信息的传递过程为«

解析：按含有的遗传物质不同，病毒可以分为DNA病毒（以DNA为遗传物质）和RNA病毒

（以RNA为遗传物质）。从病毒中分离得到A（单链生物大分子，碱基中含有U而不含T）,说

明A是病毒的RNA。将A放入甲试管，合成了产物X（碱基中含有T）,说明X是DNA,这一过

程模拟的是逆转录过程。

将产物X加入到乙试管,得到产物Y（Y是能与核糖体结合的单链大分子），说明Y是mRNA,

所以乙试管模拟的是转录过程。将Y加入丙试管中，得到产物Z