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1、1基因的本质和表达基因的本质和表达复习课的教学设计复习课的教学设计一、教材分析一、教材分析1.地位和作用遗传是生物界普遍存在的生命现象，是生物体的基本特征之一，它是在生物体的最基本特征 新陈代谢的基础上，通过生殖和发育的过程完成的，保持了生物界物种的相对稳定。基因 的本质和基因的表达是在初中生物课和高中生物（必修）教材分子与细胞部分的基础上， 从分子水平进一步详尽阐述遗传的物质基础和作用原理。它是高中必修本中“遗传和变异”一章 中的重要基础知识，是本章的重点、难点之一。该内容在高考中占重要的位置，其中 DNA 分子的 结构和复制功能、基因的表达功能是历来统考、高考必考的内容。同时，该部分涉及的
2、实验和分 子学知识较多，还含有学生容易混淆的概念，在复习课中对 DNA 是遗传物质、DNA 分子的结构和复 制功能、基因的表达功能等知识点不同角度，不同层次的重复和对比，使学生对染色体、DNA 和基 因的有关结构和功能以及它们之间的关系有更深入、全面的理解和认识。2.课时安排 两课时3.学情分析高二学生已经具有了思维能力和总结、推理能力，本人所教班学生总体素质较好，思维比较 活跃，在复习阶段，如能给予适当的引导，将所学的知识进行归类、变通，让学生通过对题目的 归纳、整理，亲历思考、总结的过程，使已学知识升华，是符合学生的认知水平的。4.教学策略的选择在复习课中，老师满堂灌的现象极为普遍，学生要
3、在短短的一两节课中回忆并熟练掌握大量 的知识是枯燥的学习过程。新课改理念要求在教学过程中应该发挥学生的主观能动性。本节复习 课，选取相同，相似的知识点进行归类，并举出相应的例题，通过老师对例题的讲解，及学生对 拓展题的讨论，加深学生对知识的掌握程度；从而达到复习、巩固知识的目的。达到以知识点帮 助解题，以解题帮助巩固知识点的目的。二、教育目标二、教育目标1知识目标通过对相应知识点及题目的复习，使学生掌握：（1）证实 DNA 为主要遗传物质的过程；（2）DNA 指导蛋白质合成的过程及其中的数量关系。2能力目标通过对科学家研究、实验过程的回忆，使学生进一步领会科学研究思路、遵循实验的设计原 则和采
4、用一些科学方法；通过对知识点的归类、分析，培养学生勤于思考、自觉对所学知识进行 总结、归纳的习惯和能力。3.情感目标2培养学生积极科学的思维方法，严谨的学习态度，勤于思考，善于对所学知识进行及时、准 确的归纳、应用的能力。三、教学的重点和难点三、教学的重点和难点1.教学重点（1）验证 DNA 是主要遗传物质的几个主要实验；（2）DNA 指导蛋白质的合成过程2.教学难点（1）几种与遗传有关的物质之间的相互关系；（2）在 DNA 指导蛋白质合成过程中 RNA 所处的位置；（3）在 DNA 指导蛋白质合成过程中出现的计算问题。四、教学流程四、教学流程教学流程（见图 1）图 1教学过程教学过程（一）导
5、入（一）导入遗传物质是遗传和变异的基础，在整个过程中起着重要的作用。目的：激发学生主动回忆的欲望，通过物质间关系图，明确各种遗传物质的相互间联系。引 出复习课题：遗传物质的基础。3提出问题：在本章所学的内容中提及的与遗传有关的物质是哪些？它们之间的关系又是怎样 的？学生活动：结合所学的知识，进行讨论，并回答所学遗传相关物质的种类，作出它们之间的 关系图。（二）复习（二）复习对基因的本质和基因的表达内容进行简要的重温目的：让学生在填表、看图的过程中，对大纲要求的识记、理解的内容作进一步的回忆。复习内容：（1）证明 DNA 是主要遗传物质的两个经典实验过程；（2）DNA、RNA 的分子结构；（3）
6、DNA 的复制、转录和翻译过程。学生活动：根据投影内容，填写图表并回答。（1）肺炎双球菌转化实验实验过程和结果结论(根据实验现象填写)(a) R 型肺炎双球菌感染，小鼠不死亡R 型菌无毒性(b) S 型肺炎双球菌感染，小鼠死亡S 型菌有毒性4(c) 灭活 S 型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠不死亡灭活的 S 型菌无毒性(d) R 型活细菌灭活 S 型细菌感染小鼠，小鼠死亡灭活的 S 型菌含有“转化因子”，使 R 型活细菌转化成 S 型菌(e) R 型活细菌S 型细菌 DNA有 S 型细菌(f) R 型活细菌S 型细菌蛋白质只有 R 型细菌(g) R 型活细菌S 型细菌荚膜多糖只有 R 型细菌DNA
7、是使 R 型菌产生稳定性遗传变化的物质，所以 DNA 是遗传物质菌噬菌体侵染细菌实验（看图填空）（3）DNA 的复制过程和转录、翻译过程之间的比较（填写表格）DNA 的复制转录翻译意义为细胞分裂做 好物质准备DNA 控制蛋白质合成，从而控制性状不同点 发生时期分裂间期蛋白质合成5进行场所细胞核细胞核细胞质模板亲代 DNA 分 子（母链）DNA 的一条链信使 RNA（mRNA）原料产物游离的脱氧核 苷酸子链, 与母链形成子 代 DNA游离的核糖核苷 酸信使 RNA氨基酸合成肽链，构 成蛋白质分子相同点都需要模板，遵循碱基互补配对原则；都要消耗能量（ATP）（4）DNA 的粗提取实验原理、步骤。（
8、三）题型归类（三）题型归类对本章节出现的常见题型分类、整理，并引出拓展题目。目的：学生能否熟练掌握知识点，通常要通过学生的解题过程了解。对题目分类有利于学生 从不同角度重温知识点，找出薄弱之处；引用相关高考题作拓展题，有利于活跃学生的思维，并 使学生所学的知识升华。学生活动：在课前应自行熟悉双基练习及课后练习的题目；在课中按照老师给出的不同 题型的例题进行重温并积极思考拓展题的内容；课后应继续进行归类工作，并把归类的方法应用 到其他章节的学习当中。（1）与计算相关的题型关于碱基互补配对规律的有关计算规律一：DNA 双链中的两种互补的碱基相等；任意两个不互补的碱基之和相等，占碱基总数 的 50%
9、。例：构成 DNA 的碱基有四种，下列哪项碱基的数量比因生物种类不同而异？A、AC/T+G B、A+G/T+C C、A+T/G+C D、C/G规律二：在 DNA 双链中，一条链上中的 A+G/C+T 的比值与另一条互补链上的相同碱基的比值 互为倒数；一条链中的 A+T/C+G 的比值等于另一条互补链上的相同碱基的比值。例：DNA 的一条链中的 G+T/C+A 为 0.5，A+T/C+G 为 2，则该 DNA 分子中另一条链上同样的碱 基比为多少？A、0.5 和 2 B、2 和 0.5 C、0.5 和 0.5 D、2 和 26规律三：DNA 双链中，单链中的碱基 A、T、C、G 所占的比值，与另
10、一条互补链相对应的碱基 T、A、G、C 的比值是相等的，而整个 DNA 分子中的 A、T、C、G 所占的比值为两条单链中相同碱基 的比例的平均值。例：某 DNA 分子的一单链中，A 占 20，T 占 30，则 DNA 分子中的 C 占全部碱基的百分之 多少？A50 B25 C20 D30规律四：在双链 DNA 及其转录的 RNA 之间有下列关系：互补碱基的和如（A+T 或 C+G）占全部 碱基的比等于其任何一条链中这两种碱基比例的比值，且等于其转录形成的 mRNA 的碱基的比例。 例：某一 DNA 分子的碱基中含有 20的 GC，那么由它转录成的 RNA 碱基中的 GC 应为百 分之多少？A2
11、0 B40 C60 D80关于半保留复制的有关计算DNA 自我复制过程最主要的特点是半保留复制，一个 DNA 分子无论复制多少代，这个 DNA 分 子的两条链不变，一直作为模板分别进入两个子代 DNA 分子中，例：一个由15N 标记的 DNA 分子，放在没有标记的环境中培养，复制 5 次后标记的 DNA 分子占 DNA 分子总数的多少？A1/10 B1/5 C1/16 D1/25基因控制蛋白质合成的过程中，基因、mRNA 的碱基、蛋白质中的氨基酸之间的数量计算。基因（DNA）碱基:mRNA 的碱基:氨基酸6n3n1n例：一条多肽链中有氨基酸 1 000 个，则作为合成该多肽链模板的信使 RNA
12、 和用来转录该信 使 RNA 的基因分子分别至少有碱基多少个？A.3 000 个和 3 000 个 B.1 000 个和 3 000 个 C.1 000 个和 4 000 个 D.3 000 个和 6 000 个【拓展练习拓展练习】经测定，某种噬菌体遗传物质的碱基组成为（AC）/（TG）1，可以确定它可能是( )A双链 DNA 病毒 B.单链 RNA 病毒 C.双链 RNA 病毒 D.单链 DNA 病毒（2）与实验相关的题型；例 1.噬菌体内的 S 用35S 标记，P 用32P 标记，用该噬菌体去侵染某细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中35S 和32P 的分布规律是( )（细菌体
13、内含有32S 和31P 两种元素）A、外壳内含35S 和32S，核心内只含有32P B、外壳内只含有32S，核心内只含有32P7C、外壳含35S 和32S，核心内含32P 和31P D、外壳内只含32S，核心内含有32P 和31P例 2在 DNA 粗提取实验中，在向溶解 DNA 的 NaCl 溶液中，不断加入蒸馏水的目的是（ ）A.加快溶解 DNA 的速度 B.加快溶解杂质的速度C.降低 DNA 溶解度，加快 DNA 析出 D.降低杂质溶解度，加快杂质析出【拓展练习拓展练习】KSV（劳氏肉瘤病毒）的结构分三层：外层为脂被膜，中层为蛋白质外壳，内部含有 RNA 和蛋 白质。用去垢剂破坏病毒的脂被
14、膜后，将病毒分成两等分，分别放入 A、B 两烧杯内，并作如下实 验：向 A 烧杯中加入四种脱氧核苷酸，其中一种已被放射性物质标记，结果在 40 恒温下， 放射性物质进入一种对 RNA 酶稳定，而能被 DNA 酶破坏的物质中。先向 B 烧杯中加入 RNA 酶，再重复实验，结果没有这种物质产生。（a）A 烧杯内形成的物质是 。这种物质是在 酶的作用下，以为模板形成的。该过程叫 ，是对 的一个重要补充。（b）B 烧杯内不能形成该物质的原因是 。（c）如何证明中层的蛋白质外壳中含有 N、S 元素？（3）与图表相关的题型例：按照对应关系填写表格TDNA 双链T信使 RNAU转运 RNAG氨基酸遗传密码8
15、【拓展练习】例：某基因编码区中具有 3 个能编码蛋白质和 2 个不能编码蛋白质的序列，下图表示该基因 的片段及其相应转录出的信使 RNA，请据图回答问题：注：与该基因片段相关的几种氨基酸的密码子：丝氨酸（UCG、UCU、UCC、UCA、AGU、ACC）； 缬氨酸（GUA、GUU、GUC、GUG）；甘氨酸（GGU、GGG、GGA、GGC）；甲硫氨酸（AUG）；终止密码 （UAA、UGA、UAG）。（a）该图所示的过程与合成 DNA 过程相比，不同的是以 为模板。（b）若该基因复制时发生差错，在上图箭头处的碱基“T”丢失了，该变异基因指导合成 肽链的最后一个氨基酸是 。（c）当上图箭头由 T 变成 G 时，这种突变结果对该蛋白质的合成的影响是 。（d）若该基因平均每个内含子有 210 个碱基对，平均每个外显子含有 147 个碱基对，则该基 因共含有 个碱基对，该基因可编码的氨基酸最多有 个。（4）热点关注问题新出现的生物种类朊病毒是 1997 年诺贝尔医学奖得主美国生物化学家普鲁辛纳发现的，其本质是具有感染 性的蛋白质，能引起羊“搔痒症”和“疯牛病”，朊病毒的遗传物质是蛋白质。它的发现对于探 索生命的起源与生命现象的本质、新药的研究与开发等具有重要意义。例：在对疯牛病的某病原体进
