第4章 基因的表达（兰州二中 季学明、高瑜婷）一、核心素养侧重点：1.生命观念教材前三章按照科学史的顺序一步步揭示了遗传物质的化学组成和结构，渗透了生命的物质观，本章凸显的则是生命的信息观。细胞内时刻进行着遗传信息的转录和翻译，在生命活动的舞台上，活跃的是DNA、RNA、蛋白质等物质，但传递的是信息；生物体从亲代继承的是染色体和DNA，但DNA上储存的是遗传信息；生命活动需要物质和能量的持续输入，也离不开信息的传递、表达和调控。因此，本章引导学生建立生命的信息观，使学生形成生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念。基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，使学生进一步认识生物界的统一性，认同当今生物可能有着共同的起源，有利于学生学科网（北京）股份有限公司


就是假说。本章的“思维训练”以我国遗传学李家汝祺教授的实验成果
为素材，训练学生提出假说的能力。学科网（北京）股份有限公司
建立生物进化观。2.科学思维本章从多方面训练学生的科学思维。基因的选择性表达、表观遗传等内容，体现了基因与性状之间关系的复杂性，使学生认同生物学中因果关系的复杂性，同时提升多角度、多因素分析复杂事件的方法和能力。对于几个碱基决定21种氨基酸的推测，体现了演绎推理的过程；分别选自植物柳川鱼和动物小鼠的表观遗传实例，引导学生归纳DNA甲基化这种经典的表观遗传现象，是归纳法的再次应用。提出假说是科学研究中一种重要方法。假说往往是人们从经验到形成理论的桥梁，引导着人们开展新实验，获得新理论。人们在实践中发现了新的自然现象，又没有现成的理论可以解释，只好独辟蹊径，提出一种全新的解释，这


探 究本章设计
了多个“思考讨论”和一个“思维练训”活动，旨提在高学生的科学
探究能力。例如，“录传信遗的转息”中的“思考讨论
”活动，通过问题引导学生观察比较录转出的RNA与DNA碱基序
列的异同，“传表观遗”中的“思考讨论”分动，引导学生活析实验现象。
课后习题还针对查阅资料、设计实验等能力的提高进行设计
。例如，引导学生探究黑黄相间的雌猫毛色形成的原因；设置磁
蛋白基因的情境，引导学生进行实验设计。合学引导理生开展这些
活动或练习以可，提高学生观察提、析、分问、讨论和交流的能力与
团队合作意与4.社会责任基因识。性状之间的关系往往
比较复杂，环境和不良方生活的式可能会通
过表观遗传机制影响章因的表达，因基，本此通过“与社会的联系”帮学科网（北京）股份有限公司
3.科学


生认识学吸烟的危害从，而选择健康的生方活式。“复习与提高”关注苯丙酮尿症
的发病机制和国我的应对措施了，现体我国政府对特殊人群的关
爱，反映了社会主义制度的优越性。在“学科技术社会”栏目中，充分体现了基因
工程的合理应用能够造福于社会关，导学生引注生物科学技术在生
产生活中的应用。通和了解中心法则过提出的修正过程，以及表观遗传的发现等，认同科学是不
断发展的，人类对自然界的探究永无止境。二、
课标要求概
控3遗传信息念制生物性状，并代代相3.传1亲代传递
给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上3.1.4 概述DNA分
子上的遗传信息通指过NAR导蛋白质的合胞，细成分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状
主要通1蛋白质表现3.过.5 概述某些
基因中碱基序列不变但表变改型的表观遗传现象学科网（北京）股份有限公司
助


章节第4章 基因的表达 节第1 基因指导蛋白质的合成教学
目标1.概述2遗传信息的转录和翻译过程。.计算DNA碱基
数目、RNA碱基数目与氨基酸数目之间对应关系。3.阐
明中心法则的具体内容，认同科学是不断可能有着共同的起源。4.基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，认同当今生物发展的。教学重点1.遗传信息的转录和翻译过程。2.中心法则的
具体内容。教学
难点遗传信息的转录和翻译过程教学方法任务
引领，问题驱动学生学习法课
时安排2课学 教 时 过 程教学实例补充
与更新第1节
基因指白蛋导质的合成提
问的入：基因引实质是什么？是（具有遗传效应的DNA片段
）问题：什么
是遗传效应？（基因控制）的性状学生活动：阅读P63章
首页内容，通过抗虫棉的实例认识基因的控
制性状的过程就是表达。教
师：结合学生阅读中的问题，激发学生思考：基因
如何控制合成蛋白质？结合章首页的背景图讲解基因控
制蛋白质的合成过程，宏观理解基因的表达。
板书基因的表达）4章 （第任务1：
通为RNA的结构组成理解过RNA作基因的信使，
将蛋传信息传递到遗白质学生活动：
阅读P64正文最后一段和P65一、二段
，结认图4-1、2、3。合识RNA的组成和种学科网（北京）股份有限公司装订线
授课


，区与RNA分DNA的异同，学ARN习的相关知
识。教
师：请阅读课文识RNA认，理解RNA为什么能将
息因的遗传信传递基给质白蛋？问题驱动，培养学生科学思维。问题1.1：1.RNA的全
称是A么？RN什的基本单位
是么？RNA什与DNA的主要区别是么什？RNA有
哪些种类？问题1.2：
为什么RNA适于的信使作NAD呢 ？教
师：板书第（1节 基因 指导蛋白质的合成一、RNA的组成和种
类（一）组成：4种核
糖核苷酸构成的核糖核酸（与DNA的不同是核
糖）U无T和有（二）结构：一
般是单链（三）种
类AmRN：、tRNA、rRNA）任务2：遗传信息的转录过程学生活动：结
合和P65图4-教材4图中的文字，思考下列问题
，理解转录过程。问题2.1：什么
是转录？转录的场所在题问哪？2.2：转录的
具体过程（结-图4合4中的4个步
骤提炼关键词）？转录的果结？转录过程中碱基如何配
对问题2.3？：转录需要的
料原是？的转录过中程模板？教
师：引导学生认识转录过程。(1)概
念:以DNA的一碱链为条板,按模基互补配对原
则合成RNA的过程。学科网（北京）股份有限公司
类


所:主要是细胞核,在细胞质(线粒、体叶绿)中也能发生转录过程。(3)体过程(见图)教
师：整理板书二（、转录：DNA指导合的过程mRNA成（一）场
所：主要在细胞核（二）过程：结
合解旋、碱基互补配对、聚合、释放
1、
酶： （三）
条 2、能量： 件 3、
模板 ： 4、
原料阅学生活动：：）读P66“思
考.讨论”中的3个问题，比较转录与DNA复
制的异同。讨
论1.转录与DNA复制有么什共同之处?这对保证
遗传信息的准确转录有什么意义？都需要模板,都遵循
碱基互补配对原;则 碱基
互补配对原则保证遗传信息转录的准确性;讨
论2.与DNA复制相比，转录需要的料原和酶各有
什么不同？学科网（北京）股份有限公司
(2)场


糖核苷酸为原料NR，A聚合酶DNA复
制：脱氧核糖核苷酸为原料，解酶旋和DNA聚合酶问题3.转录
产序生的NA的碱R基列与其模板链的碱基序
列有何异同点？转录时，
游离的核糖核苷链与D酸A模板N上的碱基
互补配对，R该NA的碱序基列与DNA另一条链
（非模板链的）碱基序列的区链别RNA是上的碱基U。对应在
非模板链上的碱基是T。教
师：讲解引导学生4较图4-比中mRNA与DNA的
另外一条链的碱基序列有何异同点的任务3：遗传信息？翻译过程学生活动：阅读P66“相
关信息”和正文翻译的概念，
宏1问题3.观认识翻译。：理解翻译是
什么过程？结合翻译的词义思
考该过程的信息特点？翻译的信息流动方向是什么？问题3.2：翻译的实质是
将mRNA的碱基序列翻译
为蛋白质中的氨基酸序列。的程过该过程中mRNA中
什么信息流向蛋白质中的什么信息？教
师：讲RNm解A携带的码密子，学生了解密码子
的组成和种类。道知mRNA上3个相邻碱基决定的1个氨基酸，
每3个这样的碱基叫做1个密码子
。问题3.3：4种碱基
如何定蛋白质的决21种氨基酸
呢？如酸1个碱基决定果个氨基1就只能决定几种
？如酸1个碱基决定1果个氨基就只能决定几种
？如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定几种学？生活动：阅读P67“思
考.讨论”，结合表4-1了学科网（北京）股份有限公司
DNA转录：核


子。讨
码1.从密论子表可以看，出像苯丙氨酸，亮氨酸这
样，绝大多数码基酸都有氨个密几子，这一现象
称作密码子的简并性。你认为密码子的简并对生物体的生存发展有
什么意义？当密码
子基中有个碱一改变，时由于密码的简并
性，可能并不会改变其当应的对基酸。氨某种氨基酸使用
率频码高时几种不同的，密子都编码一种氨基酸，可以
保证翻译的速度。讨
上2.几乎所有的生物体都共用论述密码子，根据
这一事实，你能想到乎地球上几什么？所有的生物共用一套密码
子物。说明所有生表可能有共同的起源
或质命在本生上是统一的。学生活动：阅读P67图4-6，认识tRNA的结构，理解
它在翻译中的作问题用。3.4：结
思tRNA的结构，合考其在翻译中的作
用？（识别密码子，转运（基氨。酸每种tRNA只能识别
并转运一种氨基酸。每可氨基酸种由一种或
几种tRNA转运））学生活动：
阅读P68图4-7，学习翻译过程。教
师：结合翻译中的信息的流讲动解翻译过程