高中生物-第1节基因指导蛋白质的合成教学设计学情分析教材分析课后反思

必修2基因的表达NO.3

班级：姓名：学号：

专题高考考点及要点

I.遗传信息的转录和翻译(II)⑴转录和转翻的过程是怎样的？

(2)遗传信息、密码子和反密码子有怎样的区别和联系？

2.基因与性状的关系(II)(1)写出“中心法则”的表达式。

(2)基因控制生物性状的途径有哪些？

专题知识及要点梳理

知识点一：DNA与RNA的分析与比较

(DRNA与DNA的区别

物质组成

结构特点

X五碳糖特有碱基

DNA脱氧核糖T(胸腺喀咤)一般是双链

RNA通常是

(2)基本单位：核糖核昔酸。

♦信使RNAmRNA：蛋白质合成的模板

(3)种类及功能卜专运RNAtRNA：识别并转运氨基酸

、核糖体RNArRNA：核糖体的组成成分

【例11下列关于DNA和RNA特点的比较，正确的是()

A.在细胞内存在的主要部位相同B.构成的五碳糖不同

C.核俘酸之间的连接方式不同D.构成的碱基相同

【例2】经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，噪吟占58%,

喀嗡占42%,由此可以判断()

A.此生物体内的核酸一定是DNAB.该生物一定不含DNA而只含RNA

C.若此生物只含DNA,则一定是单链的D.若此生物含DNA,则一定是双链的

【总结提升】

⑴DNA和RNA的判断

①含有碱基T或脱氧核糖今DNA；②含有碱基U或核糖今RNA。

A=T,G=C且

(2)单链DNA和双链DNA的判断①若:今双链DNA；

A+G=T+C

②若：喋吟工喀噬今单链DNA。

1

(3)DNA和RNA合成的判断

用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可推断正发生DNA

的合成：若大展利用U,可推断正进行RNA的合成。

知识点二：比较DNA复制、转录与翻译府：幽聚合髀

结果：双链解开，暴露碱必

1.遗传信息的转录原则:破密互补配对原则(AUT-A,C-G,G~C)

模板：解开的DNA双链中的一条链

(1)概念：以为模板，按碱基互原料:游离植树『酸

补配对原则合成RNA的过程。陶：RNA聚合陶

.结果：形成一个RNA

(2)过程(见下图)

合成的mRNA从模板链上释放

DNA双链恢复成双螺旋结构

2.遗传信息的翻译

(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸,

以为模板，合成具有一定岚基酸

顺序的蛋白质的过程。

(2)过程(见下图)

(核箱体在mRNA上的移动方向)

【例3】.(2011•安徽，5)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是

A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子

B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行

C.DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶

D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次

【例4】如图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程，括

图分析下列叙述不正确的是()

A.图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译同

时发生

B.图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传

递给蛋白质的

C.两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料

D.图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由5'到3'端

【例5】.下图为蛋白质的合成图示，请据图问答问题:

2

正在合成的多肽链

(1)mRNA与核糖体的数量关系：一个mRNA上可同时结合

核糖体。

(2)存在上述关系的意义：o

(3)核糖体在mRNA上移动为方向：(据图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译

在前。

(4)蛋白质合成的结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至等结

构中进一步加工。

(5)讨论：图示中合成了兀条肽链？是否相同？

【例6】(1)细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与(2014•新课标I【，5A)()

(2)反密码子是位于mRNA上相邻的三个碱基(2013・新课标I,1C)()

(3)一条mRNA翻译只能得到一条肽链(2013•浙江，3C改编)()

(4)真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译(2012•安徽,5D)()

⑸胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链屹011•北京，4A)()

(6)细胞中有多种IRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸()

知识点三：遗传信息、密码子和反密码子的比较

［例7］下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成如下表所示，正确的是

()

选项遗传信息遗传密码碱基构成

AmRNADNA相同

BDNAmRNA、tRNA或rRNA相同

CDNADNA相同

DDNAmRNA不同

【例8】根据下表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()

DNA双链

TG

mRNAC

tRNA反密码子A

氨基酸苏纭酸

A.TGUB.UGAC.ACUD.UCU

【总结】(1)基因、密码子、反密码子的对应关系

津巴管主酪氨酸

期IQO入冬氨酸

DNAmRNAtRNA

(基因)(密码子)(反密码子)

3

（2）级基酸与密码子、反密码子的关系

①每种氨基酸对应1利域几种密码子（密码子简并性），可由1种或几种tRNA转运。

②1种密码子只能决定1种氨基酸，1种tRNA只能转运I种氨基酸。

③密码子有64种（3种终止密码子，61种决定氨基酸的密码子），反密码子理论上有61种。

知识点四：基因表达的相关计算

【例9】现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的敏基酸序列来人工合成基因。现已知人体

生长激素共含190个肽犍［单链），假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合

成的生长激素基因中G至少有（）

A.130个B.260个C.313个D.无法确定

【例10］胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B

链中的氨基酸有n个。下列有关叙述中不正确的是（）

A.胰岛素基因中至少有碱基数是6（m+n）

B.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链

C.胰岛素mRNA中至少含有的密码子为（m+n）个

D.A、B两条肽链可能是经蛋白酶的作用后形成

【总结提升】（l）DNA和mRNA对应碱基及数量的计算

找准DNA和mRNA之间对应碱基及其比例关系，即DNA模板链中A+T（或C+G）与mRNA

中A+U（或C+G）相等，则（A+T〃％=（A+U）mRNA%。

⑵基因控制蛋白质合成中的相关计算

DNA（基因）、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：

DNA（基南6n个薇基

mRNA----------------------------------3n个薇网

脓*OOOOOO“个氨基酸

可见，蛋白质中氨基酸数目=l/3mRNA碱基数目=1/6DNA（或基因）碱基数目。

知识点五：中心法则的过程分析

利用流程图分类剖析中心法则

（1）细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则为：着（DN夕恚受RNA型巴蛋白质

（2）烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则为：复菽人翻译一蛋口质

（3）HIV等逆转录病毒的中心法则为：

RNA逆转录》篇（DNA强强RNA理庄蛋白质

【例11】HIV感染人体后，其遗传信息的流动方向如图所示。下列叙述正确的是（）

4

①②3④

RNA--0NARNA―>蛋白质

A.过程①、②以边解旋边复制的方式合成DNA分子

B.过程③可合成出子代HIV的RNA

C.过程④中遗传信息由mRNA先流向tRNA,再流向蛋白质

D.过程①在病毒内进行，过程②、③、④在人体内进行

【例12］如图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗菌药物的作用原理，结合图表

分析，下列说法正确的是］）

（、②/、③

①DNA____：：④RNA-----*蛋白质

抗菌药物抗菌机理

青霉素抑制细菌细胞壁的合成

环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性（可促进DNA螺旋化）

红霉素能与核糖体结合

利福平抑制RNA聚合酶的活性

A.利福平和红霉素都能印制①过程

B.青霉素和环丙沙星均能抑制细菌的②过程

C.结核杆菌不能发生④过程

D.⑤过程可发生在人体的健康细胞中

【总结提升】

⑴中心法则包括五个过程：①DNA复制，②转录，③翻译，④逆转录，⑤RNA复制。每一

个过程都需要模板、原料、酶、能量，也都遵循碱基互补配对原则。绘制成遗传信息的传递

图解如下:

夏制复制

RNA理生蛋白质（性状）

逆转录

此类试题主要涉及遗传信息的传递、表达，主要是以各种变形的中心法则图解为背景切入。

⑵解答此类试题的关键是识别中心法则图解，确定考查的遗传信息传递的具体过程。如果

是模拟实验类，则可以通过所提供的模板、原料、酶的种类等相关条件来确定；如果是中心

法则的变形类就先还原图解，与中心法则的标准图解进行对比，重现图解中隐去的关键词或

确定图解中相关数字、符号所代表的具体过程。

知识点六：与中心法则有关的模拟类实验

【例13］.右图为有关遗传信息传递和表达的模拟实验，下列相关叙述

合理的是（）

5

A.若X是mRNA,Y是多肽，则试管内必须加入氨基酸

B.若X是DNA,Y含有U,则试管内必须加入逆转录酶

C.若X是tRNA,Y是多肽，则试管内必须加入脱氧核甘酸

D.若X是HIV的RNA,Y是DNA,则试管内必须力口入DNAIW

【例14］如图为模拟中心法则信息传递过程的实验研究装置，据图回答:

模板A»产物c">

能垃和其

他条件

(1)若图示为模拟某种病毒的信息流动过程，装置加入的模板A为单链，其部分碱基序列为

-GAACACGUC-,加入的原料B为脱氧核昔酸，则该过程所需的酶B为,模拟

的过程为。

(2)若图示为模拟人体淋巴细胞的信息流动过程，装置加入的模板A为双链，其部分碱基序

歹IJ为一GAACATGTT-,加入的原料B为,则该过程所需的酶B为RNA

聚合酶，模拟的过程为，该生理过程主要发生在该细胞的中。

【总结提升】

⑴“一看”模板

①如果模板是DNA,生理过程可能是DNA复制或DNA转录。

②如果模板是RNA,生理过程可能是RNA复制或RNA逆转录或翻译。

⑵“二看”原料

①如果原料为脱氧核苜酸，产物一定是DNA,生理过程可能是DNA夏制或逆转录。

②如果原料为核糖核甘酸，产物一定是RNA,生理过程可能是DNA转录或RNA复制。

③如果原料为氨基酸，产物一定是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。

(3)“三看”产物

①如果产物为DNA,生理过程可能是DNA复制或RNA逆转录。

②如果产物为RNA,生理过程可能是RNA复制或DNA转录。

③如果产物是蛋白质(或多肽)，生理过程是翻译。

知识点七：基因对性状的控制

(1)直接控制：基因通过控制蛋白质的分子结构,直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫

血症和囊性纤维病。

(2)间接控制：基因通过控制醒的合成来控制细胞新陈代谢，进而间接控制生物体的性状，

如人类肤色的控制C

6

酪氨酸唧基因望_►酪氨酸海基因异常

限乏

控制

酪氨酸的

酪氨酸山匕黑色素

酪氨酸不能转化为黑色索

(肤色正常)(白化病)

【例15】卜图是基因对性状控制过程的图解，据图分析下列说法正确的是()

正常红细胞

基因1十T血红馔白,—镰刀型红细胞

?y酪氨酸

基因2&M,与酪氨酸酶^--------I

-------'黑色索

A.同一生物的同一细胞中Mi、M2可同时发生

B.③、④性状不同的根本原因是基因中碱基对的缺失

C.白化病的成因是酪氨酸酶活性低导致黑色素不能合成

D.①、②过程所遵循的碱基互补配对方式不完全相同

【例16]白化病和黑尿病都是因酸缺陷引起的遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后

者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示

人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析下列叙述，不正确的是()

荒丙氨酸超A酪氨酸一B一羟苯丙氨酸遮£尿黑酸

白化病十酶B黑尿症十醉D

黑色素乙酰乙酸

A.白化病患者细胞内不•京都不含酶B

B.控制的D合成的基因发生突变会导致黑尿病

C.白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的

D.图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制

【例17](1)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成(2013・新课标【，1D)()

(2)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则(2010•海南，I2A)()

(3)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(2010•海南，12D)()

(4)HIV(逆转荥病毒)感染人体过程的遗传信息流示意图为：

RNA逆转录-M(ENA差生RNA邈受蛋白质(性状)

制J()

(5)基因与性状之间是一一对应的关系()

【总结提升】

(I)一般而言，一个基因决定一种性状。

⑵生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因

7

有关。

⑶有些基因可影响多种性状，

基因1基因2

如-t-AB，一C,基因1可影响B和C性状。

施I的2

（4）生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表现型可能不同，基因型不同，

表现型也可能相同。

【精题精练】

1.美国科学家安德鲁•菲尔和克雷格•梅洛发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因

信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是i）

A.有的RNA具有生物催化作用B.tRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物

C.mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应

D.分化后的不同形态的组胞中niRNA的种类和数量有所不同

2.克里克研窕发现在反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，

笫三对有一定自由度，配对情况如下表，下列叙述错误的是（）

反密码子第三个碱基UGAC

密码子的第三个碱基A或GU或CUG

A.与密码子ACG配对的反密码子有UGC和UGU

B.决定氨基酸的密码子有61种，反密码子可能少于61种

C.反密码子与密码子的配对严格遵循U与A配对，G与C配对

D.决定氨基酸密码子的一个碱基改变，则反密码子和氨基酸不一定改变

3.下图为蛋白质合成的一系列过程，表中为部分密码子表，有关分析正确的是（）

笨

氨丙

基氮酸赖氨酸

酸

密UUUAAA

码

子UUCAAG

A.真核细胞中a过程只发生在细胞核中，需RNA聚合酶的催化

B.③由蛋白质和tRW组成，其形成与核仁有关

C.④的形成方式是脱水缩合，脱去的水中的氧只来自粉基

D.⑤上携带的氨基酸是赖氨酸

4.下图表示细胞内遗传信息传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中（）

①RNA③》蛋白质

A.两者都只有①B.前者有①、②、③，后者只有②和③

8

C.两者都只有①、②D.前者只有①和②，后者只有②

5.下面的甲、乙两图为真核细胞中发生的部分代谢过程示意图，下列有关说法中，正确的

是（）

A.甲图所示过程叫作翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成

B.甲图所示过程中核糖体移动的方向是从右到左

C.乙图所示过程叫作转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板

D.甲图和乙图所示过程中都发生了碱基配对，并且碱基互补配对方式相同

6.存在于生物体内的双钻RNA经酶切后会形成很多小片段，这些小片段一旦与niRNA中的同

源序列互补结合，形成双涟RNA,便导致niRNA失去功能，即不能翻译产生蛋白质，也就是

使基因“沉默”了。已知控制矮牵牛紫色花的基因为……TGGGAACTTA……（模板链片段底若

将产生紫色素的基因……ACCCTTGAAT……（模板链片段）转入开紫色花的矮牵牛花中，则矮牵

牛花的花色最可能为（）A.深紫色B.浅紫色C.紫色（不变）D.白色

7.艾滋病病毒（HIV）侵染人体细胞会形成双链DNA分子，并整合到宿主细胞的染色体DNA

中，以它为模板合成mRW.和子代单链RNA,mRNA做模板合成病毒蛋白。据此分析下列叙述

不正确的是

A.合成RNA—DNA和双链DNA分别需要逆转录酶、DNA聚合酶等多种酶

B.以RNA为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录

C.以mRNA为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳

D.HIV的突变频率较高其原因是RNA单链结构不稳定

8.下图为翻译过程中搬运原料的工具IRNA,其反密码子的读取方向为“3'端一5'端”，

其他数字表示核甘酸的位置。下表为四种氨基酸对应的全部密码了。相关叙述正确的是

（）

氨电酸密码子

色氨酸UGG

GGU、GGA

甘氨酸

GGG、GGC

苏氨酸ACU、ACA

ACG、ACC

肺氨酸CCU、CCA

CCG、CCC

A.转录过程中也需要搬运原料的工具B.该tRNA中含有氢键，由两条链构成

C.该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸D.氨基酸与反密码子都是一一对应的

9.如图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是（)

9

图1

图2

A.图1可发生在绿藻细胞中，图2可发生在蓝藻细胞中

B.DNA—RNA杂交区域中A应与T配对

C.图1翻译的结果得到了多条多肽链，图2翻译的结果只得到了一条多肽链

D.图2中③的合成需要的酹与图1中的RNA聚合酶完全一样

10.有人取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如图所示。下列有关图示的分

析，正确的是（）

A.在基因1〜8中，控制核糖体蛋白质合成的基因最有可

能是基因5

B.若基因1〜8中有一个是控制细胞呼吸酶的基因，则最

可能是基因7

C.功能最为近似和差异最大的细胞分别是1与6、5与7

D.细胞分化使不同细胞中RNA完全不同，导致细胞的形态■表达□未表达

和功能各不相同

11.（2014•江苏，20）关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是（）

A.一个含〃个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数矩〃/2个

B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率

C.DNA聚合的和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上

【）.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化

12.（2013•新课标I,1）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（）

A.一种tRNA可以携带多种氨基酸B.DMA聚合酶是在细胞核内合成的

C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合

成

13.（2014•江苏，6）研究发现，人类免疫缺陷病毒（HIV）携带的RNA在宿主细胞内不能直接

作为合成蛋白质的模板。依据中心法则（如图），下列相关叙述错误的是（）

①⑤

厂、②厂③

IDNA_・：RNA©.蛋白质

A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过④②③环节

10

B.侵染细胞时，病毒中的蛋向质不会进入宿主细胞

C.通过④形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上

D.科学家可以研发特异性抑制逆转录陋的药物来治疗艾滋病

14.(2014•四川，3)将牛催乳素基因用即标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体

上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是()

A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核甘酸

B.该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA

C.连续分裂〃次后，子细胞中*标记的细胞占1/2田

D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等

11.如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。据图回答：

[①表示丙氨酸

染色体DNA|胰岛索.因|丽4DNA

(1)该图表示的过程发生在人体的细胞中，饭后半小时后，上图所示过程会

(填“增强”或“减弱”)。

⑵图中①表示的过程称为,催化该过程的酶是,②

表示的物质是O

(3)图中天冬氨酸的密码子是,胰岛素基因中决定“………”的

模板链的碱基序列为。

(4)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的②的碱基数远大于153,主

要原因是o一个②上结合多个核糖体

的意义是。

12.甲图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图。请问答下列问题：

II

甲

(1)1、I【代表的结构或物质分别为

⑵完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的C它们是

(3)从甲图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有—

⑷根据右侧表格判断：［IH］为(填名称)。携带的氨基酸是

o若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是

参与有氧呼吸的第阶段。

(5)用a-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测a-鹅膏蕈

碱抑制的过程是(填序号)，线粒体功能(填"会”或“不会”)

受到影响。

(6)乙图为甲图中①过程，图中的b和d二者在化学组成上的区别是

图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为。

学情分析

本节课的教学内容是模块2”遗传、变异和进化”的第2单元第3讲“基因的表达”的

知识内容。本课是复习课，旨在帮助学生整合已有的认识，以达到更深层次的整体认识。

效果分析

这是高二期中考遮蔽时必修二第四章基因表达的复习课(第一课时)，这节课要达到的

12

目标是学生能够掌握转录和翻译的过程以及存着的知识。本节课的设计依据的原则是学生能

够自己弄明白的问题老师不加干涉，但是需要通过提问方式检查学生是否掌握全面；对于

学生知识再现有困难的知识点（如转录和翻译的过程、有关的计算等）老师要采取多种方式

帮助学生理解。

从课堂的高效性角度来讲，我个人认为做的比较好的一点尽可能的让学生在老师的问题

引导下进行有效的自主学习，不足的是，课堂可以讲的再少一点，课堂的效率可以再高一点。

效果分析

这是高二期中考试时必修二第四章基因表达的复习课（第一课时），这节课要达到的目

标是学生能够掌握转录和翻译的过程以及存着的知识。本节课的设计依据的原则是学生能够

自己弄明白的问题老师不加干涉，但是需要通过提问方式检查学生是否掌握全面；对于学

生知识再现有困难的知识点（如转录和翻译的过程、有关的计算等）老师要采取多种方式帮

助学生理解。

从课堂的高效性角度来讲，我个人认为做的比较好的一点尽可能的让学生在老师的问题

引导下进行有效的自主学习，不足的是，课堂可以讲的再少一点,课堂的效率可以再高一点。

教材分析

本章的核心内容是从分子水平上阐明遗传物质在生物体内是如何起作用的，即遗传信

息转录和翻译的过程。教师在进行本章教学时，需要特别注意两个问题。一是在进行遗传信

息转录和翻译过程的教学时，要注意这一过程中每一步骤及其所涉及的知识的内在联系。

（一）教学内容的结构

转录

r基因指导蛋白质的合成,

翻译

f通过控制酶的合成来

基因的表达J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

'中心法则遗传信息传递的规律

13

（二）教学内容的特点

木章包括三节：第1节《基因指导蛋白质的合成》；第2节《基因对性状的控制》；

第3节《遗传密码的破译（选学）》。本章参考学时可用4课时，其中第1节可用2课时，，

第2节和第3节可分别用1课时。

第1节《基因指导蛋白质的合成》，课程标准中与此相对应的要求是：“概述遗传信

息的转录和翻译”。通过本节的学习，学生需要理解遗传信息的转录和翻译。针对转录和翻

译的过程，教材可以采用两种呈现方式。一利是先讲清楚tRNA、mRNA、核糖体和遗传密码

的相关知识，再在此基础上，集中讲述转录和翻译的步骤。另一种是在讲述转录和翻译的过

程中，插入讲解相关知识。两种方式各有利弊。第一种方法将相关知识进行集中讲解，有灌

输知识的倾向，但能够使转录和翻译过程的讲述相对集中连贯。第二种方法逐步展开知识的

学习，更符合认知规律，但转录、翻译这主干过程不可避免地会生出些旁支。教材选用

的是后一种方式，与原教材的思路基本一致，不同之处主要体现在以下几方面。

第一，以问题为主线，贯穿转录和翻译的过程。在遗传信息的转录部分，以“为什么

RNA适于作DNA的信使呢？”和“DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？”两个问题串连起来：

在遗传信息的翻译部分，以“碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？”和“游离在细胞质

中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的‘生产线'上的呢？”两个问题串连起来。原教材

也有类似的问句，但是并没有将问句独立成段。以四个独立成段的问句统领全文，有利于启

发学生逐步深入地思考，同时能够突出转录翻译的主干过程，保证主线清晰。

第二，三种R”A和遗传密码的介绍相对整合。教材首先总体介绍了RNA的化学组成及

其特点，细胞中三种主要的RNA及其功能，然后再在转录和翻译的过程中详细展开。对于遗

传密码的介绍，教材从遗传密码破译的第一步，即从理论上推测多少个碱基编码一个氨基酸

入手，启发学生思考碱基与氨基酸对应关系的问题，并指出这只是整个破译过程的起始，为

第3节做好铺垫。

第三，注意从细胞水平与分子水平两个层面引导学生认识转录和翻译的过程。在本节

开头，教材首先从细胞水平引导学生思考位于细胞核中的DNA是如何指导细胞质中蛋白质合

成的，然后再将学生引导到分子水平的学习。在从分子水平认识蛋白质的合成后，教材又回

14

归到细胞水平，在结尾处写道：“肽链合成后，……盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的

蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。”

第四，转录和翻译过程的讲解图文并重。图解力求直观形象地体现每个步骤，并与文

字描述一一对应，便于学生的阅读和自学。

第2节《基因对性状的控制》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，虽然课程标准没有对中心法则提出具体的学习要求，但考虑到中

心法则是生物学的核心规律，教材仍然选择了这部分内容。“基因、蛋白质与性状的关系”

对应于课程标准的要求“举例说明基因与性状的关系”。

“中心法则的提出及其发展”首先介绍了1957年，克里克提出的中心法则的内容，然

后安排了一则“资料分析”，意图是让学生根据提供的实验证据，分析最初的中心法则的不

足，并做出适当的修改。这样的组织方式不仅能锻炼学生根据实验证据得出结论的能力，而

且能使学生认识到科学是一个逐步完善的过程，科学发展是永无止境的。

“基因、蛋白质与性状的关系”是对三者关系的总结。在初中生物课以及本册书前三

章的学习中，阐述的都是基因控制性状；在《分子与细胞》模块中也阐述了蛋白质与性状的

关系；但是，教材中还没有将基因、蛋白质与性状这三者的关系综合起来整体考虑。因此，

教材在此处着重用实例说明三者的关系。第一个实例是关于豌豆一对相对性状形成原因的分

析，将它放在第一位，是因为它与第1章遥相呼应。在经典遗传学中，孟德尔预言了遗传因

子控制性状，当认识深入到分子水平时，孟德尔当年观察到的现象又该作何解释呢？通过在

不同时期，对同一个问题不同水平上的解释，学生可以切实感受到科学前进的步伐。

第3节《遗传密码的破译》是选学内容，也是原教材没有的。选择这部分内容主要是

出丁以下几方面的考虑。第，遗传密码的破译这事件本身在生物学史上占有重要的地位。

第二，这一事件具有很高的科学教育价值，体现了科学理论和科学实验在科学研究中的重要

作用，为学生学习探究方法提供了难得的范例。第三，符合课程标准的基本精神。课程标准

要求“总结人类对遗传物质的探索过程”，遗传密码的破译正属于对遗传物质的探索。

承接第1节介绍的理论推导，本节进一步探讨遗传密码的阅读方式，然后介绍克里克

的实验，体现了科学思维的严谨和科学讲求实证的特点.虽然克里克的实验本身相当复杂，

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但教材通过英文句子的类比，让学生能够理解实验的设计思路与研究方法。“遗传密码对应

规则的发现”反映了不同的研究思路，即利用生物化学的手段，建立蛋白质体外合成系统。

学习蛋白质的合成后，了解蛋白质的体外合成系统相对容易。这是因为体外合成系统实质是

对体内反应的模仿。选择这两个实验，旨在让学生认识同•问题有不同的研究思路，新思路

和新方法能带来突破性的进展。从生物学史的发展看♦，尼伦伯格等的发现只是破解遗传密码

对■应规则的第一步，此后科学家又做了不少改进。但教材编写科学史的目的是使学生领悟科

学研究方法，而不是要学生了解每一个技术细节，因此教材没有进一步介绍后续实验。

【评测练习】

1.美国科学家安德鲁•菲尔和克雷格•梅洛发现了RNA干扰现象，这是一个有关控制基因

信息流程的关键机制。下列有关RNA的叙述中错误的是i）

A.有的RNA具有生物催化作用B.tRNA、rRNA和mRMA都是基因转录的产物

C.niRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应

D.分化后的不同形态的组胞中mRNA的种类和数量有所不同

2.克里克研究发现在反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，

第三对有一定自由度，配对情况如下表，下列叙述错误的是（）

反密码子第三个碱基UGAC

密码子的第三个碱基A或GU或CUG

A.与密码子ACG配对的反密码子有UGC和UGU

B.决定氨基酸的密码子有61种，反密码子可能少于61种

C.反密码子与密码子的配对严格遵循U与A配对，G与C配对

D.决定氨基酸密码子的一个碱基改变，则反密码子和氨基酸不一定改变

3.下图为蛋白质合成的一系列过程，表中为部分密码子表，有关分析正确的是（）

氨

荒丙

基

氨酸

酸赖氨酸

密

码UUUAAA

子UUCAAG

A.真核细胞中a过程只发生在细胞核中，需RNA聚合联的催化

B.③由蛋白质和IRNA组成，其形成与核仁有关

C.④的形成方式是脱水缩合，脱去的水中的氧只来自粉基

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D.⑤上携带的氨基酸是赖氨酸

4.下图表示细胞内遗传信息传递过程。在根尖的分生区和成熟区细胞的细胞核中（）

①RNA③》蛋白质

A.两者都只有①B.前者有①、②、③，后者只有②和③

C.两者都只有①、②D.前者只有①和②，后者只有②

5.下面的甲、乙两图为真核细胞中发生的部分代谢过程示意图，下列有关说法中，正确的

是（）

7WDNA单链

野AATT上IAAT匕AG

甲乙

A.甲图所示过程叫作翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成

B.甲图所示过程中核糖体移动的方向是从右到左

C.乙图所示过程叫作转业，转求产物的作用一定是作为甲图中的模板

D.甲图和乙图所示过程中都发生了碱基配对;并且碱基互补配对方式相同

6.存在于生物体内的双链RNA经酶切后会形成很多小片段，这些小片段一旦与mRNA中的同

源序列互补结合，形成双旌RNA,便导致mRNA失去功能，即不能翻译产生蛋白质，也就是

使基因“沉默”了。已知控制矮牵牛紫色花的基因为……TGGGAACTTA……（模板链片段）。若

将产生紫色素的基因……ACCCTTGAAT……（模板链片段）延入开紫色花的矮牵牛花中，则矮牵

牛花的花色最可能为（）A.深紫色B.浅紫色C.紫色（不变）D.白色

7.艾滋病病毒（HIV）侵染人体细胞会形成双链DNA分子，并整合到宿主细胞的染色体DNA

中，以它为模板合成mRNA和子代单链RNA,mRNA做模板合成病毒蛋白。据此分析下列叙述

不正确的是

A.合成RNA—DNA和双链DNA分别需要逆转录酶、DNA聚合酶等多种酶

B.以RNA为模板合成生物大分子的过程包括翻译和逆转录

C.以mRNA为模板合成的蛋白质只有病毒蛋白质外壳

D.HIV的突变频率较高其原因是RNA单链结构不稳定

8.下图为翻译过程中搬运原料的工具tRNA,其反密码子的读取方向为“3'端一5'端”，

其他数字表示核甘酸的位置。下表为四种氨基酸对应的全部密码子。相关叙述正确的是

（）

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氨基酸密码子

色氨酸UGG

GGU、GGA

甘氨酸

GGG、GGC

苏氨酸ACU、ACA

ACG、ACC

肺氨酸CCU、CCA

CCG、CCC

A.转录过程中也需要搬运原料的工具B.该tRNA中含有氢键，由两条链构成

C.该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸D.氨基酸与反密码子都是一一对应的

9.如图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是（）

DNA

RNA聚合的

肽链

核糖体

mRNA

图1

A.图1可发生在绿藻细胞中，图2可发生在蓝藻细胞中

B.DNA—RNA杂交区域中A应与T配对

C.图1翻译的结果得到了多条多肽链，图2翻译的结果只得到了一条多肽链

I）.图2中③的合成需要的酶与图I中的RNA聚合酶完全一样

10.有人取同种生物的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如图所示。下列有关图示的分

析，正确的是（）

A.在基因1〜8中，控制核糖体蛋白质合成的基因最有可

能是基因5

B.若基因1〜8中有•个是控制细胞呼吸酶的基因，则最

可能是基因7

C.功能最为近似和差异最大的细胞分别是1与6、5与7

D.细胞分化使不同细胞中RNA完全不同，导致细胞的形态■表达□未表达

和功能各不相同

11.（2014•江苏，20）关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是（）

A.一个含〃个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个

B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率

C.DNA聚合酶和RNA聚合前的结合位点分别在DNA和RNA上

D.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化

12.（2013•新课标【，1）关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是（）

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A.一种IRNA可以携带多种氨基酸B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的

C.反密码子是位于mRNA上相邻的3