一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？小编收集并整理了“《基因的表达》例题与探究（中图版必修2）”，仅供参考，希望能为您提供参考！<M.jAB88.cOM/p>生物：3.2.2《基因的表达》例题与探究（中图版必修2）
典题精讲
例1某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）
A.7（a－m）　B.8（a－m）
C.D.8（2a－m）
思路解析：本题考查半保留复制的实质及碱基互补配对原则的应用能力。首先求出亲代DNA分子中所含的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数。由碱基互补配对原则可知，亲代DNA分子中A=T，C=G=m个，所以A+T=a－2m个，T=a/2－m。再求DNA复制3次共合成的子链数。DNA复制3次共形成23个DNA分子，共有16条脱氧核苷酸链，因其中有两条是亲代DNA分子的母链，因此DNA复制3次共合成了14条子链，构成7个DNA分子。因子代DNA分子与亲代DNA分子的结构完全一样，所以DNA复制3次需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为7（a/2－m）。
答案：C
黑色陷阱：解题思路混乱是本题失分的主要原因；对DNA分子的复制过程及DNA分子中各种碱基的相互关系这些基础知识一知半解也是本题失分的原因。
变式训练双链DNA分子中，C占38％，其中一条链中的T占5％，那么另一条链中T占该单链的…（）
A.76%B.5%C.19%D.38%
思路解析：假设DNA分子每条链中含有100个碱基，则此双链DNA分子中共有76（38%×200）个C总，则C总+G总=76+76=152。又由于T1=5%×100=5。则T1+A2（因为T1=A2）=5+5=10，则T2+A1=200－152－10=38，又由于T2=A1，则T2=19，占此链的19/100=19%。
答案：C
例2下列对转运RNA的描述，正确的是…（）
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
思路解析：转运RNA是将氨基酸转移到核糖体内的一种RNA，每种转运RNA只能识别并转移一种氨基酸；一种氨基酸有多个密码子，因此与密码子碱基互补的反密码子也有多个，即一种氨基酸有几种转运RNA能够转运它。
答案：C
绿色通道：转运RNA上的三个碱基（反密码子）只能专一地与信使RNA上特定的3个碱基配对，且只能识别由这个密码子所决定的氨基酸。能决定氨基酸的密码子有61种，而氨基酸只有20种，因此一种转运RNA只能运输一种氨基酸，而一种氨基酸可以有多种转运RNA转运，翻译的场所在核糖体而不在细胞核。
黑色陷阱：对转运RNA与所运载的氨基酸之间的关系不甚清晰是解此题的障碍。
变式训练1关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，下列说法正确的是…（）
A.遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，构成碱基相同
B.遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，构成碱基相同
C.遗传信息和遗传密码都位于DNA上，构成碱基相同
D.遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，若含有遗传信息的模板链碱基组成为CGA则遗传密码的碱基构成为GCU
思路解析：遗传信息（DNA）位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，二者构成的基因也不一样，遗传信息（DNA）由脱氧核苷酸构成，而mRNA则是由核糖核苷酸构成的，故选项A、B、C不对；基因的转录过程也遵守碱基互补配对原则。
答案：D
变式训练2下列有关遗传信息的叙述，错误的是…（）
A.遗传信息可以通过DNA复制传递给后代
B.遗传信息控制蛋白质的分子结构
C.遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序
D.遗传信息全部以密码子的方式体现出来
思路解析：DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序蕴涵着遗传信息，它可以通过DNA复制而传递给后代，并且可以控制蛋白质的合成。真核生物的基因中的非编码区也代表着遗传信息，但它不能以密码子的方式体现出来。
答案：D
例3已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是（）
A.12B.24C.18D.30
思路解析：mRNA是以DNA的一条链为模板转录而成的单链。mRNA中C＋U＝30-12＝18；转录?mRNA?的DNA片段应为双链结构，且A＝T，G＝C；DNA一条链上C＋T＝18，另一条链上C＋T＝12，所以转录的DNA片段中C＋T＝30。
答案：D
绿色通道：本题可用另一种方法解决：mRNA有30个碱基，转录形成mRNA的DNA分子应有60个碱基。碱基配对原则为A＝T，G＝C即A+G=T+C。所以该DNA分子中应有C和T的个数是30个。
变式训练1某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量是（）
A.B.
C.D.
思路解析：因为控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，所以，依此基因转录出的mRNA有b/3个密码子，也就是有b/3个氨基酸。根据蛋白质相对分子质量的计算公式，则该蛋白质的相对分子质量为：ab/3－（b/3－n）×18。
答案：D
变式训练2若一段信使RNA有60个碱基，其中A有a个，G有b个，那么，转录这段信使RNA分子的DNA分子片段中，A和C的个数一共有（）
A.a＋b个B.（a＋b）/2个
C.40个D.60个
思路解析：转录含有60个碱基的信使RNA分子的DNA分子片段中含有120个碱基，而在一段双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，据此可知A和C的个数一共有60个。
答案：D
变式训练3双链DNA分子中，C占38％，其中一条链中的T占5％，那么另一条链中T占该单链的（）
A.76%B.5%C.19%D.38%
思路解析：假设DNA分子每条链中含有100个碱基，则此双链DNA分子中共有76（38%×200）个C总，则C总+G总=76+76=152。又由于T1=5%×100=5。则T1+A2（因为T1=A2）=5+5=10，则T2+A1=200－152－10=38，又由于T2=A1，则T2=19，占此链的19/100=19%。
答案：C
问题探究
问题遗传信息是如何表达的？
导思：通过我们的学习知道：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，而这也正是遗传信息表达的过程。
探究：我们可以用不同的放射性同位素标记一些游离的核糖核苷酸及氨基酸，置于一个活的真核细胞的培养基中观察。一段时间后，我们标记的核糖核苷酸出现在细胞核内参与转录，而后氨基酸在核糖体中被组装成蛋白质，这个时候，DNA上所储存的遗传信息便得到了表达。

延伸阅读

《自由组合规律在实践中的应用》例题与探究（中图版必修2）.

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，有效的提高课堂的教学效率。你知道怎么写具体的教案内容吗？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“《自由组合规律在实践中的应用》例题与探究（中图版必修2）.”，相信您能找到对自己有用的内容。

生物：2.2.2《自由组合规律在实践中的应用》例题与探究（中图版必修2）.
典题精讲
例1小麦的毛颖（P）对光颖（p）是显性，抗锈（R）对感锈（r）是显性。这两对相对性状是自由组合的。下表是四组不同品种小麦杂交结果的数量比，试填写出每个组合的基因型。
亲本植株F1表现型及植株比例
基因型表现型毛颖抗锈毛颖感锈光颖抗锈光颖感锈
毛颖抗锈×毛颖抗锈9∶3∶3∶1
毛颖抗锈×光颖感锈1∶0∶1∶0
毛颖感锈×光颖抗锈1∶1∶1∶1
光颖抗锈×光颖抗锈0∶0∶3∶1
思路解析：此题已知亲本表现型和子代表现型及其比例，推导亲本的基因型，属于逆推类型，一般用“分别分析法”来解。其步骤是：①根据题意，写出亲本不完整的基因型。②分别分析这两对性状（先分析一对，再分析另一对），根据子代表型及数目（比例），按照分离规律判断杂交类型。③综合分析写出亲本的基因型。
答案：
亲本植株F1表现型及植株比例
基因型表现型毛颖抗锈毛颖感锈光颖抗锈光颖感锈
PpRr×PpRr毛颖抗锈×毛颖抗锈9∶3∶3∶1
PpRR×pprr毛颖抗锈×光颖感锈1∶0∶1∶0
Pprr×ppRr毛颖感锈×光颖抗锈1∶1∶1∶1
ppRr×ppRr光颖抗锈×光颖抗锈0∶0∶3∶1
黑色陷阱：本题考查的能力是：亲本基因型的写法；灵活运用自由组合规律解题。本题解法中，易将杂交后代比例写错，或者不知子代数目或比例如何处理，原因是对各种杂交比例没有掌握。
变式训练1如果某种植物的基因型为AABb，这两对基因分别位于两对同源染色体上，去雄后授以aabb植株的花粉，其胚乳可能的基因型是（）
A.AaaBBb、Aaabbb、AaaBbb
B.AABB、AABb
C.AAaBBb、AAabbb
D.AaaBb、Aaabbb
思路解析：此题的关键点在精子和两个极核的基因型。依据题意，AABb为母本，胚囊中8个核的基因型一样（AB或Ab是体细胞染色体和基因数目的一半），两个极核的基因型可能为AABB或AAbb，父本基因型为aabb，精子基因型全都为ab。胚乳由受精极核发育而来，一个受精极核由一个精子和两个极核通过受精作用形成。受精极核的基因型有两种可能性，即AAaBBb和AAabbb，因胚乳由受精极核发育而来，故基因型也同样有两种可能，但就一个胚珠而言，胚乳核的基因型只能是其中一种。
答案：C
变式训练2水稻的某3对相对性状，分别由位于非同源染色体上的3对等位基因控制。利用它的花药进行离体培养，再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻植株，其表现型最多可有()
A.1种B.4种C.8种D.16种
思路解析：本题综合考查基因的自由组合规律、单倍体育种。由于水稻为3对等位基因的遗传，因此产生的配子基因型为23＝8种，用花药离体培养获得的单倍体植物基因型亦为8种，该单倍体用秋水仙素处理得到的正常植株，基因型亦为8种，由于它们皆是纯合体，因此，它们的表现型亦为8种。
答案：C
例2一个患并指症（由显性基因S控制）而没有患白化病的男人与一个外观正常的女人婚后生了一个患白化病（由隐性基因aa控制），但没有患并指症的孩子。这对夫妇的基因型应该分别是__________和___________，他们生下并指并且伴有白化病孩子的可能性是___________。
思路解析：父亲患并指，但是又不患白化病，则其基因型的一部分为S_A_，母亲外观上表现正常，则其基因型的一部分为ssA_。因为他们生了一个不患多指但是患白化病的孩子，此孩子的基因型为ssaa，据隐性纯合突破法可分别把上面所空的空格填上，从而推出亲本的基因型为SsAa和ssAa。他们后代中出现并指的可能性为1/2，出现白化病的可能性为1/4，所以后代出现并指且是白化病的可能性是1/8。
答案：SsAa　ssAa　1/8
绿色通道：解答此题首先要判断出其亲本的基因型。
变式训练用纯种有色饱满子粒的玉米与无色皱缩子粒的玉米杂交（实验条件满足实验要求），F1全部表现为有色饱满，F1后代F2的性状表现及比例为：有色饱满73％，有色皱缩2％，无色饱满2％，无色皱缩23％。完成下列问题：
（1）上述一对性状的遗传符合_____________规律。
（2）上述两对性状的遗传是否符合自由组合规律？为什么？
（3）请设计一个实验方案，验证这两对性状的遗传是否符合自由组合规律。（实验条件满足实验要求）
实验方案实施步骤：
①___________________________________________________________；
②___________________________________________________________；
③___________________________________________________________。
思路解析：考查基因分离规律和自由组合规律关系，用两时相对性状的杂交实验，F1自交后代分离比满足9∶3∶3∶1，则遵循基因自由组合规律，或者用F1产生四种类型的配子，再用植物组织培养技术，秋水仙素处理获得四种不同表现型，且比例符合1∶1∶1∶1来判断。
答案：（1）基因的分离
（2）不符合。因为玉米粒色和粒形的每一对相对性状的性状分离比均为3∶1，两对性状综合考虑如果符合自由组合规律，F1自交后代分离比应符合（3∶1）2或9∶?3∶3?∶1。
（3）方案1：①纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩的玉米进行杂交，获得F1代②取F1植株10株，与无色皱缩的王米进行杂交　③收获杂交后代种子并统计不同表现型的数量比例
如四种表现型比例符合1∶1∶1∶1，则符合自由组合规律；若四种表现型比例不符合1∶1∶1∶1，则不符合自由组合规律
方案2：①纯种有色饱满的玉米和纯种无色皱缩玉米进行杂交，获得F1代②F1植株的花粉进行植物组织培养，获得幼苗,再用秋水仙素处理幼苗　③收获种子并统计不同表现型的数量比例
如四种表现型比例符合1∶1∶1∶1，则符合自由组合规律；若四种表现型比例不符合1∶1∶1∶1，则不符合自由组合规律（方案1和方案2只答一种即可）
问题探究
问题现有三个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。三对基因分别位于三对同源染色体上，并且分别控制着叶形、花色和果形三对相对性状。
（1）如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株？（用文字简要描述获得过程即可）
（2）如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为aabbdd的植株最少需要几年？
导思：在遗传规律中，基因的分离规律是基础，是一对等位基因的遗传规律，自由组合规律是两对及两对以上等位基因（非等位基因位于非同源染色体上）的遗传规律，明确了非等位基因之间在遗传过程中的关系。所以在分析多对相对性状的实际问题时，应该先用分离规律的知识对各对相对性状单独分析，然后再用自由组合规律的知识进行分析，得到正确答案。
探究：基因的自由组合规律在生产实践中有多方面的应用，其中就包括在育种方面的应用。在育种工作中，人们用杂交的方法，有目的地使生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因组合到一起，从而创造出对人类有益的新品种。在此题中，可以让不同的品种之间进行杂交，使基因重新组合，最终培育出aabbdd基因型的个体。具体步骤为：A与B杂交得子一代AABbDd，子一代AABbDd与C杂交，得到子二代，子二代中有多种基因型的个体，其中包括AaBbDd这样基因型的个体，所有子二代个体进行自交，可得到基因型为aabbdd的种子，该种子可长成基因型为aabbdd的植株。这样的培育过程需要4年的时间。可以引导大家发散思维，寻找不同的育种方法，进行讨论，最终比较得出最佳方案。

第4章　基因的表达　例题分析

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性，高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。高中教案的内容要写些什么更好呢？小编特地为大家精心收集和整理了“第4章　基因的表达　例题分析”，仅供参考，欢迎大家阅读。

例1　下列关于氨基酸、tRNA、遗传密码的关系的说法中，错误的是（）。

A.一种氨基酸由一至多种遗传密码决定，由一至多种tRNA转运

B.一种遗传密码只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸

C.同一种氨基酸的遗传密码与tRNA的种类一一对应

D.遗传密码与氨基酸在种类和数量上一一对应

评析　氨基酸、tRNA、遗传密码的关系如右图所示，从图中可以看出遗传密码与氨基酸在种类上不是一一对应的关系，在数量上更不是相等的。

答案　D。

例2　在人体细胞中，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.②④C.③⑤D.③④

评析　此题考查对中心法则的理解。人体细胞内的RNA不能进行复制，它们都是通过DNA转录产生的。RNA的复制只发生在RNA病毒的繁殖过程中，逆转录发生在少数RNA病毒的繁殖过程中。

答案　B。

例3　下列关于蛋白质合成过程的叙述中，不正确的是（）。

A.细胞核内的基因控制着蛋白质的生物合成

B.信使RNA直接指导着蛋白质的合成过程

C.核糖体在信使RNA上每次移动一个碱基

D.转运RNA是蛋白质合成过程中的翻译者

评析　此题考查学生对遗传信息的表达过程的理解。细胞内蛋白质的合成最终受到基因的控制，但DNA不能直接作为翻译的模板，需要转录后形成的信使RNA，携带遗传信息去直接指导蛋白质合成。在翻译过程中，核糖体沿信使RNA分子移动，每次只能移动三个碱基（一个密码子）的距离。转运RNA的两端都具有特异性：一端能与氨基酸进行特异性的结合，另一端的反密码子能与信使RNA上的密码子进行特异性的互补配对，所以转运RNA在蛋白质合成过程中承担着将密码子翻译为氨基酸的功能，起到翻译者的作用。

答案　C。

例4　在右图碱基序列中，从1处开始阅读并在2处插入一个碱基A，若分别按照非重叠式阅读和重叠式阅读，则不会影响的氨基酸数目分别是（）。

A.1个、2个　B.1个、3个　C.2个、3个　D.2个、4个

评析　从AUG开始，在2处插入一个碱基A之前，非重叠式阅读的遗传密码为AUG、UUC……重叠式阅读的遗传密码为AUG、UGU、GUU、UUC……在2处插入一个碱基A之后，非重叠式阅读的遗传密码为AUG、UUA……重叠式阅读的遗传密码为AUG、UGU、GUU、UUA……）

答案　B。

例5　已知一个蛋白质分子由2条多肽链组成，共含有198个肽键，翻译形成该蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录形成信使RNA的基因中，最少应含有C和T的个数是（）。

A.200B.400C.600D.800

评析　有关基因碱基数目与氨基酸数目的计算,分析图解如下：

答案　C。

例6　根据下图,分析并回答下面的问题。

(1)图甲所示为遗传信息的　过程，图乙为　的结构示意图。

(2)RNA有三种分别是　、　、　。如果图乙中的反密码子为UAG，则对应的密码子是　，转录出该密码子的基因模板链的对应碱基是　，对应的氨基酸是　。

（3）基因控制蛋白质的合成包括　和　两个过程；基因控制生物体的性状有两种方式：　和　。

（4）遗传密码是　上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，其阅读方式是　。

评析　本题考查了RNA的类型和遗传信息的转录翻译。RNA有mRNA、tRNA、rRNA三种，遗传密码位于mRNA上，阅读方式是非重叠的。图乙中tRNA的反密码子为UAG，按照碱基互补配对原则(A-U,T-A,G-C,C-G)，对应的密码子是AUG，转录出该密码子的DNA模板链的对应碱基是TAG。查密码子表可知，该密码子决定的氨基酸是甲硫氨酸。基因通过控制酶的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状，也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

答案（1）遗传信息的翻译　tRNA

（2）mRNA　tRNA　rRNA　UAG　AUG　TAG　甲硫氨酸

（3）遗传信息的转录　遗传信息的翻译　基因通过控制酶的合成来控制代谢的过程，进而控制生物体的性状基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状

（4）mRNA　非重叠的

基因的表达

教学设计方案

1．教学重点：染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。
2．教学难点：基因控制蛋白质合成的过程和原理。
3．教学疑点：
（1）蛋白质和性状的关系。
（2）DNA的两条链都能转录吗？
4．解决办法：
（1）强调是重要的基本概念，引起学生重视。
（2）加强三者之间关系的举例与解析。
（3）配合图示（课本第12页图6－7）说明染色体和基因间的关系。
（4）重视学生阅读、理解和记忆。
（5）对遗传效应的内容要举例解释清楚。
（1）运用蛋白质合成示意图形象说明转录、翻译的场所、模板、原料、工具等；
（2）对RNA和DNA的组成进行比较，RNA的种类及每种RNA的功能要举例讲清楚；
（3）注意tRNA的反密码子和所携带的氨基酸的密码子不要混淆；
（4）对3种碱基互补配对原则“要挑出来讲明用途”；
（5）用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。
（1）蛋白质与性状——举例说明不同的蛋白质结构就是不同的性状。基因控制蛋白质的合成，就是控制性状。
（2）DNA的两条链都能转录吗？——不能。对还有疑问的学生用DNA结构挂图或书中的插图讲解说明两条链方向不同。（注：转录的只是其中一条链即35－55链，这在DNA的立体结构中已埋下伏笔）。
2课时。

第一课时
引言：DNA分子是怎样控制遗传性状的呢？现代遗传学的研究认为，基因是决定生物性状的基本单位。那么，基因与DNA有什么关系呢？
1．基因是有遗传效应的DNA片段
讲述：每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，基因是什么？
（l）基因的概念：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。
此概念有三个要点：
①基因是有遗传效应的DNA片段
这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。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基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位
举例：豌豆高茎基因控制高的性状，使豌豆长到大约2米高；豌豆矮茎基因控制矮的性状，使豌豆长到约30厘米。
紫茉莉红花的基因控制红花性状，开红花。
狗的直毛有直毛基因控制；人的黑发有黑发基因控制。
③基因是控制性状的遗传物质的结构单位
控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达，故基因是结构单位。
例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。
（2）基因的位置：染色体是基因的载体，基因在染色体上呈直线排列（银幕显示第12页图6－7：果蝇某一条染色体上的几个基因）。
问：那么，构成DNA的基本单位是什么？
学生答出：脱氧核苷酸。
又问：有几种脱氧核苷酸？
学生回答：4种（它们分别是：略）
（3）基因的化学组成：每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。
讲述：基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。例如：白花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白花的遗传信息。上一代传给下一代的是遗传信息而不是白花的本身，在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。
（4）基因不同的实质：不同的基因，四种脱氧核苷酸的排列顺序不同，但是每个基因都有特定的排列顺序（可举例说明之入
学生看书12－13页《基因——有遗传效应的DNA片段》。
要求：
①对基因的概念在理解的基础上记忆，这是一个很重要的基本概念。
②理解基因一DNA—染色体之间的关系。
教师最后归纳：基因是DNA分子上具有一定遗传效应的DNA片段，在染色体上呈直线排列，是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
2．基因的表达
讲述：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一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。如：
从上述图示中可以看到，复制和表达遗传信息是基因的基本功能。那么，是如何表达的呢？
3．基因控制蛋白质的合成
讲述：生物的性状主要通过蛋白质来体现的。比如，鱼的肌肉由鱼的肌肉蛋白质来体现；牛的肌肉由牛的肌肉蛋白质来体现；鸡的肌肉由鸡的肌肉蛋白质来体现。我们能吃出鱼肉、牛肉、鸡肉味道的不同，就是因为它们的蛋白质结构不同，因而体现了各自不同的性状。
基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。基因可比喻为导演，蛋白质可比喻为演员。基因主要存在于细胞核的染色体上（细胞核基因），而合成蛋白质是在细胞质里进行的。
那么，遗传信息怎样由细胞核到细胞质呢？这需要通过另一种核酸——RNA。
银幕显示DNA和RNA的区别，让学生比较不同之处。
RNA与DNA的区别有两点：
①嘧啶碱有一个不同。RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。
②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸，DNA则为脱氧核苷酸。
（三）总结
遗传的主要物质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段，在染色体上呈直线排列，基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同，不同的基因含有不同的遗传信息。
基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的，DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。
（四）布置作业
1．细胞内与遗传有关的物质，从简单到复杂的结构层次是（）
A．基因→DNA→脱氧核苷酸→染色体
B．脱氧核苷酸→基因→DNA→色体
C．脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA
D．基因→脱氧核苷酸→染色体→DNA
2．下列哪一组物质是RNA的组成成分（）
A．脱氧核糖碱基和磷酸
B．脱氧核糖核酸和磷酸
C．核糖嘧啶和核酸
D．核糖碱基和磷酸
3．构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——核苷酸有多少种（）
A．2种B．4种C．5种D．8种
答案：1．B2．D3．D
4．课本第17反复习题一，1；四。
（五）板书设计
（三）基因的表达
1．基因是有遗传效应的DNA片段
（l）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
（4）基因不同的实质
2．基因的表达
3．基因控制蛋白质的合成
DNA和RNA的比较
T→U；脱氧核糖→核糖
第二课时
（一）明确目标
显示本堂课应达到的学习目标。
1．基因控制蛋白质的合成：转录和翻译（B：识记）。
2．基因控制性状的原理（B：识记）。
银幕显示：
①发报人发报图像接报电文的图像
②遗传信息表达的类比如下：
电报信息表达：
—οο—οο01300117你好
（二）重点、难点学习与目标完成过程
复习提问：什么是基因？什么是基因的表达？
举例说明。
学生回答：略。
引言：我们知道，发电报要经信息转换，再由密码翻译成中文。基因控制蛋白质合成要经过“转录”和“翻译”两个重要步骤，如何“转录”和“翻译”，我们这节课来学习。
（2）蛋白质合成过程
讲述：
①转录
a．概念：指以DNA的一条链为模板，按照A——U、G——C、T——A、C——G碱基互补配对原则，合成信使RNA的过程。
b．场所：细胞核内。
c．信息传递方向：DNA→信使RNA。
d．转录的过程：

讲解：
②翻译
a．概念：是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
b．场所：mRNA经核孔进入细胞质中与核糖体结合。
C．信息传递方向：mRNA→一定结构的蛋白质。
d．翻译过程。
设问：蛋白质多样性的原因？
学生答出：组成蛋白质的氨基酸种类较多（20种），氨基酸数目巨大，氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的空间结构也变化多端。
请同学们想想：氨基酸有20种，mRNA有四种核苷酸，四种碱基A、G、C和U是如何决定20种氨基酸的呢？
和同学一起讨论（用排列组合）：
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定4种，即不可以
如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定16种，即不可以
如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定64种，即完全可以，还有多
实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子。
美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同学用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个密码子——UUU，即决定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码子全部破译。（此时出示教材第14页表6－120种氨基酸的密码子表，并解说）。
教师归纳：其64个密码子，其中3个终止密码，2个起始密码，一种密码子代表一种氨基酸，有的氨基酸只有一个密码子，如色氨酸UGG，有的氨基酸不止一个密码子。
问：我们在上学期这一章细胞里讲过了，把氨基酸合成蛋白质的场所在哪里？
学生答出：细胞质的核糖体。
讲述：核糖体里并没有现成的氨基酸，氨基酸存在于细胞质基质中，人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收和运输。细胞质基质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运——即另一种RNA，转运RNA。一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸（此时出示三叶草型转运RNA模式图，对着图讲解）。
讲述：每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸。转运RNA的另一端有三个碱基即反密码子，能与mRNA的密码子配对。
例如（此时银幕出现课本第15页图6－10蛋白质合成示意图），指着图中第一个转运RNA的位置讲，信使RNA上的三个碱基GUU就是一个密码子，tRNA一端的三个碱基CAA是反密码子，只能是反密码子专一地和密码子按碱基互补原则（A—U、G—C．T—A、C—G）配对。当转运RNA运载着1个氨基酸进入到核糖体后，就以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，把转运来的氨基酸放在相应的位置上。转运完毕后，转运RNA离开核糖体，又去转运下一个氨基酸。
总之，核糖体中的mRNA有许多“密码子”，每个“密码子”与转运特定氨基酸的转运RNA的“反密码子”，能够碱基配对的，才能对号入座。也即是说一种转运RNA在哪个位置上对号入座是靠转运RNA的“反密码子”去识别，而位置则是mRNA按遗传信息预先定了的。
当核糖体接受四个氨基酸以后，第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸的位置上，并通过肽键与第一个氨基酸连接起来，与此同时，核糖体在RNA上也移动三个碱基的位置，此过程往返地进行，肽链就不断地延伸，直到出现终止密码子为止。
从mRNA上脱离合成的多肽链经盘曲折叠成为有一定功能的蛋白质。
4．基因对性状的控制
讲述：生物的一切遗传性状都是受基因控制的。因为基因中的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中碱基排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。
（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状
举例：酪氨酸酶缺乏是由于基因不正常等。
（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状
举例：控制血红蛋白结构的基因不正常，就会合成结构异常的血红蛋白而患病等。
（三）总结
基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，转录是以DNA的一条链为模板，合成mRNA。这样，基因中的遗传信息就传递到mRNA上。
翻译是以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。它包括①mRNA从核孔进入到细胞质中，与核糖体结合起来；②转运氨基酸；③安放氨基酸；④合成多肽链、并盘曲折叠成有一定功能的蛋白质等四个主要步骤。
（四）布置作业
课本第17页复习题一、2；二；三。
（五）板书设计
（2）蛋白质的合成过程
①转录：以DNA一条链为模板，合成mRNA的过程
②翻译，以mRNA为模板，合成具有一定或基酸顺序的蛋白质的过程
4．基因对性状的控制
（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状，
（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
基因控制蛋白质合成：银幕显示一览表

7.5探究弹性势能的表达式学案（人教版必修2）

7.5探究弹性势能的表达式学案（人教版必修2）

1．________________的物体的各部分之间，由于____________________，也具有势能，
这种势能叫做弹性势能．研究弹性势能要从分析____________入手，对弹簧来说，规定
____________________，它的弹性势能为零，当弹簧____________________，就具有了
弹性势能．
2．(1)弹簧的弹性势能与弹簧被拉伸的长度l有关，并且，拉伸的长度l越大，弹性势能
______，但不一定是________关系；
(2)即使拉伸的长度l相同，劲度系数k不同的弹簧的弹性势能也不一样，并且拉伸的长
度l相同时，k越大，弹性势能________．
3．根据功是____________________可知，弹性势能的变化量与拉力对弹簧做功的关系为
____________．
4．设弹簧的劲度系数为k，当弹簧被拉伸l时，把这一拉伸过程分为很多小段，它们的
长度分别是Δl1、Δl2、Δl3……各个小段上拉力可以近似认为是不变的，分别为F1、F2、
F3……，所做的功分别为________________．
5．v－t图线下的面积代表________，F－l图线下的面积代表______；当所分成的小段
非常短时，F－l图线与l轴所围成的区域形状是__________，该区域的面积为________，
所以弹性势能的表达式是________________．
6．关于弹性势能，下列说法中正确的是()
A．发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B．只要弹簧发生形变，就一定具有弹性势能
C．弹性势能可以与其他形式的能相互转化
D．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳
7．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()
A．弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关
B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关
C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大
D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关
【概念规律练】
知识点一弹性势能
1．关于弹性势能，下列说法中正确的是()
A．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能
B．任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变
C．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能
D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
2．关于弹性势能和重力势能下列说法正确的是()
A．重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体
B．重力势能是相对的，弹性势能是绝对的
C．重力势能和弹性势能都是相对的
D．重力势能和弹性势能都是状态量
3．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是()
A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小
C．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大
D．弹簧在被拉伸时的弹性势能一定大于被压缩时的弹性势能
知识点二弹力做功与弹性势能的关系
4．关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做功与重力势
能的关系的讨论，则下面的猜想有道理的是()
A．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加
B．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少
C．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加
D．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少
5.
图1
如图1所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧
被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是()
A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等
C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少
D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加
【方法技巧练】
一、探究弹性势能表达式的方法
6．在猜想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候，有人猜想弹性势能与弹簧的劲度系
数k及弹簧的伸长量l有关，但究竟是与l的一次方，还是l的二次方，还是l的三次方
有关呢？请完成下面练习以帮助思考．
(1)若弹性势能Ep∝kl，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则kl
的单位是________．
(2)若弹性势能Ep∝kl2，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则kl2
的单位是________．
(3)若弹性势能Ep∝kl3，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则kl3
的单位是________．
从(1)、(2)、(3)对单位的计算，你可以得到的启示是____________________
________________________________________________________．
二、弹性势能的求解方法
图2
7．一根弹簧的弹力—位移图线如图2所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过
程中，弹力做功和弹性势能的变化量为()
A．3.6J，－3.6J
B．－3.6J,3.6J
C．1.8J，－1.8J
D．－1.8J,1.8J
图3
8．在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连，系统处
于平衡状态．若在木块上再加一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10m，力F
做功2.5J，此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50N，如图3所示．求：在木块
下移0.10m的过程中弹性势能的增加量．

参考答案
课前预习练
1．发生弹性形变有弹力的相互作用弹力做功弹簧长度为原长时被拉长或被压缩后
2．(1)越大正比(2)越大
3．能量变化的量度大小相等
4．F1Δl1、F2Δl2、F3Δl3……
5．位移功三角形12kl2Ep＝12kl2
6．ACD[发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，都具有弹性势能，A正确．弹性势能跟重力势能一样，可以与其他形式的能相互转化，C正确．所有能的单位跟功的单位相同，在国际单位制中的单位是焦耳，D正确．]
7．ABC[由弹性势能的表达式Ep＝12kl2可知，弹性势能Ep与弹簧拉伸(或压缩)的长度有关，A选项正确．Ep的大小还与k有关，B选项正确．在弹性限度内，Ep的大小还与l有关，l越大，Ep越大，C正确．弹簧的弹性势能是由弹簧的劲度系数k和形变量l决定的，与使弹簧发生形变的物体无关．]
课堂探究练
1．AB[由弹性势能的定义和相关因素进行判断．发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力作用而具有的势能，叫做弹性势能．所以，任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变．物体发生了形变，若是非弹性形变，无弹力作用，物体就不具有弹性势能．弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外，还跟弹簧劲度系数的大小有关．正确选项为A、B.]
2．ACD[重力势能具有系统性，弹性势能只属于发生弹性形变的物体，故A正确；重力势能和弹性势能都是相对的，且都是状态量，故B错，C、D正确．]
3．C[弹簧弹性势能的大小，除了跟劲度系数k有关外，还跟它的形变量(拉伸或压缩的长度)有关．如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该先减小，在原长处它的弹性势能最小，所以A、B、D均不对．]
4．BC
5．BD[由功的计算公式W＝Flcosθ知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力，所以A不正确；弹簧开始被压缩时弹力小，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功增多，故B正确；物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹性势能增加，故C错误，D正确．]
6．(1)N(2)J(3)Jm弹性势能Ep与弹簧伸长量l的二次方有关
7．C[弹力做的功W＝60＋302×0.04J＝1.8J0，故弹性势能减少1.8J，即ΔEp＝Ep2－Ep1＝－1.8J，故选项C正确．]
8．4.5J
解析木块缓慢下移0.10m的过程中，F与重力的合力始终与弹簧弹力等大反向，所以力F和重力做的总功等于克服弹簧弹力做的功，即
W弹＝－(WF＋mgh)＝－(2.5＋2.0×10×0.10)J＝－4.5J
由弹力做功与弹性势能变化的关系知，
ΔEp＝－W弹＝4.5J.
方法总结功是能量转化的量度，因此确定某一过程中的力做的功，是研究该过程能量转化的重要方法．

文章来源：http://m.jab88.com/j/4737.html

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