2019-2020年高中生物第3章遗传信息的复制与表达第11课时遗传信息的表达(Ⅲ)教学案北师大版必修2

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1、2019-2020年高中生物第3章遗传信息的复制与表达第11课时遗传信息的表达(Ⅲ)教学案北师大版必修2[目标导读]　1.阅读教材，结合实例概述基因表达的调控机理。2.分析图3－12，归纳“中心法则”的主要内容。[重难点击]　1.原核生物基因表达的调控。2.中心法则的主要内容。一　基因表达的调控在生命活动中，基因表达是严格有序的，它受调节基因和其他调节因素的控制与影响。阅读教材P40～42内容，结合材料，试归纳基因表达调控的规律。1．基因表达调控的概念及意义(1)概念：对基因表达过程的调节作用就称为基因表达的调控。(2)意义：每个细胞都有复杂的基因调控系统，使各种蛋白质只有在需

2、要时才被合成，这样就能使生物适应多变的环境，防止生命活动中的浪费现象和有害后果的发生，保持体内代谢过程的正常状态。(3)不同的生物或同一种生物细胞分化发育的不同时期，其调控机制是不同的。2．原核生物基因表达的调控阅读教材P40～41内容，以乳糖分解代谢基因表达调控(如图)为例，探讨原核生物基因表达的调控原理。(1)发生时间：主要发生在转录过程中。(2)调控原理：大肠杆菌染色体上存在着乳糖操纵子，它由一个操纵基因(O)、三个结构基因、启动子(P)和调节基因(I)组成，三个结构基因分别是LacZ(编码半乳糖苷酶)、LacY(编码半乳糖苷透过酶)和LacA(编码半乳糖苷转乙酰酶)。培

3、养基中乳糖的存在与否，直接影响三个结构基因的表达。(3)调控过程①当培养基中没有乳糖时，调节基因的产物调节蛋白会与操纵基因结合，从而阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，使三个结构基因无法转录，也就不能合成分解乳糖的半乳糖苷酶。②当培养基中只有乳糖存在时，乳糖可以与调节基因的产物调节蛋白结合，使调节蛋白不能(能，不能)与操纵基因结合，从而使RNA聚合酶顺利地与启动子结合，促进三个结构基因的转录，也就促进了半乳糖苷酶的合成，使乳糖被分解为葡萄糖和半乳糖，供给大肠杆菌生长的需要。3．真核生物基因的表达调控阅读教材P41～42内容，归纳真核生物基因表达调控的特点：(1)真核生物基因表达的调

4、控机制与原核生物有相似之处，但比原核生物的调控机制复杂得多。(2)调控特点：真核生物的受精卵含有发育成一个成熟个体的全部遗传信息。在调节因素的作用下，随着生物体的生长发育，遗传信息有序地表达。一般在胚胎时期，基因表达的数量最多，但在以后的生长发育过程中，有些基因表达增强，有些基因表达减弱或被抑制，即真核生物的基因表达具有选择性。归纳提炼基因表达的调控是生物体生存必不可少的。尤其是当周围的营养、温度、湿度及pH等条件发生变化时，生物体就要在调节因素的作用下，调整自身的基因表达，产生相应功能的蛋白质，通过改变生物体自身的代谢以适应环境。活学活用1．下列关于基因表达调控的叙述中，错误

5、的是(　　)A．基因表达的调控是生物体必不可少的B．原核生物的基因表达调控机制和真核生物的完全一样C．乳糖操纵子由操纵基因、结构基因、启动子和调节基因组成D．当调节基因的表达产物与操纵基因结合以后，结构基因无法表达答案　B解析　基因表达的调控对生物体的生长和发育非常重要，使生物体能适应复杂多变的环境。乳糖能否被利用与乳糖操纵子关系密切，乳糖操纵子由操纵基因、结构基因、启动子和调节基因四部分组成。只要调节基因的表达产物不与操纵基因结合，则结构基因可以表达。原核生物的基因表达调控机制与真核生物的相似，但真核生物的基因表达调控机制比原核生物的复杂得多。二　中心法则1．对中心法则的早期

6、认识中心法则表示的是生物体内遗传信息的主要流动方向，是由克里克首先提出来的，当时对中心法则的认识如图所示，据图回答：由中心法则可以看出，遗传信息可以由DNA流向DNA，完成DNA的自我复制；也可以由DNA流向RNA，完成遗传信息的转录，然后由RNA流向蛋白质，完成遗传信息的翻译过程。2．中心法则的发展伴随着科学的发展，中心法则得到了补充和发展。结合材料，完成下面的思考：材料1　1965年，科学家发现，很多RNA病毒在感染宿主细胞后，它们的RNA在宿主细胞内进行复制，这种复制是以导入的RNA为模板，而不是通过DNA。材料2　1970年，巴尔的摩和梯明在致癌的RNA病毒中，发现一种

7、酶，能以RNA为模板合成DNA。他们称这种酶为依赖RNA的DNA多聚酶，现在一般称为逆转录酶。这说明，遗传信息流也可以反过来，即从RNA→DNA。这是一项重要的发现。巴尔的摩和梯明于1975年荣获诺贝尔奖。(1)材料1说明遗传信息还可以从RNA流向RNA。(2)材料2说明遗传信息还可以从RNA流向DNA。(3)结合以上内容试着完善下面的中心法则，并思考遗传信息传递的5个途径：①DNA→DNA(或基因到基因)：是DNA的复制过程，表示遗传信息的传递。②DNA→RNA：遗传信息的转录过程。③RN