第4章 基因的表达作业设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

人教版高中生物必修2第4章《基因的表达》作业设计 ( 作业涉及教科书版本：人教版（2019） 年级及册次： 高一年级下册 ) ( 作业涉及单元、章节（或主题、任务 ）： 必修 2 第 4 章《基因的表达》 ) 单元、章节（或主题、任务）整体性作业设计思路说明： 本次作业设计的主题是 2019 人教版必修 2 第 4 章《基因的表达》，为了使学生从遗传 信息传递和表达的角度，探讨基因如何控制生物体的性状，使学生进一步形成“遗传信息控 制生物性状，并代代相传 ”的核心概念，从而更加深入地理解遗传的本质，认同生命是物质、 能量和信息的统一体，认同基因对性状控制的复杂性（生命观念、科学思维） ，本单元展开 以“棉花抗虫、耐高温的知识探秘”为单元主题情境的教学设计，将本章的两节内容划分为 4 个课时并进行了系统的作业设计，整体规划如下： 本作业设计的基础性作业注重分层设计、及时练习， 基础性和系统性强，有利于不同层 次的学生掌握知识基础、形成关键能力和正确价值观；同时有多种形式的弹性化发展性作业， 注重跨单元和学科融合，综合性和实践性强，有利于满足不同学生个性学习和发展化需求， 全面发展学生的生命观念、科学思维、科学探究、社会责任等学科核心素养。 第 1 课时 遗传信息的转录 使 用 时 段 作 业 内 容 作业设计 设计意图 使 用 者 预计 时长 预估 难度 系数 课 前 基 础 性 作 业 作业一 ：温故知新 将苏云金杆菌 Bt 抗虫蛋白基因转入普通棉花， 培育出的棉花会产生 Bt 抗虫蛋白。细胞中像 Bt 抗虫蛋白基因这样的 DNA 片段大多位于细胞核 中,其指导细胞质中蛋白质合成需借助媒介 RNA 才可完成。试比较 DNA、RNA 两种核酸的组成和 结构，完成下表： 比较项目 DNA RNA 化 学 组 成 基本单位 五碳糖 碱基 特有： 特有： 共有： 结构 种类 推测：细胞核中基因携带的遗传信息是如何传 递到细胞质中，从而控制 Bt 抗虫蛋白合成的？ 比 较 归 纳 DNA、RNA 在 组成和结 构 上的异同，为 理解 RNA 能 作为 DNA 的 信使做铺垫, 培养学生 比 较、归纳整理 的能力。 【生命观念】 【科学思维】 全 班 学 生 3 分钟 0.85 发 展 性 作 业 作业二：构建资料卡 继续查阅我国转基因棉的培养与种植现状的相 关资料， 了解我国转基因棉研究在抗虫、抗高 温领域取得的重大成就，整理成资料卡，用于 课堂展示、交流。 引导学生 关 注我国农 业 科学研究 的 进展，培养学 生爱国情操， 关注国际 民 生大事。 【社会责任】 兴 趣 小 组 5 分钟 0.80 课 中 基 础 性 作 作业三：展示交流 兴趣小组派代表展示：课前作业二搜集整理的 关于转基因棉的资料卡，相互交流。 利用课前 作 业创设的 情 境导入本 节 核心内容：Bt 兴 趣 小 组 3 分钟 0.85 业 作业四：思考讨论 阅读教材 64-65 页内容，结合课前作业一中“DNA 和 RNA 的组成和结构的区别”，分析、讨论和 总结 RNA 适于作 DNA 信使的原因。 作业五：归纳、整理 1.结合图 4-3，归纳总结 RNA 的种类及作用。 种类 作用 其他作用 2.观看转录过程视频，结合图 4-4 转录过程示 意图，阐述转基因抗虫棉细胞中转入 Bt 抗虫蛋 白基因将遗传信息传递到 mRNA 上的过程，并在 组内交流。 基因怎么 控 制抗虫蛋 白 合成。 【生命观念】 建构结构 与 功能观；发展 科学思维。 【科学思维】 发展学生 结 构与功能观， 培养归纳 总 结的能力。 【生命观念】 训练图文 转 换和语言 表 达能力，并在 转基因棉 新 情境中运用。 【科学思维】 全 班 同 学 全 班 同 学 全 体 小 组 3 分钟 3 分钟 5 分钟 0.70 0.85 0.75 发 展 性 作 业 作业六：拓展运用 1.假设下图是 Bt 抗虫蛋白基因上的一段碱基序 列,其正在进行遗传信息转录过程，请各小组合 作完成下列问题: ①写出转录后形成的 mRNA 的碱基排列顺序。(上 方的链为转录的模板) ②写出 Bt 基因中下方的 DNA 链中的碱基序列： 即时评价 学 生对 遗 传信 息转录过 程 是否理解 到 位。 【科学思维】 全 体 小 组 5-8 分钟 0.65 ③比较 mRNA 链和下方的链碱基序列的区别，推 测这对 Bt 抗虫蛋白基因有何意义。 2.转入的 Bt 基因在棉花细胞中既能复制也能表 达，且都以 Bt 基因为模板，比较 Bt 基因复制 和转录的过程，填写下表： 比较项目 DNA 复制 DNA 转录 原料 模板 产物 酶 碱基配对 场所 培养学生 比 较、归纳整理 的能力。 【生命观念】 全 体 学 生 3 分钟 0.70 课 后 基 础 性 作 业 作业七：课后练习 基础对点训练 1.关于 Bt 抗虫蛋白基因（DNA 片段）和其转录 出的 RNA 的区别,下列说法错误的( ) A.Bt 抗虫蛋白基因具有规则的双螺旋结构，而 其转录出的 RNA 一般是单链，较前者短,能穿 过核孔 B.Bt 抗虫蛋白基因中的五碳糖是核糖，而其转 录出的 RNA 中的五碳糖是脱氧核糖 C.前者特有的碱基是 T，后者特有的碱基是 U D.前者中的嘧啶数量和嘌呤数量相等，但后者 中不一定 2.胰岛素基因在胰岛 B 细胞内才能表达。下列 不属于胰岛素基因转录必需的条件的是( ) A．RNA 聚合酶 B．能量 C．模板链 D．氨基酸 3.我国科学家培育出能生产人凝血因子的转基 因羊，关于其乳腺细胞中凝血因子基因的遗传 信息转录过程的叙述，正确的是( ) 评价学生 是 否理解 DNA、 RNA 的区别； RNA 适 于作 DNA 信 使的 原因。 【科学思维】 评价学生 是 否理解 转录 过程所需 条 件。 【生命观念】 新情境中 评 价学生是 否 理解 关 于遗 全 体 学 生 全 体 学 生 全 体 学 1-2 分钟 1 分钟 1-2 分钟 0.8 0.85 0.75 A.细胞中一个 DNA 可转录出多个不同的 RMA B.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模 板 C.转录终止时成熟的 RNA 从模板链上脱离下来 D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体 中 能力提升训练 4.下列关于人凝血因子基因中遗传信息转录的 叙述，正确的是( ) A.该基因复制和转录过程中均需解旋酶解旋 B．该基因转录和复制过程中碱基配对方式相同 C．转录过程中随机选择 DNA 的一条链作为模板 D.转录结束后，DNA 两条链会恢复螺旋结构 5．图示为人的肌肉细胞内遗传信息的转录过 程，回答下列问题： (1)转录是指在 （选填 “ 细胞核 ”或 “核糖体 ”）中，通过 （选填“DNA 聚 合酶 ”或“RNA 聚合酶 ”以 DNA 的 （选填 “一 ”或“二 ”）条链为模板合成 RNA 的过程。 (2) 图中标号①是 （选填“RNA” 或 “DNA”）链。 (3)转录形成 RNA 时所需要的原料是游离的 （选填“脱氧核苷酸 ”或“核糖 核苷酸 ”。 6.甲(ATGG)是一种单链 DNA 片段，乙是该片段 的转录产物，丙(A—P～P～P)是转录过程中需 要的一种物质。下列叙述错误的是 ( ) A.甲、乙、丙的组分中均有糖 B.甲和乙中共含有 6 种核苷酸 C.丙可作为细胞内的直接能源物质 D.乙的初步水解产物中含有 4 种核苷酸 传信息转 录 过程的知 识 点综合运用。 【科学思维】 评价学生 是 否能区分 转 录和复制 过 程 【生命观念】 评价学生 是 否 能综合 运 用关于遗 传 信息转录 过 程的知识 点 解决问题 【科学思维】 评价学生 是 否能在新 情 境中综合 利 用关于转 录 的知识 【生命观念】 生 全 体 学 生 全 体 学 生 全 体 学 生 1-2 分钟 3 分钟 2 分钟 0.70 0.65 0.65 发 展 性 作 业 作业八：自主挑战 请在以下两个题目中，选择一道完成。 1.基础延伸 甲、乙图表示洋葱根尖分生区细胞内两种物质 的合成过程，请据图回答下列问题： (1)甲图所示过程通过 方式进行， 合成的产物的结构称 。 (2)结合题干分析甲、乙所示过程发生的场所有 。 _______________________________ (3)甲、乙过程的发生均需要解旋所需的酶分别 是 。 (4)甲、乙两个过程， 能在人的造血干细胞中发 生的是： ；能在洋葱叶肉细胞中发生 的是： 。 2.越级提升 当某些基因转录形成的 mRNA 分子难与模板链分 离时,会形成 RNA—DNA 杂交体,这时非模板链、 RNA—DNA 杂交体共同构成R 环结构。研究表明 R 环结构会影响 DNA 复制、转录和基因的稳定性 等。下图为某细胞遗传信息的传递和表达过程 的示意图。请回答下列问题: 跨单元练习， 综合应用。 “俯就” 题 型：题目难度 适中，评价学 生是否理 解 遗传信息 转 录过程、能否 辨别 DNA 复 制和转录 本 质上区别，以 加深对概 念 的理解 【科学思维】 【生命观念】 “超 擢 ”题 型：在科学情 境中，运用所 学知识综 合 分析，检测学 生是否理 解 遗传信息 的 转录，并能在 真实情境 中 区分转录 和 其他遗传 信 息的流动 过 程。 【科学思维】 【生命观念】 后 进 生 学 有 余 力 的 学 生 1 分钟 8 分钟 0.75 0.6 (1)酶 A 的作用是 (填字母)。 A.催化两个游离的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键 B.将游离的脱氧核苷酸连接到新合成的 DNA 子 链上 C.将两条脱氧核苷酸链之间的氢键破坏 D.将新合成的 L 链片段进行连接 (2)酶 C 的名称是 ,与酶 A 相比,除了有着 相同的催化效应外,还能使 DNA 分子中的 断裂。酶 C 催化过程的产物与过程①的产物在 化学组成上的区别是 。 (3)R 环结构的形成往往与DNA 分子中某种碱基 对的数量有关,推测该片段可能含有较多的 碱基对,使 mRNA 不易脱离模板链。 (4)R 环的形成还会 (填 “提高”或“降 低”)DNA 的稳定性,引起基因突变。 作业九：课外实践 自选材料，构建 DNA 转录模型（构建一段 DNA 序列及其转录出的 mRNA 序列,所用材料及制作 方法可参照 DNA 双螺旋结构模型的制作） 通过自制 转 录模型，进一 步加深对 转 录的理解。 【科学探究】 兴 趣 小 组 30 分钟 0.6 第 2 课时 遗传信息的翻译和中心法则 使 用 时 段 作 业 内 容 作业设计 设计意图 使 用 者 预计 时长 预估 难度 系数 课 前 基 础 性 作 业 作业一：自主学习 为什么苏云金杆菌的 Bt 抗虫蛋白基因能在棉花 细胞中表达？传递到 mRNA 上的遗传信息是如何 控制抗虫蛋白质的合成？ 请预习教材 66-69 页，完成填空，并尝试回答 以上两个问题。 1.密码子在 上，共有 种，与氨基酸的 对应关系 。 2.反密码子在 上，与密码子的关系 、 情境设问 激 发学生兴 趣 并通过预 习 建立对翻 译 过程的 初步 的认识。 【生命观念】 全 体 学 生 5 分钟 0.85 tRNA 呈 型，含 键，与氨基酸的对应关 系是 。 3.完成翻译过程相关知识 场所 酶 多种酶 模板 搬运工具 原料 碱基配对方式 能量 产物 4.中心法则 (1)克里克最初预见的遗传信息的传递包括 (2)对中心法则的补充:RNA 病毒的信息传递还 包括 (3)试画出完整的中心法则图解： 发 展 性 作 业 作业二：搜看视频 搜索“遗传信息的翻译”相关视频资料，了解 翻译的动态过程。思考：Bt 抗虫蛋白基因传递 到 mRNA 上的遗传信息是如何控制抗虫蛋白的合 成？ 培养学生 获 取学习资源， 完成自主 学 习的能力，激 发学习兴趣。 【科学思维】 全 体 学 生 2-3 分钟 0.85 课 中 基 础 性 作 业 作业三：思考讨论 1.Bt 抗虫蛋白基因转录形成的mRNA 上的碱基与 氨基酸之间有何关系? 任务一：小组探讨 mRNA 中的碱基序列和蛋白质 中的氨基酸序列的对应关系。 (1)RNA 的基本单位有几种？构成生物体蛋白 质的氨基酸又有几种？ (2)若 1 个碱基决定一个氨基酸，最多编码几种 氨基酸？若 2 个呢？一个氨基酸至少需要几个 碱才能足够编码这些氨基酸？氨基酸与密码子 的对应关系是怎样的？ 任务二：观察密码子表，根据问题提示，归纳 密码子的特点。 建构密码 子 及反密码 子 的概念，理清 mRNA 与氨基 酸的关系，发 展学生科 学 思维与探 究 能力。 【科学思维】 全 体 小 组 5-6 分钟 0.75 (1)密码子共有多少种？决定氨基酸的密码子 有多少种？ (2)密码子在哪里？ (3)一种氨基酸可能有多种密码子决定对于生 物体的生存发展有何意义？ (4)地球上所有的生物体都共用上述密码子表。 根据这一事实，你能想到什么？ 提示：总结密码子的特点 2.游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运送到 合成蛋白质的“ 生产线 ”上的呢?分析 tRNA 的 结构，找出 tRNA 与氨基酸的关系及密码子、反 密码子之间的关系 作业四：即时检测 判断正误： 1.tRNA 由三个碱基构成( ) 2.密码子位于mRNA 上，ATC 一定不是密码子( ) 3.mRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质( ) 4.每种转运 RNA 能识别并转运一种或多种氨基 酸( ) 5.每种氨基酸仅由一种密码子编码( ) 6.tRNA 由单链构成，因此不含氢键( ) 作业五：合作探究 下图是苏云金杆菌 Bt 抗虫蛋白基因上的一段碱 基序列,小组合作完成下列问题: 1.写出转录后形成的 mRNA 的碱基排列顺序。(以 上方的链为转录的模板) mRNA： 2.据教材 67 页的密码子表,分析翻译后形成的 及时 辨 析概 念，理解密码 子、反密 码 子、tRNA、氨 基酸之间 关 系，形成结构 与功能观。 【生命观念】 通过小组 探 究深入理 解 翻译过程 培 养学生科 学 思维、科学探 究能力。 【科学探究】 全 体 学 生 全 体 小 组 2 分钟 5 分钟 0.85 0.65 多肽链中的氨基酸的种类和排列顺序,并将携 带氨基酸的 tRNA 画在问题 1 所写的 mRNA 上。 3.结合课前作业二，绘制简图表示翻译的过程, 并且与小组成员之间互相讲解过程。 4.请对课前作业一中的问题进行书面回答，并 根据该过程尝试分析转基因抗虫棉是如何具备 抗虫特性的？ 作业六：比较归纳 ①DNA→DNA ② ③ 名称 转录 原料 氨基酸 模板 产物 酶 碱基配对 场所 作业七：资料分析 资料 1：1965 年，科学家在 RNA 病毒里发现了 一种 RNA 复制酶，像 DNA 复制酶能对 DNA 进行 复制一样，RNA 复制酶能对 RNA 进行复制。 资料 2：1970 年，科学家在致癌的 RNA 病毒中 发现逆转录酶，它能以 RNA 为模板合成 DNA。 1.分析资料，完善中心法则： 2.请各小组根据中心法则完成下表： 对比分析 复 制、转录和翻 译，培养学生 归纳总结 的 能力。 【科学思维】 训练学生 分 析资料提 取 信息及中 心 则过程及 适 用对象，形成 生命是物质、 能量、信息的 统 一 体的 观 念。 【生命观念】 全 体 学 生 全 体 学 生 2 分钟 5 分钟 0.75 0.70 类型 实例 遗传信息的流向 具有分裂能 力的细胞 高度分化的 细胞 DNA 病毒 自我复制型 RNA 病毒 逆转录型 RNA 病毒 发 展 性 作 业 作业八：建构模型 结合作业二和作业五，根据老师提供的材料， 小组分工合作构建翻译过程模型，小组派代表 展示、交流。 培养学生 模 型与建模 的 科学思维 和 交流表达 能 力 全 体 小 组 5 分钟 0.65 作业九：课后练习 基础对点训练 1.Bt 抗虫蛋白基因在棉花细胞中表达的过程 中，有关密码子和反密码子的叙述， 错误的是 ( ) 评价学生 是 否能 判 断密 码子与反 密 全 体 学 1 分钟 0.85 A.Bt 抗虫蛋白基因密码子位于 DNA 上，反密码 子位于 mRNA 上 码子之间 的 关系。 生 基 B.绝大多数氨基酸都有几个密码子 C.苏云金杆菌和棉花细胞共用一套密码子 【生命观念】 课 后 础 性 作 业 D.棉花细胞中每种 tRNA 只能识别并转运一种 氨基酸 2.下图表示水母绿色荧光蛋白基因在小鼠细胞 中表达过程中的某一个环节，字母表示的是物 质或结构。下列相关叙述正确的是( ) 评价学生 是 否理解 多聚 核糖体的 相 关知识点 。 【生命观念】 全 体 学 生 1 分钟 0.80 A.该过程在细胞核和细胞质中均可发生 B.图中 B 是核糖体，核糖体移动的方向是从左 向右 C.图中 A 上相邻的 3 个碱基均可构成 1 个密码 子 D.图中多个 B 合成出的 C 最终会形成多种蛋白 质 3. 四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素 都能抑制细菌的生长，其中红霉素能与细菌的 核糖体结合抑制其生命活动。下图表示细胞中 遗传信息传递的规律，下列叙述正确的是( ) A.完成图中过程②与③需要的模板链相同 B.图中过程⑤是转录 C.红霉素能抑制细菌体内的过程③ D.图中③,④两个生理过程需要的原料相同 能力提升训练 4.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。下列有关叙述不正确的是( ) A.胰岛素基因中至少含有的碱基数是 6(m＋n) B.胰岛素 mRNA 中至少含有(m＋n)个编码氨基 酸的密码子 C.胰岛素基因的两条 DNA 单链分别编码 A、B 两条肽链 D.A、B 两条肽链可能是经过蛋白酶的作用后形 成的 5.下图为玉米淀粉酶基因表达过程的示意图。 下列叙述正确的是( ) A.图中⑥在翻译过程中沿着③由右向左移动 运用生物 学 知识解决 抗 菌药物能 抑 制细菌生 长 的机理。发展 学生社会 责 任感。 【社会责任】 综合分析 基 因表达及 相 关计算 【科学思维】 综合分析 转 录、翻译过程 【生命观念】 全 体 学 生 全 体 学 生 全 体 学 生 1 分钟 1 分钟 1 分钟 0.75 0.75 0.70 B.与①→②相比，③→⑤特有的碱基配对方式 是 A-U C.①→②中会产生图中④代表的物质，且④中 含有氢键 D.根据图中多肽的氨基酸数可以判断出终止密 码子是 UCU 6.五月份以来，多地出现了呼吸道合胞病毒感 染数增多情况，该病毒是一种反义单链 RNA （-RNA）病毒，其增殖过程如下图所示。下列 有关说法正确的是( ) A.呼吸道合胞病毒的基因可以整合到宿主的基 因组中 B.呼吸道合胞病毒通过过程③完成遗传物质的 复制 C.医学家通过培养基培养合胞病毒研究其致病 机理 D.②过程需要的嘌呤碱基与③过程需要的嘧啶 碱基数目相同 综合强化训练 7.大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后, 可形成小肽(短的肽链)。回答下列问题。 (1)在大豆细胞中,以 mRNA 为模板合成蛋白质 时,除 mRNA 外还需要其他种类的核酸分子参与, 它们是 、 。 (2)大豆细胞中大多数 mRNA 和 RNA 聚合酶从合 成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞 核和细胞质这两个部位来说： 作为 mRNA 合成部位的是 ； 作为 mRNA 执行功能部位的是 ; 作为 RNA 聚合酶合成部位的是 ； 作为 RNA 聚合酶执行功能部位的是 。 利用病毒 情 境 考查中 心 法则相关 知 识，培养学生 知识迁移 与 应用的能力。 【科学思维】 在新的 情境 中 综合 考查 基因表达。 【科学思维】 全 体 学 生 全 体 学 生 1-2 分钟 1 分钟 0.65 0.65 (3)部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆 的某小肽对应的编码序列为 UACGAACAUUGG,则 该小肽的氨基酸序列是 。若该 小肽对应的 DNA 序列有 3 处碱基发生了替换,但 小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的 RNA 序列为 。 氨基酸 密码子 色氨酸 UGG 谷氨酸 GAA GAG 酪氨酸 UAC UAU 组氨酸 CAU CAC 发 展 性 作 业 作业十：自主挑战 请在以下两个题目中，选择一道完成。 1.基础延伸 基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能 性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白 质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成 生命的大分子。如图表示真核细胞内核基因控 制蛋白后合成、加工和分配的途径一和途径二， 其中①-⑤表示不同的细胞器。回答下列问题。 (1)新冠病毒是一种RNA 病毒，其所含基因指的 是 。 (2)基因表达产物除了蛋白质类物质外，还可以 是 类物质，如 （答出 2 点即可）。 (3)与一条 mRNA 只结合一个①相比，一条 mRNA 跨单元练习， 综合应用。 “俯就” 题 型：在具体生 产生活实 践 中，考查学生 综合运用 基 因表达知 识 的同时增 强 学生社会 责 任感 【科学思维】 【社会责任】 后 进 生 3-5 分钟 0.70 上结合若干个①, 这样的优点在于 。 (4)由 DNA—mRNA 的过程中，消耗的原材料和发 挥催化作用的酶分别是 ，消耗的 能量物质主要由图中 （填序号） 提供。 (5)溶酶体内含有多种水解酶，这些水解酶与唾 液淀粉酶一样，都是通过途径 形 成的。基因控制水解酶合成的过程中， 等物质之间能发生碱基互补配对现 象。 2.越级提升 BDNF 是一种神经营养因子，其功能是维持中枢 神经系统的生长和发育。BDNF 的表达受阻会引 起小鼠精神分裂症。miRNA-195 是细胞中具有调 控功能的一种非编码 RNA。下图为 BDNF 基因的 表达及调控过程，A、B、C 表示相关物质或结构， ①-③表示相关生理过程，请据图回答问题： (1)过程①是 ，需要的原料是 ，需 要 酶的参与。 (2)结构 C 的名称是 ，起始密码子位于 结构 A 的 （选填“左侧 ”或“右侧 ”）。 (3)与过程②相比，过程①特有的碱基配对方式 为 。过程②中不同的结构C 上合成的物 质 B （选填“相同 ”或“不同 ”），多 个结构 C 结合在同一个 A 上的意义是 。 (4)下图为结构 A 的部分碱基序列，图中虚线框 “超 擢 ”题 型：题目难度 偏难，满足优 尖生 思 维提 升和能力 发 展的需求。 【生命观念】 【科学思维】 学 有 余 力 的 学 生 3-5 分钟 0.60 内有 个密码子。虚线框后的序列能继 续编码氨基酸，则虚线框后第一个密码子最多 有 种。 (5)miRNA-195 能够与 A 结合的原因是 ， 据此推测 miRNA-195 基因过表达导致小鼠精神 分裂的机制为 。 作业十一：课外实践（选做） 查阅资料并思考：转基因技术除了可以培育转 基因抗虫棉外，还可以应用于农牧业的哪些方 面？我国在这方面取得了哪些重大研究成果？ 鼓励 学 生通 过查阅资 料 了解 转 基因 技术的科 技 前沿，培养社 会责任感 和 爱国之情。 【社会责任】 兴 趣 小 组 5-10 分钟 0.75 第 3 课时 基因表达产物与性状的关系、基因选择性表达与细胞分化 使 用 时 段 作 业 内 容 作业设计 设计意图 使 用 者 预计 时长 预估 难度 系数 课 前 基 础 性 作 业 作业一：问题思考 资料：同样是不耐高温的棉花品种， 在正常气 温和高温胁迫两种不同条件下，花粉育性这一 性状的表现为何不同呢？研究发现， 高温胁迫 下不耐高温棉花花药的绒毡层和小孢子中，Ⅰ 型酪蛋白酶的表达增多，进而影响了花药中糖 与激素信号之间的平衡，导致不育。 请根据以上资料推测高温胁迫下棉花花粉不育 的直接原因是什么？ 激发 学 生自 主预习，初步 形成 相 关概 念。 【生命观念】 全 体 学 生 2 分钟 0.85 发 展 性 作 业 作业二：构建概念之间的关系 有人说， “基因是导演，蛋白质是演员，性状 是演员的作品。”你认为这种说话有道理吗？ 请你自主预习教材 71-72 页，猜想棉花花药相 关细胞中Ⅰ型酪蛋白酶基因、 Ⅰ型酪蛋白酶和 花粉育性之间的关系。 拓展提示： 自主查阅 Ⅰ型酪蛋白酶相关知识 联系已有 知 识，大胆 猜 想，基因、蛋 白质、性状之 间的关系，形 成基因可 能 通过控制 蛋 白质来控 制 生物性状 的 初体验。 【科学思维】 全 体 学 生 3 分钟 0.80 作业三：思考讨论 1.请小组内交流课前作业一、作业二的答案， 并结合教材 71-72 页豌豆粒形与囊性纤维化遗 传实例，探讨、归纳下列问题。 (1)基因与蛋白质有什么关系？ 通过具体 实 例说明基 因 — 蛋白质 — 性状 之 间关 全 体 小 组 3-4 分钟 0.70 (2)回顾必修 1 中蛋白质的知识，思考蛋白质与 系 生命活动有什么关系？ 【生命观念】 (3)构建基因、蛋白质与性状之间模型。 【科学思维】 基 2.课前作业二你是否查阅到一些有关“ Ⅰ型酪 课 中 础 性 作 业 蛋白酶 ”的相关信息，控制 Ⅰ型酪蛋白酶的基 因是花药细胞中特有的吗？ Ⅰ型酪蛋白酶呢？ 细胞中其他的蛋白质是不是也如此呢？ 3.请根据教材 72 页的“思考 ·讨论 ”，回答下 列问题： 从分子、细胞 形态结构、生 全 体 5-6 分钟 0.70 (1)这三种细胞的基因组成是否相同？它们合 成的蛋白质种类是否相同？ 理功能三 个 角度透析 细 小 组 (2)三种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基 因、胰岛素基因，但只检测到了其中一种基因 的 mRNA，这一事实说明了什么？ 胞分化的 本 质以及细 胞 分化产生 的 (3)是不是这三类细胞中表达的基因完全不相 结果。 同？如不是，请举例说明。 【生命观念】 (4)通过以上问题的讨论，完成下面的模型（选 填“不变”或“有差异”） 【科学思维】 ( VI VI ) ( 细胞形态结 枸 ) 遗传物质 DNA mRNA 蛋白质 细胞器种 类和 数量 细胞生理功 发 展 性 作 业 作业四：概念升华 1.肺炎链球菌转化实验中，S 型菌的部分 DNA 片 段进入 R 型菌内并整合到 R 型菌的 DNA 分子上， 使这种 R 型菌转化为能合成荚膜多糖的 S 型菌。 请描述 S 型肺炎链球菌核基因控制的有毒性状 的途径。 2.如图表示人体红细胞成熟经历的几个过程及 各个阶段细胞特点，下列叙述正确的是 A.造血干细胞和网织红细胞均具有细胞周期 B.造血干细胞和成熟红细胞中 DNA 相同 C.过程③在脱去细胞核的同时还排出核糖体等 细胞器 D.成熟红细胞的凋亡由基因控制，其凋亡基因 在④之前已表达 3.科学家把在生物体不同类型的细胞中都表达 通过分析 提 取信息，识别 基因控制 性 状的途径。培 养学生分 析 问题的能力。 【科学思维】 跨单元综 合 考察，强化细 胞分化的 实 质是基因 表 达的结果。 【科学思维】 【生命观念】 拓展 理 解细 全 体 学 生 全 体 学 生 全 2-3 分钟 1-2 分钟 1-2 0.65 0.70 0.70 的基因称为管家基因，将只在某类细胞中特异 性表达的基因称为奢侈基因。基于以上定义判 断，下列说法正确的是( ) A.人体的胰岛素基因、核糖体蛋白基因都是管 家基因 B.生物体各种细胞具有相同的管家基因和不同 的著侈基因 C.细胞分化的本质是不同的细胞表达了不同的 奢侈基因 D.奢侈基因是管家基因通过基因突变形成的等 位基因 胞分化的 实 质实际是 奢 侈基因的 选 择性表达。 【生命观念】 体 学 生 分钟 课 后 基 础 性 作 业 作业五：课后作业 基础对点训练 1.人体红细胞中控制血红蛋白合成的基因发生 突变引起血红蛋白结构改变使得红细胞易破 裂，发生溶血性贫血，即镰状细胞贫血。从基 因表达产物和性状的关系角度找出下列和镰状 细胞贫血相似的是( ) A. 白化病 B.苯丙酮尿症 C.囊性纤维化 D.豌豆粒形 2.酪氨酸酶存在于正常人体的皮肤、毛囊等处 的细胞中，它能叫酪氨酸转变为黑色素，下列 相关叙述正确的是( ) A.人体的神经细胞和肌肉细胞中都含有控制酪 氨酸酶合成的基因 B. 白化病实例说明基因通过控制蛋白质的结构 直接控制生物体的性状 C.酪氨酸合成酶基因表达的产物是酪氨酸 D.老年人头发变白是由控制酪氨酸酶合成的基 因异常引起的 3.下列有关基因表达与性状关系的叙述，错误 的是( ) A.细胞分化产生不同类型的细胞，是因为不同 类型的细胞中基因的表达存在差异 B.细胞中的某些基因表达产物是维持细胞基本 评价学生 是 否掌握 教材 实例。 【生命观念】 评价 学 生是 否理解基 因 表达产物 与 性状之间 的 关系 【生命观念】 评价 学 生是 否理解 基因 控制性状 的 途径和细 胞 分化的实质 全 体 学 生 全 体 学 生 全 体 学 生 1 分钟 1 分钟 1 分钟 0.95 0.85 0.85 生命活动所必需的 C.基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物 体的性状 D.基因能通过控制蛋白质的合成来控制代谢过 程，进而控制生物体的性状 4.如图表示高温胁迫下棉花中的 5 种细胞中 5 种基因的表达情况，下列分析错误的是( ) A.此图能说明细胞分化的实质 B.基因 b 可能控制呼吸酶的合成 C.细胞中蛋白质差异最大的是细胞 2 和 4 D.一般来说，这 5 种细胞的核遗传物质相同 能力提升训练 5.某植物的花色受两对常染色体上的等位基因 A/a、B/b 控制，花瓣中含红色物质的花为红花， 含橙色物质的花为橙花，含白色物质的花为白 花，相关合成途径如图所示。现让一株纯合红 花植株与纯合白花植株杂交得到 F1，F1 自交得到 F2，F2 中出现三种花色的植株。不考虑染色体互 换和基因突变，下列分析错误的是( ) A.F1 全部表现为红花植株，且基因型为双杂合 基因 A 抑制基因 B B.基因 A/a 与 B/b 的遗传遵循自由组合定律 C.F2 橙花植株的基因型有 aaBB 和 aaBb 两种 D.F2 红花植株中纯合个体所占的比例为 1/12 【生命观念】 评价学生 对 细胞 分 化的 实质相关 知 识的迁移 应 用能力。 【科学思维】 利用 所 学知 识 对 跨 单元 情境 进 行综 合分析。 【科学思维】 全 体 学 生 全 体 学 生 1-2 分钟 2-3 分钟 0.70 0.65 6.囊性纤维病是北美国家最常见的遗传病， 患 者支气管被异常黏液堵塞， 常于幼年时死于肺 部感染。图 1 是囊性纤维病的病因图解。据图 回答下列问题： (1)图 1 所示为细胞膜的 模型，相对 健康人而言，囊性纤维病患者的细胞膜上，由 于 CFTR 基因异常， 氯离子无法在其表达产物 蛋白协助下通过 方式完成图 1 中的跨膜运输，随着氯离子在细胞膜一侧的浓 度逐渐升高，该侧的 跨膜运输的速度会降 低，致使细胞分泌的黏液不能及时被稀释而覆 盖于 （填“ 甲 ”、“ 乙 ”）侧。由此， CFTR 基因与囊性纤维病性状的控制方式是 。 ___________________________________ (2)通过基因治疗把正常的 CFTR 蛋白基因导入 到某患者的体细胞中，可以治愈囊性纤维病， 从而使得其后代也一定不患病，该说法是否 （填“是 ”或“ 否 ”）正确，判断依 据是 。 拓展教材 情 况，强化对基 因表达 产物 与性状的 关 系的理解，发 展 社会责 任 感。 【生命观念】 【科学思维】 【社会责任】 全 体 学 生 4-5 分钟 0.65 发 展 性 作 业 作业六：自主挑战 请在以下两个题目中，选择一道完成。 1.基础延伸 下图甲为基因对性状的控制过程，图乙表示细 胞内合成某种酶的一个阶段。据图回答下列问 题： 跨单元练习， 综合应用。 “ 俯就 ”题 型：题目难度 中等，跨单元 综合 考 察知 识，巩固 基 后 进 生 3-5 分钟 0.70 (1)图甲中基因 1 和基因 2 (填“可以 ” 或“不可以”)存在于同一细胞中。 (2)图乙中①②③含有五碳糖的有 。决 定丝氨酸(Ser)的密码子对应的 DNA 模板链上的 三个碱基是 。若 G1y 是该多肽的最后一 个氨基酸，则该多肽的终止密码是 。 (3)图甲中过程 a 和过程b 所示的过程在生物学 上分别称为 和 ，其中基因 1 是 通过控制 直接控制人的性状。若基因 2 不能表达，则人会患 病，说明基因还可 以通过控制 从而间接控制人的性状。 2.越级提升 油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮 酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所 示，其中酶 a 和酶 b 分别由基因 A 和基因 B 控 制合成。我国陈锦清教授根据这一机制培育出 高产油菜，产油率由原来的 34%提高到58%。请 回答下列问题： (1)据图甲分析，你认为提高油菜产油量的基本 思路是 。 (2)图乙表示基因 B， α 链是转录链，陈教授及 助手诱导 β 链也能转录，从而形成双链 mRNA， 试回答： ①控制酶b 合成的基因的基本单位是 。 础，建立知识 间的联系。 【生命观念】 【科学思维】 “ 超 擢”题 型：题目难度 偏难，综合运 用所学知 识 解决生活 生 产中的问题， 满足优尖 生 知识提升 和 能力发展 的 需求。 【科学思维】 【社会责任】 学 有 余 力 的 学 生 4-6 分钟 0.60 ②控制酶 a 与酶 b 合成的基因在结构上的本质 区别是 。 ③转录出的双链 mRNA 与图乙基因在化学组成上 的区别是 。 ④为什么基因B 经诱导后转录出双链 mRNA 就能 提高产油量？ 作业七：探究实验（选做） 在家完成“自发豆芽菜”的小实验，探究在光 照和黑暗两种条件下，豆芽菜的性状表现差异。 1.提示：可选用优质的黄豆、绿豆为材料 2.你准备如何设置有光和无光两种环境条件？ 3.用图片或视频等方式记录探究过程，并形成 探究报告。 建构观念：生 物体的性 状 不完全是 由 基因决定的， 环境对性 状 也有重要 的 影响。激发生 活热情，发展 科学探究 能 力。为下一课 时做准备。 【科学探究】 兴 趣 小 组 持续 观察 5 天 左右 0.65 第 4 课时 表观遗传 使 用 时 段 作 业 内 容 作业设计 设计意图 使 用 者 预计 时长 预估 难度 系数 课 前 基 础 性 作 业 作业一 ：自主学习 预习教材 73-74 页，思考： 基因型相同的棉株， 花粉育性这一性状的表现就一定相同吗？若不 一定相同，你认为可能的原因有哪些？ 通过预习，初 步 认识 到 基 因的表达 是 受到调控的。 【生命观念】 全 体 学 生 3-5 分钟 0.85 发 展 性 作 业 作业二：构建资料卡 有研究发现，在高温胁迫组的棉株中检测到了 DNA 甲基化水平波动，推测高温通过影响 DNA 甲 基化水平，进而调控花粉育性，使得花粉败育。 请继续查阅搜集相关资料，整理形成资料卡。 1. 棉株中 DNA 甲基化水平波动为什么会影响花 粉育性？ 2.“有趣的表观遗传现象 ”实例 提示：搜集结果可以用 PPT、视频、报告等多种 方式进行展示 让 学生初 步 了解 DNA 甲 基化的实 质 以及表观 遗 传现象的 实 例。激发学习 兴趣，培养学 生搜集 整理 信息的能力。 【生命观念】 【科学思维】 全 体 小 组 3-5 分钟 0.85 作业三：资料分析 构建观念：环 全 3-5 0.65 课 中 基 础 性 作 业 资料：实验发现， 在高温胁迫组的棉株中检测 到了 DNA 甲基化水平降低，相关基因的转录受 到影响，如 Ⅰ型酪蛋白酶基因的表达增多， 引 起花粉败育。 请各小组结合课前作业二查阅的“DNA 甲基化 ” 相关资料，回答以下问题。 1.DNA 甲基化是否改变了 Ⅰ型酪蛋白酶基因中 的碱基序列？ 2.DNA 甲基化对 Ⅰ型酪蛋白酶基因表达可能具 有怎样的影响？ 3.推测高温使棉花植株花粉败育的原因？ 境对基因 的 表达具有 调 控作用。DNA 甲基化 不会 改变基因 中 的碱基序列， 而是 影响 基 因的表达 水 平。 【生命观念】 【科学思维】 体 小 组 分钟 作业四：思考讨论 建构表观 遗 全 5-6 0.70 阅读教材 73 页“柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛 色的遗传 ”内容，小组讨论，完成以下问题。 1.分析资料 1，回答： 传的概念 和 特点。培养学 生获取信息， 体 小 组 分钟 (1)植株 A 与植株 B 的 Lcyc 基因的碱基序列是 否相同？ 归纳与概 括 的能力。 (2)植株 B 的 Lcyc 基因不表达的原因？ 【生命观念】 (3)为什么 F1 的花与植株A 相似？为什么 F2 中绝 大部分植株的花与植株 A 相似，少部分与植株 B 【科学思维】 相似？ 2.分析资料 2，回答： (1)子一代中，不同小鼠的 Avy 基因的表达情况不 同的原因？ (2)子一代不同毛色小鼠（基因型都是 Avya）基 因测序结果相同，说明什么？ (3)DNA 甲基化对小鼠毛色的影响在小鼠后代中 仍然出现，说明什么？ 3.以上两个实例均属于表观遗传现象，请结合 作业三，尝试阐述什么是表观遗传？ 作业五：即时检测 判断正误： 1.表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改 变，因此生物体的性状也不会发生改变( ) 2.表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发 育和衰老的整个生命活动中( ) 作业六：资料分析 实例 1：人的身高=多个基因控制+后天的营养和 体育锻炼的结果；而水稻中的 Ghd7 基因编码的 蛋白质不仅参与开花的调控，而且对水稻的生 长、发育和产量都有重要作用。 实例 2：同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸泡 在水中的叶表现出两种不同的形态。 实例 3：遗传学家曾经做过这样的实验：长翅果 蝇幼虫正常的培养环境温度为 25℃,将孵化后 4-7 天的长翅果蝇幼虫放在 35-37℃的环境温度 中处理 6-24h 后，得到了一些残翅果蝇，这些 残翅果蝇在正常温度下繁殖的后代仍然是长翅 果蝇。 阅读资料，归纳基因、环境与性状之间的关系。 1.一个性状可以由 个基因控制， 即时评价 学 生对表观 遗 传概念和 特 点的理解。 【生命观念】 建构观念：基 因与性状 并 非简单的 线 性关系。培养 学生的 复杂 性思维和 批 判性思维，训 练语言表 达 能力，发展生 命本质观。 【生命观念】 【科学思维】 全 体 学 生 全 体 学 生 1 分钟 4 分钟 0.95 0.70 一个基因也可以控制 个性状。 2.基因对性状的控制受环境的影响： 表型（性状）= + 是决定性状的主要因素 3.基因与基因、基因与基因产物、基因和环境 之间存在着复杂的 ，共同精细地调 控生物的性状。 4.结合以上分析， 请对课前作业一的相关问题 进行书面回答。 作业七：即时检测 判断正误： 1.基因与性状是一一对应的关系( ) 2.表观遗传现象是由于 DNA 甲基化等生物体自 身因素改变引起的，因此与环境无关( ) 即时评价 学 生对 环 境于 性状间关 系 的理解。 【生命观念】 全 体 学 生 1 分钟 0.85 发 展 性 作 业 作业八：展示交流 （建议在作业四后使用） 1.请派小组代表， 展示交流“有趣的表观遗传 现象 ”。 2.结合作业三、四，归纳表观遗传的特点。 进 一 步加 深 对表观遗 传 的认识，归纳 表观遗传 的 特点。激发学 习兴趣，培养 语言表达 能 力。 【科学思维】 【生命观念】 兴 趣 小 组 5-6 分钟 0.65 课 后 基 础 性 作 业 作业九：课后练习 基础对点训练 1. 我国“十三五”成果展中，“中棉所 49”等 新品种在抗虫基础上进一步实现了耐旱、耐高 温，能更好地适应因全球变暖而频发的高温极 端天气。下列相关叙述，错误的是( ) A.某些基因的甲基化可能影响棉花的性状 B.棉花的基因与性状是一一对应的关系 C．棉花的一些基因是通过控制酶的合成来控制 评价学生 是 否形成 本节 内容 的 几个 重要观念。 【生命观念】 全 体 学 生 1 分钟 0.95 性状的 D．棉花还存在一些基因可通过控制蛋白质的结 构直接控制性状 2.研究发现，同卵双胞胎会表现出微小的差异， 这就与表观遗传有关，下列有关表观遗传的说 法不正确的是( ) A.表观遗传可在亲子代个体间遗传 B.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等 修饰会影响基因的表达 C.DNA 甲基化程度与基因表达水平有关 D.同卵双胞胎所表现出的差异一定是由于基因 的碱基序列发生了改变 3.随着社会的发展，家长和孩子本人都越来越 关注身高的发展，机体通过对成骨细胞分裂、 分化的精准调控，实现了相关基因对身高这一 性状的控制。下列有关说法，正确的是( ) A.身高只受一个基因的影响 B.成骨细胞分化为骨细胞的本质是基因发生了 突变 C.环境对身高也有着重要的影响 D.基因的碱基序列相同，其控制的性状就相同 能力提升训练 4.研究发现 DNA 甲基化能关闭某些基因的活 性，导致 RNA 聚合酶无法与其结合；去甲基化 则诱导了基因的重新活化和表达。原核生物中 甲基化多发生在 CCA/TGG 和GATC 序列，而真核 生物中甲基化主要发生于 CG 序列密集区。下列 说法错误的是( ) A.心肌细胞中，呼吸酶基因处于非甲基化状态 B.结构越稳定的 DNA 越不容易发生甲基化 C.DNA 甲基化可导致基因的选择性表达 D.对 DNA 去甲基化后其上的基因可以正常表达 5.玉米的基因 A 可控制叶绿素的合成，若无基 因 A 或者无光照，则玉米均无法合成叶绿素。 评价学生 是 否理解表 观 遗传的概 念 和特点 【生命观念】 评价学生 是 否理解基因、 环境与性 状 之间的复 杂 关系。 【生命观念】 对表观遗 传 进行补充 和 拓展。 【科学思维】 分析真实 情 境，运用所学 全 体 学 生 全 体 学 生 全 体 学 生 全 体 1 分钟 1 分钟 1-2 分钟 1 分钟 0.85 0.85 0.75 0.75 下列有关叙述不正确的是( ) A.基因型为 AA 的个体均能合成叶绿素 B.基因型为 Aa 的个体在光下可能合成叶绿素 C.叶绿素合成是基因 A 和环境条件共同作用的 结果 D.在缺镁的土壤中，基因 A 控制合成的叶绿素 的量会受影响 6.在生活和科研实践中有很多有趣的现象，下 列有关基因、性状和环境的叙述，错误的是( ) A.“牝鸡司晨 ”现象表明性别受遗传物质和环 境的共同影响 B.矮茎豌豆自交后代均为矮茎，说明该性状是 由遗传因素决定的 C.残翅果蝇的幼虫在 31℃条件下培养，会得到 一些长翅果蝇，可能与温度影响酶活性有关。 D.胎儿是否患先天性疾病都是由基因决定的， 与孕妇的饮食和用药习惯无关。 综合强化训练 7.肿瘤细胞中的 DNA 甲基化一般表现为总体的 低甲基化水平和某一些特定区域的高甲基化水 平，这些变化可以同时发生在同一肿瘤组织内。 基因组总体甲基化水平降低，会使得染色体稳 定性下降，而 DNA 修复基因和抑癌基因的甲基 化使得修复基因失活和抑癌基因沉默，因而丧 失对肿瘤的抑制作用。甲基化水平与转录的关 系如图所示，回答下列问题。 知识解释 生 活中的现象。 【科学思维】 分析真实 情 境 、实验 结 果，运用所学 知识综合 辨 别观点。 【科学思维】 整合 单 元知 识，将生物学 知识用于 分 析新的情境， 培养知识 迁 移和 解 决问 题能力。 【生命观念】 【科学思维】 学 生 全 体 学 生 全 体 学 生 1-2 分钟 4-5 分钟 0.65 0.75 (1)肿瘤细胞表面的糖蛋白比正常细胞明显减 少，可见基因是通过其表达产物—— 来 控制性状。 (2)1957 年，科学家克里克首先预见了遗传信息 传递的一般规律，并将这一规律命名为 。 请据此画出肿瘤细胞细胞中遗传信息的传递途 径： 。 (3)据图可知，肿瘤细胞中 DNA 甲基化水平波动 将直接影响基因表达中的 过程，从而起 到对基因表达水平的调控作用。结合题干信息 从 DNA 甲基化的角度推测肿瘤细胞形成后能快 速增殖的原因是 。 (4)肿瘤细胞能无限增殖， 一般不发生细胞分 化。细胞分化的实质是 的 结果，一般情况下细胞分化程度越高其分裂能 力就越弱，请据此提出阻遏肿瘤细胞增殖的一 些思路 。 发 展 性 作 业 作业十：自主挑战 请在以下两个题目中，选择一道完成。 1.基础延伸 表型模拟是指环境条件的改变所引起的表型改 变，类似于某基因型改变引起的表型变化的现 象。果蝇的长翅（V）对残翅（v）为显性， 基 因位于常染色体上。下表是果蝇表现型与幼虫 的基因型、幼虫培养温度的关系。 果蝇幼虫 基因型 幼虫的 培养温度 果蝇表现型 VV 或 Vv 正常温度 25℃ 长翅 35℃ 残翅 （表型模拟） vv 25℃或 35℃ 残翅 请回答下列问题： 跨单元练习， 综合应用。 “ 俯就 ”题 型：题目难度 中等，巩固基 础的同时 拓 展实验设计， 发展科学 思 维。 【生命观念】 【科学思维】 后 进 生 4-5 分钟 0.70 (1)“表型模拟 ”现象说明生物的性状是由 控制，但又受 影响。 (2)“表型模拟 ”残翅果蝇出现的直接原因可 能是高温（35℃) 降低了催化翅形成的 ， 从而使果蝇的翅膀不能正常生长发育。 (3)现有长翅果蝇、正常温度下培养的残翅果 蝇、35℃温度下培养的残翅果蝇等材料供选择， 请设计遗传实验判断一只雄性残翅果蝇是属于 纯合子（vv）还是“表型模拟 ”。 实验思路：将该雄性残翅果蝇与 果蝇 进行交配， 并将其子代幼虫置于 ℃下培 养，观察子代果蝇成年后的翅形表现。 预期结果和结论： 若子代果蝇 ，则该雄性残翅果蝇 属于纯合子（vv）。 若子代果蝇 ，则该雄性残翅果蝇 属于“表型模拟”。 2.越级提升 某二倍体两性花植物的花色有白色、黄色和红 色三种，花色受三对独立遗传的等位基因控制。 Y 基因表达的酶 Y 使白色物质转化为黄色色素， R 基因表达的酶 R 使黄色色素转化为红色色素， A 基因表达的产物抑制Y 基因的表达，色素转化 的关系如图所示。 (1)图示情况反应了基因表达与性状的关系是 基因通过控制 控制性状。 该植物的所有细胞是否都含有 Y 基因和R 基因 并进行表达（答“是”或“否”） 判 断理由是 (2)在正常情况下，开 花的植株对应的基 因型种类最多；若开黄花的植株自交出现了性 “ 超 擢”题 型：题目难度 偏难，满足优 尖生 思 维提 升和能力 发 展的需求。 【生命观念】 【科学思维】 【社会责任】 学 有 余 力 的 学 生 5-7 分钟 0.60 状分离，则它的基因型为 。 (3)有报道称上述植物受精卵中来自父方的R 基 因会甲基化，抑制 R 基因的表达发生表观遗传； 来自母方的 R 基因不会甲基化，不发生表观遗 传。现有纯合黄花(aaYYrr)植株与纯合红花 (aaYYRR)植株，请设计简便实验验证该报道的 真实性。 实验思路： ； 预期结果： 。 作业十一：课外实践 1.构建本章的思维导图或知识概念图（必做） 2.设计并实施“ 吸烟危害健康 ”宣传活动（提 示：可以制作宣传视频、海报等） 基础知识 系 统化，构建知 识网络。 【科学思维】 多学科融合， 发展 社 会责 任感。 【社会责任】 全 体 学 生 兴 趣 小 组 3-5 分钟 视情 况 0.70 0.75 第四章 单元检测 使 用 时 段 作 业 内 容 作业设计 设计意图 使 用 者 预计 时长 预估 难度 系数 单 1.下列关于小麦叶肉细胞内 DNA 和 RNA 的叙述， 评价 DNA 和 全 1 0.85 元 基 正确的是( ) RNA 相 关知 体 分钟 学 础 A.相同的 rRNA 分子在不同细胞中参与构成的 识的掌握 情 学 习 性 细胞器不同 况。 生 完 作 B.相同的 mRNA 分子在不同细胞合成的蛋白质 【生命观念】 成 业 不同 后 C.相同的 tRNA 分子在不同细胞中转运的氨基 酸不同 D.相同的 DNA 分子在不同细胞的转录产物可能 不同 2.如图为大肠杆菌基因转录、翻译的示意图。据 图判断，下列描述中正确的是( ) A.图中表示 3 条多肽链正在合成 B.转录尚未开始，翻译已开始 C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链 3.新型化合物 XP-524 能阻断两种表观遗传调 节因子 BET 蛋白和 EP300(组蛋白乙酰转移酶) 的功能，促进胰腺癌细胞中相关基因的转录，从 而帮助治疗癌症。下列叙述正确的是( ) A.BET 蛋白和 EP300 发挥作用使基因的碱基序 列发生改变 B.BET 蛋白和 EP300 会导致基因表达和表型发 生可遗传的变化 C.高度分化的胰腺细胞一般不再分裂，其组蛋 白不存在乙酰化 D.“相关基因 ”指的是胰腺细胞中的某些原癌 基因 4.关于苏云金杆菌 Bt 抗虫蛋白基因控制蛋白质 合成的过程，下列叙述正确的是( ) A.一个含 n 个碱基的DNA 分子，转录的 mRNA 分子的碱基数一定是 n/2 个 B.细菌转录时两条 DNA 单链可同时作为模板， 提高转录效率 C．DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点分别在 DNA 和 RNA 上 D.在棉花根尖细胞分裂间期，mRNA 的种类和含 考查 学生对 转录翻译 过 程的理解。 【生命观念】 以癌症治 疗 为 情境 考查 表观遗传。 【社会责任】 【科学思维】 考查转录 翻 译的相关 条 件及数量 关 系 【科学思维】 全 体 学 生 全 体 学 生 全 体 学 生 1 分钟 1 分钟 1-2 分钟 0.75 0.75 0.65 量均不断发生变化 5.下列关于基因对性状控制的叙述， 错误的是 ( ) A. 白化病患者体内缺乏酪氨酸酶，体现基因通 过控制酶的合成间接控制生物性状 B.同一株水毛茛在空气和水中的叶形不同，体 现性状是基因和环境共同作用的结果 C.原发性高血压与多对基因表达产物有关，体 现基因与基因相互作用控制同一性状 D.抗生素阻止细菌内 tRNA 和 mRNA 的结合，体 现抗生素可通过影响转录而影响性状 6.近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9 基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编 辑。其原理是由一条单链向导 RNA 引导核酸内切 酶 Cas9 到一个特定的基因位点进行切割。通过 设计向导 RNA 中 20 个碱基的识别序列，可人为 选择 DNA 上的目标位点进行切割（见图）。下列 相关叙述错误的是 A.Cas9 蛋白由相应基因指导在核糖体中合成 B.向导 RNA 中的双链区遵循碱基配对原则 C.向导 RNA 可在逆转录酶催化下合成 D.若 α 链剪切点附近序列为…TCCACAATC…， 则相应的识别序列为…UCCACAAUC… 考查基因 与 性状的关系 【生命观念】 以科技前 沿 为载体考 查 遗传信息 的 传递。 【科学思维】 全 体 学 生 全 体 学 生 1-2 分钟 1-2 分钟 0.75 0.65 7.心肌细胞不能增殖，基因 ARC 在心肌细胞中特 异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞 中某些基因转录形成的前体 RNA 经过加工过程 中会产生许多非编码 RNA，如 miR﹣223（链状）， HRCR（环状）。结合下图回答问题： 分析真实 情 境 整合 单元 知识运 用知 识分析解 决 问题。 全 体 学 生 5-7 分钟 0.70 发 展 性 作 业 (1)启动过程①时， 酶需识别并与基 因上的启动子结合。过程②最终合成的 T1、T2、 T3 三条多肽链的氨基酸顺序 （填“相 同 ”，“不同 ”）。 (2)当心肌缺血、缺氧时， 基因 miR﹣223 过度表 达，所产生的 miR﹣223 可与 ARC 的 mRNA 特定序 列通过 原则结合形成核酸杂 交分子 1，使过程②因缺少模板而被抑制，使 ARC 无法合成，最终导致心力衰竭。与基因 ARC 相比， 核酸杂交分子中特有的碱基配对方式是 。 _______ (3)HRCR 可以吸附 miR﹣223 等链状的 miRNA，以 达到清除它们的目的。链状的 miRNA （填“越短 ”，“越长 ”），特异性越差，越容 易与 HRCR 结合。 (4)科研人员认为，HRCR 有望成为减缓心力衰竭 的新药物，据图分析其依据是 。 8.科学家对猕猴(2n=42)的代谢进行研究，发现 乙醇进入机体内的代谢途径如图所示。缺乏酶 1，喝酒脸色基本不变但易醉，称为 “ 白脸猕 猴 ”；缺乏酶 2，喝酒后乙醛积累刺激血管引起 脸红，称为“红脸猕猴 ”；还有一种是号称“不 醉猕猴 ”，原因是两种酶都有。请据图回答下列 问题： 【科学思维】 将 生物学 知 识 用于 分析 新的情境，培 养知识迁 移 能力。 【科学思维】 【科学探究】 【社会责任】 全 体 学 生 6-8 分钟 0.65 (1)该实例说明基因控制性状的方式是______。 (2)“红脸猕猴 ”的基因型有______种；若一对 “红脸猕猴 ”所生的子代中有“不醉猕猴 ”和 “ 白脸猕猴 ”，则它们再生一个“不醉猕猴 ”雄 性个体的概率是 。 (3)为了判断某“ 白脸猕猴 ”雄猴的基因型，进 行了如下遗传实验：①让该“ 白脸猕猴 ”与多只 纯合的“不醉猕猴 ”交配，并产下多只后代。② 观察、统计后代的表现型及比例。请你预测实验 结果并推测相应的实验结论： Ⅰ: ; Ⅱ: ; Ⅲ： 。 参考答案 课时 1 课后作业答案 基础性作业 1.B 2.D 3.A 4.D 5. (1)细胞核 RNA 聚合酶 (2)DNA (3)核糖核苷酸 6.D 发展性作业 1. (1)半保留 DNA 双螺旋结构 (2)细胞核、线粒体 (3)解旋酶 RNA 聚合酶 (4)甲、乙 乙 2. (1)ABD (2)RNA 聚合酶 两条链间的氢键 含有核糖而没有脱氧核糖、含有 U 而没有 T (3)G、C 降低 课时 2 课后作业答案 基础性作业 1. A 2..B 3.C 4.C 5.C 6.D 7. (1)rRNA tRNA (2)细胞核 细胞质 细胞质 细胞核 (3)酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸 UAUGAGCACUGG 发展性作业 1. (1)原核 两个核糖体所用的模板 mRNA 相同 (2)c 向右 (3)be abe a c 2. (1)转录 核糖核苷酸 RNA 聚合酶 (2)核糖体 右侧 (3)T—A 相同 少量的 mRNA 分子就可迅速合成出大量的蛋白质（或提高翻译效率) (4)8 13 (5)miRNA-195 通过碱基互补配对识别靶 mRNA miRNA-195 与 BDNF 基因转录出的 mRNA 结合形成双链，使 BDNF 基因转录的 mRNA 无 法与核糖体结合，抑制 BDNF 基因的翻译过程 课时 3 课后作业答案 基础性作业 1.C 2.A 3.D 4.C 5.D 6. (1)流动镶嵌 CFTR（Cl-载体）主动运输 水 甲 基因通过通知蛋白质结构直接控 制囊性纤维化患者的性状 (2)否 将正常的 CFTR 蛋白基因导入到某患者的体细胞，其产生的配子中仍可能含有致 病基因 发展性作业 1. (1)可以 (2)①②③ AGC UAG (3)转录 翻译 蛋白质的结构 白化病 酶的合成 2. (1)促进酶a 的合成，抑制酶 b 的合成 (2)①脱氧核糖核苷酸 ②碱基对的数量和排列顺序不同 ③mRNA 中不含 T 含 U，糖为核糖 ④mRNA 不能翻译（不能与核糖体结合）形成酶 b，而细胞能正常合成酶 a，故生成 的油脂比例高 课时 4 课后作业答案 基础性作业： 1.B 2.D 3.C 4.B 5.A 6.D 7. (1)蛋白质 (2)中心法则 图略（提示：DNA 复制、转录、翻译） (3)转录 肿瘤细胞中 DNA 修复基因和抑癌基因因甲基化程度升高而无法正常转录， 进而不能翻译出抑制细胞增殖的物质，肿瘤细胞因此能快速增殖 (4)基因选择性表达 设法诱导肿瘤细胞发生分化 发展性作业 1. (1)基因（型） 环境（温度） (2) 酶的活性 (3)正常温度下培养的残翅雌 25 后代全为残翅果蝇，则该果蝇为纯合子（vv） 后代出现了长翅果蝇 2. (1)酶的合成来控制代谢过程 否 虽然该植物体内所有细胞都含有 Y 和R 基因，由于 基因的表达具有选择性，与花色有关的 Y 和R 基因不会在所有细胞中表达，且植株除花以 外的其他器官也并没有表现出与花一样的颜色。 (2) 白 aaYyrr (3)实验思路：选取纯合黄花植株与纯合红花植株进行正反交实验，其中黄花植株作为 父本时为正交，观察子代的表现型 预期结果：正交时子代均为红花植株，反交时子代均为黄花植株 第四章章末检测答案 1-6 DDBDD D 7. (1)RNA 聚合 相同 (2)基互补配对 A-U (3)越短 (4)HRCR 通过与 miR-223 互补配对，吸附并清除 miR-223，使 ARC 基因的表达增加进而 抑制心肌细胞的死亡。 8. (1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 (2) 4 3/32 (3)若子代全为“红脸猕猴 ”，则该“ 白脸猕猴 ”雄猴基因型为 aaBB 若子代“红脸猕猴 ” ∶“不醉猕猴 ”接近于 1 ∶ 1，则该“ 白脸猕猴 ”雄猴基因型为 aaBb 若子代全为“不醉猕猴 ”，则该“ 白脸猕猴 ”雄猴基因型为 aabb 学科网（北京）股份有限公司 $$