第6章第2节DNA复制和蛋白质合成
课题：
DNA复制和蛋白质合成
教材分析：
本节重点介绍遗传物质的功能，包括DNA分子的复制功能，以及通过基因控制蛋白质合成及其生物性状的功能。
初中教材中主体一“人体”中相关教学内容是“人体性状的遗传和变异”其中有“染色体和基因”的教学内容，教学要求是能说出染色体与基因的关系。学生对染色体和基因在遗传中的作用有初步了解，前一节教学内容在探究人类研究遗传物质的发展历程的基础上学习了DNA的构成和结构，本节就DNA的功能展开探索，并归纳为中心法则这一遗传信息传递的规律。
学生有机化学的基础极弱，因此本节课的教学重点落在采用图像和动画等直观方法和多用比喻等方式降低学生对所学知识的理解难度。用列表法归纳和总结DNA的功能，帮助学生整理知识点。要求学生采用举例、说出相关概念等方式说出对中心法则的理解，以问题引导学生思考DNA与蛋白质的分工与联系，以这个方式帮助学生将相关内容整合成一定知识体系。
教学目标：
知识与技能：
能简述DNA复制及遗传信息传递和表达的过程。
能说出遗传信息、遗传密码和密码子和DNA分子于RNA分子的关系及相互关系。
能用中心法则解释基因与性状的关系。
过程与方法：
在了解DNA分子的结构和碱基配对原则的基础上，感受生物体遗传信息传递的准确性。
了解密码子的功能，注意DNA核苷酸排列顺序与蛋白质氨基酸顺序的关系。
情感态度与价值观：
在学习遗传信息的传递和表达过程中，体验核酸和蛋白质在生命活动中的分工和联系，以及基因对蛋白质合成的控制功能。
重点与难点：
重点：DNA复制
遗传信息的转录和翻译（蛋白质合成）
中心法则
难点：DNA复制
遗传信息的转录
遗传信息的翻译
课时安排：3课时
第1课时：DNA复制
第2课时：遗传信息的转录和翻译
第3课时：中心法则及其发展
教学用具：自制PPT
板书：
第2节DNA复制和蛋白质合成
一、DNA复制
1、定义
2、过程：边解旋边复制，半保留复制
3、意义：保持生物遗传特性相对稳定的基础
二、遗传信息的转录
1、遗传信息、基因和性状
2、转录的定义
3、转录的过程
4、转录的意义：将DNA分子的遗传信息转移到RNA分子中。
三、遗传信息的翻译
1、定义
2、过程
3、意义：将RNA分子中遗传密码转换成蛋白质氨基酸序列，表达出基因所携带的信息。
四、中心法则及其发展
1、内容：遗传物质复制和表达。
2、表达式
评价：
1、下列有关DNA复制的叙述，正确的是（）
A、DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸。
B、在复制过程中，复制和解旋是同时进行的。
C、解旋后以一条母链为模版合成两条新的子链。
D、两条新的子链形成一个新的DNA分子
2、下列不是DNA复制条件的是（）
A、DNA模版
B、脱氧核苷酸
C、能量
D、转录酶
3、在DNA复制过程中，保证复制准确无误的关键步骤是（）
A、解旋并使DNA双链分开
B、游离的核苷酸与母链碱基互补配对
C、配对的游离核苷酸连接成子链
D、子链与模版母链盘绕成双螺旋结构
4、某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制数次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次？（）
A、三次
B、四次
C、五次
D、六次
5、DNA复制过程中至少有几种酶?
6、碱基互补配对原则在DNA复制过程中起作用了吗?
7、为什么把DNA复制称为半保留复制?
8、牛胰岛素由51个氨基酸组成，控制该蛋白质合成的基因中至少有多少个碱基（不计终止密码）？
9、一个tRNA一端的三个碱基顺序是GAU，它转运的是亮氨酸，决定此氨基酸的密码子是由哪个碱基序列转录而来？
10、判断：
在转录过程中，碱基互补配对原则是：A与T，G与C配对。（）
遗传信息是指蛋白质中的排列顺序。（）
在真核细胞中，DNA的复制和转录主要发生在细胞核内，翻译发生在细胞质内（）
11、某基因有碱基1200个，它控制合成的蛋白质具有的氨基酸数（）
A 100个
B 200个C300个 D 400个
12、在遗传信息的转录和翻译的过程中，翻译者是（）
A 核糖体
B 转运RNA
C 氨基酸
D 信使RNA
教学后记：
当讲解好DNA复制后，请学生做下面的题目，6班第一节，我讲解了大肠杆菌、14N、15N、的区别后简单解释了培养4小时取样一次是因为细胞分裂了一次，然后就让学生回答为什么子一代是全中，看学生都呆着，反应不过来，就叫钱晓亮回答，他在回答中使用了4小时这个数据，我让周志敏回答，也用到4小时这个数据，这是两个思维能力较其他同学强的学生，他俩的回答让我知道我的解释没能帮他们理解试验者的意图，当然就无法分析试验数据。
接着在3班上，我先解释为什么用N同位素，因为构成DNA的脱氧核苷酸中有含氮碱基，因此用N作同位素标记，学生表情告诉我他们理解。
接着说15N、14N的区别，是密度大小不同，问：初中时学过吗？密度不同的物体在溶液中会怎样？学生回忆起：密度小的浮在上面，密度大的沉在下面，说明离心后物质分子位于重、中、轻三个位置的含义。
通过假设DNA分子离心后在试管中的位置分重、中、轻三种，帮学生分清DNA分子分布在三个位置与DNA双螺旋分子由15N或14N构成的关系。
解释培养大肠杆菌的原因是对人体无害，相当了解，易于培养。
解释培养4小时取样一次的原因是大肠杆菌每4小时分裂一次，而细胞每分裂一次DNA 分子就复制一次，也就是说，不分裂的细胞中进行DNA复制，一旦细胞进行DNA复制，就一定会分裂。
然后说清试验过程，先在15N培养基中培养，使所有DNA分子中的N都带上15N成分，离心后都在重带，这样的大肠杆菌放到14N培养基中培养4小时，也就是让DNA复制一次，取子一代细菌的DNA，离心，看到分布在中带，子一代细菌仍然在14N培养基中培
养4小时，DNA又复制一次，子二代细胞中DNA离心后一半分布在中，一半分布在轻，……
在这样仔细讲解下，学生听得很认真，回答的准确率也高很多。
有时学生确实是因为不懂而不听，当看到学生疑惑的表情，就是提醒我，应该从与学生的语言交流中了解学生怎么理解的，然后及时判断出问题所在，及时提供学习支架，降低学习难度。
备课中找好学习资料后要想好怎样把问题细分，从学生能理解的起点开始教学活动，课堂观察和提问可以帮助我寻找适合学生学习的起点，准备过程中，怎样仔细都不为过，因为我们的学生很弱，生活经验极少，科学素养很低，学科联系很少，要有耐心、细心和相当的洞察力注意学生的反应，不能因为赶进度而不管学生的反应，无效劳动和不劳动等效，切记！！！
题干如下：将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培养若干代后，细菌DNA 中所有氮均为15N，它比14NDNA分子密度大。然后，将DNA被15N标记的大肠杆菌再转到14N培养基中培养，每隔4小时，（相当于分裂繁殖一代的时间）做一次取样，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果如右图所示。
备课中总想怎样把抽象的内容变得有趣些，例如解释基因和性状关系时，进行“白化”生物为主题的小讨论，找了白虎、白蛇、白化苗、白化病人等四幅图片，介绍白蛇时带了一句“白蛇传”的传说，自然界真有白蛇，介绍白化苗重点介绍自然界白化苗少见的原因是没有叶绿素，种子中营养用光后幼苗自己不能通过光合作用合成有机物而饿死，然后介绍白化病的病症和病因，注重引导学生寻找“基因”、“蛋白质”、“性状”之间的关系，学生能自己得出结论，基因决定性状，在这过程中要通过让学生了解“性状”这个概念。
为了巩固，又找了一张同卵双生姐妹的照片，学生看到可爱的小姐妹都很感兴趣，接着出问题：“从遗传角度说明她俩为什么这么象？”学生对同卵双生有疑问，解释后学生自然得出结论：“基因控制蛋白质合成，蛋白质表现性状。”从作业来看，正确率比较高。
通过这堂课我解决了二个问题，如何把抽象的问题具体化、图片化；如何把提供机会让学生轻松一下以调整学习节奏组织成教学环节中有意义的一环。
2007-11-15 学生读图能力弱,需要更多解释,学案课堂完不成,课后完成质量很差,看来对这批学生要放低要求,积极引导,但如何入手?是个问题.
2012-12
第一节《基因指导蛋白质的合成》教学设计 一、教材分析 （一）教材的地位与作用 所使用的教材是中图版必修二。讲述的内容是第三单元第二章第二节“基因的表达”。本节是从本质上阐述生命现象的理论，是分子遗传学的核心。本节教材是本册教材的重点之一，有承上启下的作用。 （二）教材前后联系 “基因的表达”这部分内容，（1）从物质上看，讨论的是生命特有的两种大分子物质——蛋白质和核酸在生命现象中的关系。学习过程需要生物学第一模块《分子与细胞》的知识作为基础，其中密切相关的内容有第二单元“细胞的自我保障”中关于蛋白质的结构和合成，核酸的结构和功能等。（2）从结构上看，基因表达的过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的，因此，还需要第一模块第一单元“有机体中的细胞”中细胞的结构和功能等内容作为基础。（3）从功能上看，细胞代谢过程都是性状的体现，都是基因表达的结果，从这一点上说，本节内容有有助于对生命最基本特征的理解，这涉及第一模块第三单元“细胞的新陈代谢”中，关于酶在代谢中的作用及第四单元“细胞的生命周期”中有关细胞增殖、分化等内容。 另外，本节教材与生物学第三模块《稳态和环境》的学习也有密切的联系。因为生命许多特有的调节活动都是基因——酶——性状或基因——蛋白质——性状的具体体现。 就本册而言本节有利于从本质上理解染色体变异与生物性状的关系；同时也有利于对第二单元基因的分离规律和自由组合规律的本质作进一步理解。 二、学情分析： 学生在学习《基因的本质》后，已经对基因产生了浓厚的兴趣，想进一步探知有关基因的其他问题，学习的欲望强烈，但具以往的经验，学生往往会陷入学习时明白，学完了就糊涂的困惑中，同时还有课时紧，任务重的矛盾。 三、教学目标 1、概述遗传信息的转录和翻译过程。
第6章第2节DNA复制和蛋白质合成 课题： DNA复制和蛋白质合成 教材分析： 本节重点介绍遗传物质的功能，包括DNA分子的复制功能，以及通过基因控制蛋白质合成及其生物性状的功能。 初中教材中主体一“人体”中相关教学内容是“人体性状的遗传和变异”其中有“染色体和基因”的教学内容，教学要求是能说出染色体与基因的关系。学生对染色体和基因在遗传中的作用有初步了解，前一节教学内容在探究人类研究遗传物质的发展历程的基础上学习了DNA的构成和结构，本节就DNA的功能展开探索，并归纳为中心法则这一遗传信息传递的规律。 学生有机化学的基础极弱，因此本节课的教学重点落在采用图像和动画等直观方法和多用比喻等方式降低学生对所学知识的理解难度。用列表法归纳和总结DNA的功能，帮助学生整理知识点。要求学生采用举例、说出相关概念等方式说出对中心法则的理解，以问题引导学生思考DNA与蛋白质的分工与联系，以这个方式帮助学生将相关内容整合成一定知识体系。 教学目标： 知识与技能： 能简述DNA复制及遗传信息传递和表达的过程。 能说出遗传信息、遗传密码和密码子和DNA分子于RNA分子的关系及相互关系。 能用中心法则解释基因与性状的关系。 过程与方法： 在了解DNA分子的结构和碱基配对原则的基础上，感受生物体遗传信息传递的准确性。 了解密码子的功能，注意DNA核苷酸排列顺序与蛋白质氨基酸顺序的关系。 情感态度与价值观： 在学习遗传信息的传递和表达过程中，体验核酸和蛋白质在生命活动中的分工和联系，以及基因对蛋白质合成的控制功能。 重点与难点： 重点：DNA复制 遗传信息的转录和翻译（蛋白质合成） 中心法则 难点：DNA复制 遗传信息的转录 遗传信息的翻译 课时安排：3课时 第1课时：DNA复制 第2课时：遗传信息的转录和翻译 第3课时：中心法则及其发展
第一节基因指导蛋白质的合成教学设计 单位：横县中学授课班级：1609 授课教师：黎文华上课地点：1609班教室 一、教学目标 1、知识目标 （1）概述遗传信息的转录和翻译。 （2）能运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。 2、能力目标 培养和发展学生的观察识图能力，分析归纳和推理判断的能力。让学生能利用文字、图表、图解等形式，阐述转录和翻译的概念、原理和过程。 3、情感目标 培养学生用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。 二、教学重难点 重点：转录和翻译的概念和过程。 难点：遗传信息的翻译过程。 三、课时安排 1 课时 四、教学过程
二、遗传信息的翻 译 DNA RNA 组成元素 基本单位 碱基 结构 分布 分子大小 另外，教师补充：RNA的在细胞中有三种： mRNA（信使RNA），tRNA（转运RNA），rRNA（核糖体 RNA）。 探究二 DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？ 观看动画，阅读教材63页，回答以下问题： 1、概述转录的过程？ 2、转录的单位是什么？ 3、DNA的两条链都能转录吗？ 4、DNA链完全解开吗？ 5、在转录过程中碱基互补配对原则有什么特殊情况？ 转录：图示P63图4-4以DNA为模板转录RNA的图解。 利用动画：显示转录过程。 探究三、mRNA上的碱基序列如何指导蛋白质合成的呢？ 思考：mRNA的4种碱基如何决定20种氨基酸？ 提出：mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸。 小结：64种密码：61个编码控制20种氨基酸合成，另 外3个（UAG、UAA、UGA）不编码任何氨基酸，而是合成 蛋白质的终止信号又称终止密码。 继续设疑：是谁把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的 “装配机器”——核糖体上的？————引出tRNA 课件显示：tRNA的结构示意图，特别注意反密码子的种 类和读取的方向（61种，从携带氨基酸的那一端开始 读取） 学生阅读课文，思 考问题，并填写表。 学生带着问题阅读 课文，小组讨论。 通过阅读课文，进 一步提高学生自 学能力。 教师导学，进一步 掌握知识要点。 并利用教材中的 图解，引导学生通 过观察、思考、归 纳获得知识。
第2课时基因表达的调控与中心法则 [随堂检测] 1．真核生物编码蛋白质的基因经转录产生有功能的、成熟的信使RNA的过程是( ) A．转录后直接产生信使RNA B．将内含子转录部分剪掉，外显子转录部分拼接而成 C．将外显子转录部分剪掉，内含子转录部分拼接而成 D．A、B、C三种情况都有 答案：B 2．原核细胞的基因结构和真核细胞基因结构的不同之处是( ) A．原核细胞的基因结构没有编码区 B．原核细胞的基因结构没有调控遗传信息表达的核苷酸序列 C．原核细胞的基因结构没有RNA聚合酶的结合位点 D．原核细胞的基因结构中没有外显子和内含子之分 解析：选D。原核细胞基因的编码区是连续的，无外显子和内含子之分。 3．下列能正确表示DNA复制过程的是( ) 解析：选B。模板链中含有U，是RNA，属于逆转录，A错误；模板链中不含有U，子链中含有T，是DNA，可属于DNA复制，B正确；模板链中不含有U，子链中含有U，属于RNA 复制或转录，C错误；模板链和子链中都含有U，是RNA，属于RNA复制，D错误。 4．下图是人胰岛素基因的遗传信息流动情况，下列有关叙述正确的是( ) A．①过程以核糖核苷酸为主要原料 B．胰岛B细胞中存在图中①②③过程 C．皮肤生发层细胞中只存在图示的①过程 D．参与③过程的氨基酸和tRNA种类数相同 答案：C 5．1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病病毒(HIV)是一种逆转录病毒。
下列能正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图的是( ) 解析：选D。 HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录合成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的HIV的DNA分子在人体细胞内又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶，故HIV的RNA不能复制，所以A、B、C错误。 6．如图为一组模拟实验，假设实验能正常进行且五支试管中都有产物生成，回答下面的问题： (1)A、D试管中的产物是________，但A试管模拟的是________过程，D试管模拟的是________过程。 (2)B、C试管中的产物是________，但B试管模拟是__________，C试管模拟的是__________。 (3)假如B试管中加入的DNA含有306个碱基，那么产物最多含有________个碱基，有________个密码子。 (4)E过程称________，在细胞中进行的场所是______，图中的原料为________，工具是________，产物是______。 (5)生物遗传信息传递的全过程可用下图表示： ①请将此图解中a～e过程与上图A～E各试管所模拟的内容对应起来：a对应________，b对应________，c对应________，d对应________，e对应________。 ②此图解中在正常生物体内常发生的过程是________(填字母)，极少发生的是
高中生物基因指导蛋白质的合成测试题(附 答案)
高中生物必修2 第4章第1节基因指导蛋白质的合成测试题（附答案） 一、单选题 1．某细胞内相关的生理活动如图所示，下列表述正确的是 A. 若该细胞为记忆B细胞，其细胞核、细胞质中均能发生a、b过程 B. 细胞发生c过程时，mRNA沿着核糖体移动，参与的tRNA可能有61种 C. 图中蛋白质的结构和功能是由DNA中碱基的排列顺序和环境条件共同决定的 D. 分化的细胞中mRNA和蛋白质一定不同 2．某种物质可使DNA双链不能解开，若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，该物质不会阻断的细胞生理过程是 ①DNA复制②转录③翻译 A. ① B. ①② C. ③ D. ②③ 3．若图中甲、乙、丙所代表的结构或物质的关系，则表中相应的叙述与图示不符的选项是选项甲乙丙相应的叙述 A DNA RNA蛋白质①过程可表示转录；②过程可表示翻译 B二倍体花粉单倍体通过③得到甲的常用方法是用秋水仙素处理丙的种子 C离体细胞愈伤组织植物体①过程表示脱分化，②过程包括再分化 D CO 2+H 2 0C 6 H 12 O 6 丙酮酸 ①过程表示光合作用；②③过程表 示有氧呼吸 A. A B. B C. C D. D 4．下列有关DNA复制和基因表达的叙述，不正确的是 A. DNA复制和转录过程中都有氢键的断裂和形成 B. 人体不同细胞中DNA复制方式不同 C. 翻译过程中mRNA都要与核糖体结合 D. 转录过程中遗传信息可由DNA流向RNA 5．埃博拉出血热（EBHF）是由埃博拉病毒（EBV）（一种丝状单链RNA病毒）引起的当今世界上最致命的病毒性出血热，目前该病毒已经造成超过5160人死亡。EBV与宿主细胞结合后，将核酸-蛋白复合体释放至细胞质，通过下图途径进行增殖。下列推断正确的是
3.3 DNA通过复制传递遗传信息 一、单选题 1．下列关于DNA分子复制的叙述中,正确的是（） A．DNA分子复制可发生在细胞有丝分裂间期 B．DNA分子双螺旋结构全部解旋后,开始DNA分子的复制 C．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链 D．一个DNA分子通过一次复制后产生四个DNA分子 【答案】A 【解析】 A、细胞分裂间期的生理过程是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,A正确； B、DNA分子的复制是边解旋边复制,不是双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制,B错误； C、DNA酶的作用是促进DNA水解成脱氧核苷酸,促进单个脱氧核苷酸连接合成新的子链的酶是DNA聚合酶,C 错误； D、一个DNA分子复制一次产生2个DNA分子,不是4个DNA分子,D错误. 故选A. 2．如图所示为DNA复制的较为详细的图解,据图分析,下列相关叙述,错误的是 A．仅在解旋酶和DNA聚合酶的催化下,DNA复制不能顺利进行 B．在DNA复制的过程中,可能会出现尿嘧啶与腺嘌呤互补配对现象 C．图示DNA复制的特点有边解旋边复制以及半保留复制等 D．复制完成后,前导链和随后链所在单链碱基排列顺序相同 【答案】D 【解析】 A、从图示信息可知,DNA复制需要拓扑异构酶II、解旋酶、引物合成酶、聚合酶I和III 等多种酶的催化,A
正确； B、在DNA复制过程中,RNA引物能与模板链互补形成杂交链,该杂交链中可能含有碱基对A-U,B正确； C、从图中信息可知,DNA复制的特点有边解旋边复制和半保留复制等 ,C正确； D、从图中信息可知,前导链和随后链都是新合成的子链,而两条子链上碱基是互补的,D错误. 3．某基因的一个片段中的一条DNA链在复制时一个碱基由G→C,该基因复制三次后发生突变的基因占该基因总数的（） A．100% B．50% C．25% D．12．5% 【答案】B 【解析】 某基因的一个片段中的一条链在复制时一个碱基由G→C,由于DNA分子复制方式为半保留复制,则以该链为模板复制形成的基因均为突变基因,而以另一条链为模板复制形成的基因均为正常基因.所以该基因复制3次后,发生突变的基因占基因总数的50%. 故选B. 4．下图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验,下列叙述正确的是（） A．可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验 B．试管③中b带的DNA的两条链均含有14N C．仅比较试管②和③的结果不能证明DNA复制为半保留复制 D．可用（NH4）235SO4、（NH4）232SO4分别代替15NH4C1、14NH4Cl进行上述实验 【答案】C 【解析】 A、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养液中独立生活和繁殖,因而不能代替大肠杆菌进行实验,A错误； B、试管自中b带的DNA的一条链含有14N,另一条链含有15N,B错误； C、仅比较试管②和③的结果有可能是全保留复制或半保留复制,C正确. D、DNA分子中不含S元素,因此不能用（NH4）235SO4、（NH4）232SO4分别代替15NH4C1、14NH4Cl进行上述实验,D 错误；
第二节遗传信息的传递和表达 教学目标 1．DNA自我复制的特点；转录和翻译的概念 2．RNA的结构和种类 3．遗传密码和密码子的概念；中心法则的概念及其发展 4．基因突变的概念和原因 教学重点 1．DNA的半保留复制与遗传的稳定性（边解旋边复制，母链和子链）（阅读） 2．转录的场所、模板和产物（细胞核内、DNA的一条链、mRNA） 3．翻译的场所、模板和产物（核糖体上、mRNA、蛋白质），密码子的破译 4．中心法则体现遗传信息的传递规律 5．基因突变引起遗传信息的错误传递和性状改变（碱基改变、插入或缺失）（基因突变的有利和有害） 教学过程 遗传信息是如何表达和延续的呢？ DNA分子中蕴藏着遗传信息，它不能直接的反应出来，它必须以一定的方式反应到蛋白质上来，才能使后代体现性状。 首先让我们来了解一下它是如何传递给后代的。也就是它的复制。 一、复制（DNA replication） 复制是指以某一段DNA为模板，合成相同的DNA分子的过程。这是一个自我复制的过程。在学习的过程中思考这个问题：为什么必须复制出完全一样的子代DNA分子？ 复制的过程：首先回忆一下碱基配对的原则：A—T；C－G 带有不同的碱基的脱氧核苷酸是构成DNA的成分。（启发如何配对复制） 举例：以一段DNA分子：C T A G A G A C G C T C A G T G C————a链 G A T C T C T G C G A G T C A C G————b链 解旋：组成DNA的两条多核苷酸链在酶的作用下逐步分开（形成两条单链）就是解旋的过程，这两条链a，b称之为母链。 复制：复制的过程是边解旋边复制的。两条分开的单链在酶的作用下，分别与细胞内游离的核苷酸配对。此时符合碱基配对原则。 经过这样的复制，得到了什么？得到了两条子链。这两条子链都是双链的DNA。经过复制后，一个DNA分子变成了2个，而且结构完全一样。（为什么完全一样？用刚才的例子来说明）观察一下这两条子链，每条子链分子中都含有一半（即一条单链）来自母方。因此这种复制方式称之为半保留复制。 现在回答一下为什么复之后能保证子代的遗传特性和亲代的遗传特性相似这个问题？ （因为带有了亲代的遗传信息，半保留复制将信息传递给了后代。 同学们可以通过阅读思考可以更好的理解DNA的复制。
高中生物DNA复制和蛋白质合成2019年3月21日（考试总分：108 分考试时长： 120 分钟） 一、填空题（本题共计 2 小题，共计 8 分） 1、（4分）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果如表所示。 （1）要得到DNA中的N全部被15N标记的大肠杆菌B，必须经过________代培养，且培养液中的________是唯一氮源。 （2）综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第____ ____组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是________________。 （3）分析讨论： ①若B的子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻带”和“重带”两条密度带，则“重带”DNA来自________，据此可判断DN A分子的复制方式不是________复制。 ②若将B的子Ⅰ代DNA双链分开后再离心，其结果________（填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。 ③若在同等条件下将B的子Ⅱ代继续培养，子n代DNA离心的结果是密度带的数量和位置________（填“有”或“没有”）变化。 2、（4分）通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如下图所示： 放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H-脱氧胸苷），在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向，简要写出： （1）实验思路：_____________。 （2）预测实验结果和得出结论：____________。 二、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分）3、（5分）具有100个碱基对的一个DNA分子片段，内含30个腺嘌呤，如果连续复制2次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 A．120 个 B．280 个 C．210 个 D．60 个 4、（5分）下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是 A．白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸 B．S基因是有遗传效应的DNA片段 C．白眼基因在常染色体上 D．基因片段中有5种碱基、8种核苷酸 5、（5分）将全部核DNA分子双链经32P标记的1个果蝇精原细胞置于不含32P标记的培养基培养，先经过一次有丝分裂，再经过一次减数分裂，产生了8个精细胞。下列说法错误的是 A．有丝分裂中期和1个减I中期细胞内染色体数相同，标记的染色单体数不同 B．有丝分裂后期和1个减I后期细胞内染色体数不同，标记的染色体数也不同 C．1个减工后期和1个减Ⅱ后期细胞内染色体数相同，标记的染色体数不同 D．产生的8个精细胞，每个细胞内含有4条染色体，均有2条被标记 6、（5分）下列有关真核生物基因的说法，正确的是 ①基因是有遗传效应的DNA片段 ②基因的基本单位是核糖核苷酸 ③基因存在于细胞核、核糖体等结构 ④基因在染色体上呈线性排列 ⑤基因的多样性不仅和碱基排列顺序有关，也和其空间结构有关 ⑥DNA分子每一个片段都是个基因 ⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现 A．两种 B．三种 C．四种 D．五种 7、（5分）在亲代产生子代的过程中发生了DNA的复制。下列有关说法不正确的是 A．个体产生个体的过程中需要进行DNA的复制 B．细胞产生细胞的过程中需要进行DNA的复制 C．通过DNA复制使亲代遗传信息传递给子代 D．DNA准确无误地复制只与DNA的双螺旋结构有关 8、（5分）已知某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上A：G：T：C=l：2：3：4；该DNA分子连续复制3次后，共需要从周围环境中利用多少个鸟嘌呤脱氧核苷酸 A．2100 B．4200 C．4800 D．2800 9、（5分）下列关于真核生物中基因、染色体和性状的叙述，错误的是 A．基因是有遗传效应的DNA片段 B．一条染色体上有很多个基因 C．基因的改变只引起单一性状的改变 D．线粒体中的基因控制生物的性状 10、（5分）二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，不同时期细胞的核DNA相对含量和染色体目如图
高中生物遗传信息的复制2019年3月21日 （考试总分：108 分考试时长： 120 分钟） 一、填空题（本题共计 2 小题，共计 8 分） 1、（4分）在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示： （1）若将子一代（Ⅰ）细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照甲图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在乙图中标出。 （2）若将15N-DNA（亲代）的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次，则所产生的子代DNA中含14N与只含15 N的比例为____________。 （3）某卵原细胞（2N=4）中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞14N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有__条；减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有____________条。其产生含有15N标记的卵细胞的概率为____________。 2、（4分）下图为DNA的复制图解，请据图回答下列问题： （1）DNA复制发生在_______________期。 （2）②过程称为_______________。 （3）指出③中的子链_______________。 （4）③过程必须遵循_______________原则。 （5）子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA 的复制具有_______________特点。 （6）将一个细胞的DNA用15N标记，放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中，连续分裂4次，问：含14N的DNA 细胞占总细胞数的_______________，只含14N的DNA细胞占总细胞数的_______________。含15N的DNA细胞总细胞数的_______________，只含15N的DNA细胞占总细胞数的_______________。 （7）已知原来DNA中有100个碱基对，其中A40个，则复制4次，在复制过程中将需要_______________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。 二、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分） 3、（5分）某双链DNA分子中，腺嘌呤（A）占全部碱基的30%，则胸腺嘧啶占全部碱基的 A．10% B．30% C．20% D．40% 4、（5分）下列关于DNA复制的叙述，正确的是 A．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链 B．DNA通过一次复制后产生四个DNA分子 C．DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制 D．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制 5、（5分）生物体内DNA复制发生在 A．有丝分裂和减数分裂的间期 B．有丝分裂的前期和减数第一次分裂中期 C．减数第二次分裂前期 D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期 6、（5分）假定某高等生物体细胞的染色体数是 10 条，其中染色体中的 DNA 全部用3H-胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养 2 代，则在形成第 2 代细胞时的有丝分裂后期，没有被标记的染色体数为 A．5 B．40 C．20 D．10 7、（5分）下列有关DNA与基因的叙述，错误的是 A．脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架 B．每个DNA分子中，都是碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数 C．基因是具有遗传效应的DNA片段 D．每个核糖上均连着一个磷酸和一个碱基 8、（5分）蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后，转移至不含放射性标记的培养基中继续分裂，至第二次有丝分裂中期，其染色体的放射性标记分布情况是 A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记 C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记 9、（5分）正常基因（A）与白化病基因（a）的根本区别是 A．基因A能控制显性性状，基因a能控制隐性性状 B．基因A、基因a所含的密码子不同 C．4种脱氧核苷酸的排列顺序不同 D．在染色体上的位置不同
第四节遗传信息的表达——RNA和蛋白 质的合成 美国科幻电影《侏罗纪公园》中，科学家们利用一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙DNA制造出了大量的恐龙，并建立了一个恐龙的“侏罗纪公园”。 我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因能够控制生物体的性状，所以，我们推测基因应该是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。基因是怎样指导蛋白质的合成的
呢？这一节我们一起来学习遗传信息的表达—RNA 和蛋白质的合成过程。 一、DNA 的功能、转录 1．DNA 的功能 (1)携带遗传信息：以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性。 (2)表达遗传信息：根据DNA 所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。 2．DNA 与RNA 的比较 3．遗传信息的转录 (1)概念：是指遗传信息由DNA 传递到RNA 上的过程，转录的结果是形成RNA 。 (2)过程 第1步：DNA 双链解开，DNA 双链的碱基得以暴露。 第2步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA 链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA 的碱基互补时，两者以氢键结合。 第3步：在RNA 聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA 分子上。
第4步：合成的RNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。 (3)三种转录产物及其功能 ①mRNA：传达DNA上的遗传信息。 ②tRNA：把氨基酸运送到核糖体上。 ③rRNA：核糖体的重要成分。 特别提醒在真核生物中，细胞核内转录产生的RNA产物需要经过加工才能成为成熟的mRNA，转移到细胞质中用于蛋白质的合成。 如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题： 1．请思考图中DNA的转录方向(用“→”或“←”表示)。 答案← 。 2．a为启动上述过程必需的有机物，其名称是什么？ 答案RNA聚合酶。 3．b和c的名称分别是什么？ 答案b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。 4．在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？ 答案细胞核、线粒体。 5．产物d一定是mRNA吗？ 答案不一定。产物有mRNA、tRNA、rRNA。 6．若d中A占35%，U占19%，则d对应的DNA分子片段中T和C分别占多少？ 分析d是以DNA的一条链为模板转录来的，若d中A＝35%，U＝19%，A＋U＝54%，则对应的DNA分子片段中A＋T＝54%，G＋C＝46%，故A＝T＝27%，G＝C＝23%。 答案27%、23%。 知识整合转录的方向和RNA聚合酶移动的方向一致；DNA中碱基C和脱氧核糖、磷酸一起构成胞嘧啶脱氧核苷酸；RNA中则构成胞嘧啶核糖核苷酸；真核生物中转录的主要场所是细
第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 学习目标 1.概述遗传信息的转录和翻译过程。 2.理解遗传信息与“密码子”的概念。 3.运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。 学习过程 导入新课 阅读教材P62问题探讨,讨论利用恐龙的DNA,真的能使恐龙复活吗? 探究新知 探究一:遗传信息的转录 [自主学习1] 要求分析教材P62~63的插图 1.基因是具有 的DNA片段;DNA主要存在于 中;而蛋白质的合成是在 (填细胞器名称)上,在 中进行的。 2.比较RNA与DNA结构的不同。
DNA RNA 组成元素 基本单位 化学组成 结构 功能 主要分布 3.为什么RNA适于作DNA的信使呢? 4.(1)DNA与RNA的化学成分比较,RNA特有的是( ) A.核糖、U B.脱氧核糖、U C.核糖、T D.脱氧核糖、T (2)组成核酸的碱基种类和核苷酸种类分别是( ) A.4 8 B.5 4 C.4
4 D.5 8 5.DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢? (1)定义: (2)场所: (3)模板: (4)原料: (5)条件: 6.如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ATTGACATG…… 那么,与它互补的另一条DNA链的碱基排列顺序是 ; 如果以此DNA单链为模板,转录出的信使RNA碱基顺序应该是 。 [巩固练习] 1.DNA分子的解旋发生在( )过程中。 A. B.转录 C.翻译
D.和转录 2.果蝇的遗传物质由( )种核苷酸组成。 A.2 B.4 C.5 D.8 3.一个DNA分子可以转录出多少种多少个mRNA分子( ) A.一种一个 B.一种多个 C.多种多个 D.无数种无数个 4.已知一段信使RNA上有12个A和G,该信使RNA上共有30个碱基,那么转录成该信使RNA的一段DNA分子中应有C和T( ) A.12个 B.18个 C.24个 D.30个 [自主总结1]
遗传信息的复制与表达 姓名________________ 班级________________ 得分___________________ 一、选择题 1、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中( ) A．既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因B．比人受精卵中的基因要少 C．只有胰岛素基因D．有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因 2、生物在遗传上保持相对稳定，对此理解错误的是（） A.DNA分子规则的双螺旋结构为复制提供了精确的模板 B.DNA分子边解旋边复制，半保留复制减少了差错的发生 C.“中心法则”所代表的遗传信息传递过程，虽遵循碱基互补配对原则，但与遗传稳定性无关 D.20种氨基酸有61种密码子与之对应，一定程度上减少了基因改变对生物性状的影响 3、下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述，错误的是() A．孟德尔在研究豌豆杂交实验时，运用了假说—演绎法 B．萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系，类比推理出基因位于染色体上 C．赫尔希和蔡斯利用肺炎双球菌研究遗传物质时，运用了放射性同位素标记法 D．沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法 4、以下关于细胞的叙述，不正确的有（） ①细胞核、线粒体和叶绿体中均能发生DNA复制，转录，翻译； ②精细胞、神经细胞没有细胞周期，但化学成分却都不断更新； ③肺炎双球菌、酵母菌的遗传物质分别是RNA、DNA； ④细胞器是细胞代谢的主要场所． A．①③B．②③C．③④D．①③④ 5、MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”，对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H 与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是（）组别培养基中的添加物MRSA菌 1 100 μg/mL蛋白质H 生长正常 2 20 μg/mL青霉素生长正常 3 2 μg/mL青霉素+100 μg/mL蛋白质H 死亡 A．细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无确定 B．第2组和第3组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌 C．实验还需设计有2μg/mL青霉素做处理的对照组 D．据实验可知蛋白质H有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素 6、如果DNA分子上某一片段是基因，则该片段（） ①携带遗传信息②上面有密码子③能转录产生mRNA ④能进入核糖体⑤能运载氨基酸⑥能控制蛋白质的合成 A．①③⑤B．②④⑥C．①③⑥D．②④⑤ 7、遗传信息、遗传密码、遗传的基本单位分别是指（） ①信使RNA上核苷酸的排列顺序②基因中脱氧核苷酸的排列顺序③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱 基④信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑤转移RNA上一端的3个碱基⑥有遗传效应的DNA片段
基因的表达 第3节 中心法则 教材分析 《中心法则》是高中生物必修二教学内容，教材主要介绍了“中心法则”及其完善发展的过程，说明了基因、蛋白质与性状的关系，并通过具体整合来阐明基因是如何通过影响蛋白质的合成从而影响生物体的性状的。这一节课实际上是对必修一中《生命活动的主要承担者――蛋白质》和本章第一节《基因指导蛋白质的合成》的综合，也可以说是一种简练的总结。前面刚学过基因控制蛋白质的合成，这节课的学习就能够帮助学生将之前学习过的内容形成一个规整的思维心动图，即“中心法则”，这是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律，掌握中心法则对生命本质的把握有着重要的作用。 教学目标与核心素养 教学目标： 【知识目标】 1．解释中心法则。 【能力目标】 1．培养学生从资料中分析，获取信息的能力。
2．引导学生从遗传现象得出基因与性状的关系，培养学生分析、归纳问题的能力。 【情感、态度与价值观目标】 认同科学研究是一个不断深入、完善的过程。 核心素养： 1．生命观念：理解中心法则的过程。 教学重点 重点： 1．中心法则及其补充。 难点：中心法则的内容及补充。 课前准备 多媒体课件。 教学过程 一、中心法则的提出与发展 请据图画出一张流程图，简要的表示出其中遗传信息的流动方向。 1、中心法则 （1）DNA→DNA：DNA的过程。它是以DNA的两条链为模板，形成两个相同的子代DNA分子的过程。 （2）DNA→RNA：细胞核中的转录过程。它是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（3）RNA→蛋白质：细胞质核糖体的翻译过程。它是以RNA
为模板，利用游离的氨基酸，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 在1975年的时候，克里克就提出了中心法则，中心法则的内容是遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译，但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或者DNA。 此后的时间里，科学家确认了克里克提出的中心法则，中心法则因此获得了大家的认可。但是，随着科学的进步和实验数据的积累，人们认识到，传统的中心法则还存在着一些不足。 2、中心法则的发展 PPT展示不同的资料，引导学生分析资料内容，并尝试写出相应的遗传信息的流动方向： 资料1： 1965年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一种RNA酶，像DNA酶能对DNA进 行一样，RNA酶能对RNA进行。 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。 资料3：1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增殖引起的。这种因错误折叠而形成的
DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和蛋白质、 DNA复制过程 一、DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和蛋白质 DNA复制起始一共涉及到DnaA（复制起始因子，识别OriC序列）、DnaB（DNA解链酶）、DnaC（召唤DnaB到复制叉）、HU（结合DNA使之弯曲）、引物合成酶、单链DNA结合蛋白、RNA聚合酶、DNA旋转酶、Dam甲基化酶，一共是9种重要的酶或蛋白质，其中DnaA、DnaB、引物合成酶、单链DNA结合蛋白、Dam甲基化酶非常重要。 DNA复制时，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链。对于前导链来说，这一引发过程比较简单，只要有一段RNA引物，DNA聚合酶就能以此为起点，一直合成下去。对于后随链，引发过程较为复杂，需要多种蛋白质和酶参与。后随链的引发过程由引发体来完成。引发体由6种蛋白质构成，预引体或引体前体把这6种蛋白质结合在一起并和引发酶或引物过程酶进一步组装形成引发体。引发体似火车头一样在后随链分叉的方向前进，并在模板上断断续续的引发生成滞后链的引物RNA短链，再由DNA聚合酶 III 作用合成DNA，直至遇到下一个引物或冈崎片段为止。由RNA酶H降解RNA引物并由DNA聚合酶 I 将缺口补齐，再由DNA连接酶将每两个冈崎片段连在一起形成大分子DNA.。 1.解链酶(helicase,unwinding enzyme) 复制叉的形成则是由多种蛋白质及酶参与的较复杂的复制过程。在DNA不连续复制过程中，结合于复制叉前面，在起始点处解开双链，反
应是在解链酶的催化下进行的。解链酶有ATP酶活性的酶，两种活性相互偶联，通过水解ATP提供解链的能量。解链酶的作用就是打开DNA双链之间的氢键。 解链酶分解ATP的活性依赖于单链DNA的存在。如果双链DNA中有单链末端或切口，则DNA解链酶可以首先结合在这一部分，然后逐步向双链方向移动。复制时，大部分DNA解旋酶可沿滞后模板的5’—〉3’方向并随着复制叉的前进而移动，只有个别解旋酶（Rep蛋白）是沿着3’—〉5’方向移动的。故推测Rep蛋白和特定DNA解链酶是分别在DNA 的两条母链上协同作用以解开双链DNA。 大肠杆菌中DnaB蛋白就有解链酶活性，与随从链的模板DNA结合，沿5′→3′方向移动，还有一种叫做Rep蛋白和前导链的模板DNA结合沿3′→5′方向移动。 2.单链结合蛋白(single strand binding proteins,SSBP) ssbDNA蛋白是较牢固的结合在单链DNA上的蛋白质。原核生物ssbDNA蛋白与DNA结合时表现出协同效应：若第1个ssbDNA蛋白结合到DNA上去能力为1，第2个的结合能力可高达103；真核生物细胞中的ssbDNA蛋白与单链DNA结合时则不表现上述效应。ssbDNA蛋白的作用是保证解旋酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构，它以四聚体的形式存在于复制叉处，待单链复制后才脱下来，重新循环。所以，ssbDNA蛋白只保持单链的存在，不起解旋作用。ssbDNA蛋白稳定解开的单链，保证此局部不会恢复成双链。它与解开的单链DNA结合，使其稳定不会再度螺旋化并且避免核酸内切酶对单链DNA的水解，保证了单
第2课时基因表达的调控与中心法则 1．概述原核生物与真核生物基因表达的调控。(难点) 2．阐述中心法则。(重点) 一、基因表达的调控 1．原核生物基因表达的调控 (1)原核生物基因表达的调控主要发生在转录过程中。 (2)调节乳糖分解代谢的根本原因是大肠杆菌染色体上存在乳糖操纵子，它是由一个操纵基因、三个结构基因、启动子和调节基因组成的。 2．真核生物基因表达的调控 (1)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。 (2)在调节因素的作用下，随生物体的生长发育，遗传信息有序地表达。 二、中心法则 1．中心法则的提出 (1)提出者：克里克。 (2)内容 ①遗传信息可以从DNA流向DNA，完成DNA的自我复制。 ②遗传信息也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 2．中心法则的发展 (1)RNA自我复制：遗传信息从RNA流向RNA。 (2)RNA逆转录：遗传信息在逆转录酶作用下由RNA流向DNA。 3．图解 判一判 (1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程。(√) 分析：中心法则包含多个不同过程，但表示的都是遗传信息的流动过程。 (2)遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。(×) 分析：在克里克提出的中心法则中，遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。随着科学的发展，中心法则不断得到完善，遗传信息流动的过程更多，例如RNA的自我复制、逆转录等。
想一想 (1)高等动物基因表达数量最多的时期是发育的什么时期？ 提示：胚胎期。 (2)在正常人的体细胞中不能进行的遗传信息的流动过程有哪些？提示：逆转录、RNA的复制。 基因表达的调控 1．原核细胞与真核细胞基因结构的比较 原核细胞基因结构真核细胞基因结构 非编码 区 位置均位于编码区的上游和下游 功能有调控遗传信息表达的核苷酸序列 编码区 结构 连续的，不存在内含子 与外显子 间隔的、不连续的，有内含子与外显子功能编码蛋白质外显子编码蛋白质 转录 产物 成熟的mRNA 初级转录产物，需切割掉内含子的转录部分才成 为成熟的mRNA (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，使调节蛋白不能与操纵基因结合，从而使RNA聚合酶顺利与启动子结合，促使三个结构基因的转录，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，供大肠杆菌生长的需要。 3．真核生物基因表达的特点 (1)真核生物基因的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。 (2)当环境条件发生变化时，生物体在调节因素作用下，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。 1．以下关于基因结构中“与RNA聚合酶结合位点”的说法，错误的是( ) A．“与RNA聚合酶结合位点”即是起始密码 B．“与RNA聚合酶结合位点”是转录RNA时与RNA聚合酶的一个结合点 C．“与RNA聚合酶结合位点”能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录
教学准备 1. 教学目标 1.1 知识与技能： ①概述遗传信息的转录和翻译。 ②运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。 1.2过程与方法： ①作好本章的引子。 ②准确把握主干知识与侧枝内容的教学要求 充分利用教材中的插图 1.3 情感态度与价值观： ①认同基因指导蛋白质合成的方法 2. 教学重点/难点 2.1 教学重点 ①遗传信息转录和翻译的过程 2.2 教学难点 ①遗传信息的翻译过程。 3. 教学用具 教学课件 4. 标签 教学过程 引入新课 片段1：导入
师：当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？ 生：讨论、争论，看图，形成新的问题 （提出探究的问题，引起悬念，明确探究的目标） 师：如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？ 生：需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。 师：看来要解决这个问题，我们还需要研究“基因的表达”。引导学生看本章的章图。询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。 师：基因是如何指导蛋白质合成的？导入新课。 片段2学习转录过程 师：DNA在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质中进行的，两者如何联系起来？ 推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。 师：如何解读DNA信息？ 生：看图分析比较核糖和脱氧核糖的区别，通过图形和CAI课件的演示，认识遗传信息的转录过程，并且完成对比表格。 RNA与DNA的比较
师：DNA是如何转录的，特点是什么？转录的单位是什么？转录与复制有何异同？ （通过问题的步步深入，学生推理分析，形成结论） 生：学生阅读教材找到答案。 （结合图解、讲CAI课件，认识转录的过程） 教师讲述：DNA相当于总司令。在战争中，如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥， 就会影响他指挥全局。DNA被核膜限制在细胞核内，必须先把遗传信息传给mRNA，这一过程称为转录。 教师提问：为什么mRNA适于作DNA的信使呢？DNA的遗传信息是怎样传给mRNA 的？ 结合多媒体课件或图示教师精讲点拨： ①DNA双螺旋解开，DNA双链的碱基得以暴露，其中一条链提供准确模板； ②游离的核苷酸随机地与DNA链的碱基碰撞，当核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。 ③新结合的核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上； ④合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。 学生听讲、阅读、思考，师生讨论共同完成以上问题，即①mRNA为单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中；②转录成的RNA的碱基序列， 与供转录用的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系，与DNA双链间碱基互补 配对不同的是，RNA链中与DNA链的A配对的是U，不是T。这样转录出的这个mRNA 与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U，从而 保证了转录的准确性。 教师讲述：转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等。可以从所需条件、过程中的具体步骤和过程中所表现出的规律等角度进行对比分析。 师：转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何 能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？RNA如何将信息翻译成蛋白质？