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基因指导蛋白质的合成
第四章第1节
基因指导蛋白质的合成
课时
2课时
学习内容
本节是第四章学习的基础，也是本章教学的难点所在。本节内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类非常多，主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，侧枝内容是DNA与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。在处理主干和侧枝内容关系时，要合理分配时间，明确不同层次的教学要求。
学情分析
通过第二、三章的学习，学生对“基因在哪里”以及“基因是什么”有了一定的科学认识，并已经对基因究竟是如何起作用的产生了浓厚的兴趣，教师可充分利用开头的“问题探讨”、本节的插图，设计一些深入浅出、环环相扣的问题来引导学生进行阅读、思考、讨论，让学生从中体会科学探究的方法和乐趣。
教学目标
课程标准：
知识方面：
⑴概述遗传信息的转录和翻译过程
⑵理解遗传信息与“密码子”的概念
⑶运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系
能力方面：
⑴培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。
⑵理解结构与功能相适应的生物学原理。
⑶通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具，培养学生的创新意识和实践能力。
教学重难点
重点：遗传信息的转录和翻译过程
难点：遗传信息的翻译过程
教学方法
⑴教师讲述、举例、图示、启发与学生阅读、思考、讨论探索相结合。
⑵学案导学
课前准备
⑴学生的学习准备：完成课前预习学案，提出疑惑
⑵教师的教学准备：课前预习学案、课内探究学案、课后训练与提高、基因控制蛋白质合成的多媒体课件、信使RNA和
转运RNA结构对比图片
教学过程
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情境导入、展示目标
〖问〗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，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA使恐龙复活呢？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？
引导组织学生阅读P61第4章的章图。请学生阅读章图中的文字和图解，询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。学生阅读思考讨论并回答：需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。
〖设计意图〗此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用，又是如何发挥作用的。从而激起学生兴趣并引入新课，即懂得基因表达的含义
集中学生注意力，明确学习目标。
㈢合作探究，精讲点拨
讨论：遗传物质DNA一般都存在于细胞核中，而蛋白质的合成则是在细胞质的核糖体上进行的，那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质的合成过程的？
教师讲述：大量的科学实验表明，信息的传递不是由DNA直
接传递给蛋白质的，而是在细胞核中先把DNA的遗传信息传递给RNA，然后RNA进入细胞质中，在蛋白质合成中起模板作用。我们把这种RNA形象地叫做信使RNA，简写为mRNA。此外还有转运RNA，也叫tRNA,以及核糖体RNA，也叫rRNA。〖问〗RNA只有一条链，它的结构组成与DNA有什么异同点呢？
学生阅读p63图4-3，师生讨论共同完成，教师适时归纳总结并演示表格内容：
RNA与DNA的比较
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。
〖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，项目
DNA
RNA
基本单位
脱氧核苷酸
核氧核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
无机酸
磷酸
磷酸
类型
常为一种类型
信使RNA（mRNA）
转移RNA（tRNA）
核糖体RNA（rRNA）
分布
主要在细胞核，
少量在细胞质
主要在细胞质，
少量在细胞核（如核仁）
结构
双螺旋结构
一般是单链
（且比DNA短，能通过核孔）
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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。
学生思考、讨论，教师指导、补充，最后归纳，并演示以下表格：
DNA两大功能的执行情况比较（表二）
DNA
的功能
遗传信息
表达遗传信息
转录
翻译（待学）
概念
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
以DNA中的一条链为模板，合成mRNA的过程时间
减数第一次分裂间期或有丝分裂间期
在生长发育的连续过程中
场所
在细胞核（主要），线粒体，叶绿体
条件
模板
以DNA的两条链为模板
以DNA的一条链为模板
原料
四种游离的脱氧核苷酸
四种游离的核糖核苷酸
酶
DNA解旋酶，DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
能量
需要ATP
碱基配对原则
A—T，T—A，G—C，C—G
A—U，T—A，G—C，C—G
过程
①DNA双螺旋解开，每条链提供准确模板；
②按照碱基互补配对原则，各自合成子链；
③子、母链结合盘绕形成两个新DNA分子
①DNA双螺旋解开，其中一条链提供准确模板；
②按照碱基互补配对原则，形成mRNA；
③合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。
产物
两个一样的双链DNA分子
一条单链的mRNA
特点
边解旋边，半保留式，（半不连续连续，可有多个起始点）边解旋边转录，双链DNA分子全保留式转录。（可有多个基因同时转录）
遗传信息的传递方向
亲代DNA→子代DNA
DNA→mRNA
通过RNA将遗传信息反映到蛋白质分子结构上，使后代重现亲代性状
计算规律
DNA（基因）中的碱基数
mRNA分子中的碱基数
蛋白质“多肽链”中氨基酸数（=参加转运的tRNA）
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（6n）
（3n）
（=
mRNA分子中的密码子数）（n）
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？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？并展示本节的学习目标。
㈢合作探究，精讲点拨
教师提出翻译的概念，即游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。
〖问〗翻译过程中mRNA上的碱基是如何决定蛋白质中的氨基酸的?
(1)请学生先答出组成蛋白质的氨基酸的种类以及蛋白质多样性的原因?即:一般有20种；蛋白质多样性是由氨基酸种类、数量、排列顺序及空间结构决定的。
(2)思考:氨基酸有20种，而信使RNA只有四种碱基(A、C、
C、U)，如何决定20种氨基酸呢?
逻辑推理:
一个碱基决定一个氨基酸，只能决定4种，41=4，不行；
两个碱基决定一个氨基酸，只能决定16种，42=16，不行；三个碱基决定一个氨基酸，只能决定64种，43=64，足够有余。
教师简介密码子的发现过程:
1961年英国的克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA上的三个相邻碱基决定的。美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同事用人工合成方式，首先阐明了遗传密码的第一个字---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。投影显示20种氨基酸的密码子表并解说。
学生查密码子表，分析密码子的特点，练会查表。
(3)游离于细胞质基质中的氨基酸是怎样到达核糖体并按一定排列顺序形成蛋白质呢?
学生活动：阅读教材P65～66并回答:需要一种搬运工具搬运--即另一种RNA(转运RNA,即tRNA)。
教师出示转运RNA模型图并讲解:转运RNA种类很多，但每种转运RNA只能识别并转运1种氨基酸。这是因为在转运RNA 的一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基，能专一性地与信使RNA上的特定的3个碱基(即密码子)配对。例如:信使RNA上的三个碱基AAA就是一个密码，转运RNA中转运赖氨酸的转运RNA一端的三个碱基是UUU，只有它才能按照碱基互补配对原则配对。
指导学生进行以下比较，师生共同整理归纳：
1.我们再次比较三种RNA的功能。
2.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。
（答案略）
教师继续讲述：由于核糖体中的信使RNA中有许多密码子，每个密码子与转运特定氨基酸的转运RNA能够碱基配对，这样它才能对号入座。也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号人座是靠转运RNA的三个碱基去识别。而位置则是信使RNA 按遗传信息预先定了的，同时课件展示蛋白质合成示意图：mRNA进入细胞质，与核糖体结合，当转运RNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后，就以信使RNA为模板，按照碱基互补配对原则，把转运来的氨基酸放在位点1上，第二个转运RNA携带相应的氨基酸以同样的方式进入位点2，此时这两个氨基酸形成肽键，并且第一个氨基酸与它的转运RNA分离，并转移到第二个转运RNA上。与此同时，核糖体沿着信使RNA
继续滑动三个碱基的位置，并读取下一个密码子，第一个转运RNA开核糖体，第二个转运RNA进入位点1，新的转运RNA 携带相应氨基酸进入位点2。上述过程如此往复地进行，肽链也就不断地延伸，
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直到信使RNA上出现终止密码子为止。
肽链合成以后，从信使RNA上脱离开来，再经过细胞质内的某些细胞器（如内质网、高尔基体等）的加工如盘曲折叠螺旋，最终合成一个具有一定氨基酸顺序的。有一定功能的蛋白质分子。
学生听讲、思考，并尝试归纳以下问题：
〖问〗1.氨基酸如何进入核糖体？
2.
核糖体上有几个翻译的位点？
3.核糖体移动的方向？
4.肽链如何形成？
学生看图思考、讨论回答（答案略），并组织学生继续完成翻译与转录、过程的异同点的对比。（完成下表）
DNA
的功能
遗传信息
表达遗传信息
转录
翻译（待学）
概念
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程
以DNA中的一条链为模板，合成mRNA的过程
游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
时间
减数第一次分裂间期或有丝分裂间期
在生长发育的连续过程中
在生长发育的连续过程中
场所
在细胞核（主要），线粒体，叶绿体
在细胞质的核糖体上
条件
模板
以DNA的两条链为模板
以DNA的一条链为模板
以mRNA为模板
原料
四种游离的脱氧核苷酸
四种游离的核糖核苷酸
20种氨基酸
酶
DNA解旋酶，DNA聚合酶等
DNA解旋酶，RNA聚合酶等
（各种合成酶等）
能量
需要ATP
碱基配对原则
A—T，T—A，G—C，C—G
A—U，U—A，G—C，C—G
A—U，U—A，G—C，C—G
过程
①DNA双螺旋解开，每条链提供准确模板；
②按照碱基互补配对原则，各自合成子链；
③子、母链结合盘绕形成两个新DNA分子
①DNA双螺旋解开，其中一条链提供准确模板；
②按照碱基互补配对原则，形成mRNA；
③合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。
①mRNA进入细胞质，与核糖体结合，mRNA作为模板；
②按照碱基互补配对原则与mRNA上每三个碱基配对的tRNA 运载着氨基酸进入核糖体；以mRNA上的遗传密码顺序，把一定的氨基酸放在相应的位置，合成有一定的氨基酸序列的
蛋白质。
产物
两个一样的双链DNA分子
一条单链的mRNA
具有特定氨基酸序列的蛋白质。
特点
边解旋边，半保留式，（半不连续连续，可有多个起始点）边解旋边转录，双链DNA分子全保留式转录。（可有多个基因同时转录）
一个mRNA分子上可以象机结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，翻译界素后，mRNA分解成蛋个核苷酸。
遗传信亲代DNA→子代DNA
DNA→mRNA
通过RNA将遗传信息反映到蛋白
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
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
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
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
1 基因指导蛋白质的合成 第四章第1节 基因指导蛋白质的合成 课时 2课时 学习内容 本节是第四章学习的基础，也是本章教学的难点所在。本节内容不仅抽象复杂，而且涉及的物质种类非常多，主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，侧枝内容是DNA与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。在处理主干和侧枝内容关系时，要合理分配时间，明确不同层次的教学要求。 学情分析 通过第二、三章的学习，学生对“基因在哪里”以及“基因是什么”有了一定的科学认识，并已经对基因究竟是如何起作用的产生了浓厚的兴趣，教师可充分利用开头的“问题探讨”、本节的插图，设计一些深入浅出、环环相扣的问题来引导学生进行阅读、思考、讨论，让学生从中体会科学探究的方法和乐趣。 教学目标
课程标准： 知识方面： ⑴概述遗传信息的转录和翻译过程 ⑵理解遗传信息与“密码子”的概念 ⑶运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系 能力方面： ⑴培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。 ⑵理解结构与功能相适应的生物学原理。 ⑶通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具，培养学生的创新意识和实践能力。 教学重难点 重点：遗传信息的转录和翻译过程 难点：遗传信息的翻译过程 教学方法 ⑴教师讲述、举例、图示、启发与学生阅读、思考、讨论探索相结合。 ⑵学案导学 课前准备 ⑴学生的学习准备：完成课前预习学案，提出疑惑 ⑵教师的教学准备：课前预习学案、课内探究学案、课后训练与提高、基因控制蛋白质合成的多媒体课件、信使RNA和
转运RNA结构对比图片 教学过程 2 情境导入、展示目标 〖问〗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，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样，利用恐龙的DNA使恐龙复活呢？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？ 引导组织学生阅读P61第4章的章图。请学生阅读章图中的文字和图解，询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题。学生阅读思考讨论并回答：需要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。 〖设计意图〗此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用，又是如何发挥作用的。从而激起学生兴趣并引入新课，即懂得基因表达的含义 集中学生注意力，明确学习目标。 ㈢合作探究，精讲点拨 讨论：遗传物质DNA一般都存在于细胞核中，而蛋白质的合成则是在细胞质的核糖体上进行的，那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质的合成过程的？ 教师讲述：大量的科学实验表明，信息的传递不是由DNA直
遗传信息的复制与表达 学校: ___________ 姓名： ___________ 班级： ___________ 考号： ___________ 、选择题（每题 3分，共 60 分） 1．下列过程中，不发生碱基互补配对的是 A. DNA 的复制 B .同源染色体联会 C.遗传信息的转录和翻译 D ?目的基因与运载体结合 【答案】 B 【解析】同源染色体联会与碱基互补配对无关。 2.现代遗传学认为，控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位是 （ ） A .蛋白质 B .核糖体 C . DNA D .基因 【答案】 D 【解析】本题考查了遗传物质的相关知识。 核酸是一切生物的遗传物质， DNA 是主要的遗传物质。 基因是有遗传效应的 DNA 片段， 是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。 3 .关于基因的说法正确的是 （ ） A. 基因是有遗传效应的 DNA 片段 B. 一个染色体上有一个基因 C. 基因是DNA 上任意一段 D. 基因控制着生物的所有性状 【答案】 A 【解析】基因是有遗传效应的 DNA 片段。 4 .一个DNA 分子中的碱基 A + T 为70%其转入成的信使 RNA 上的U 为25%则信使RNA 上的 碱基为 A 为 A. 10% B.25% C.45% D. 以上三者都错 【答案】 C 【解析】略 5 .若某致病基因a 的一条链有3000个脱氧核苷酸组成， 则基因型为Aa 的人体细胞中， 其控制合成的蛋白质含氨基酸数目应为（ ） A. 少于1000个 B .等于1000个 C .少于3000个 D .等于3000 个 【答案】 A 解析】 6. 下列有关真核生物基因 结构和功能的叙述中，正确的是（ ） A. 非编码区是 DNA 上不具有遗传效应的片段 B. 核基因和质基因都可以发挥遗传效应 C. 基因突变只针对于外显子部分的碱基对发生的改变 D. 编码区转录的信使 RNA 直接参与蛋白质的生物合成 【答案】 B 【解析】 答案】 B 解析】本题考查了遗传信息传递过程的相关知识。 转录：在细胞核内，以DNA 一条链为模板，按照碱基互补配对原则， 合成RNA 的 过程。 翻译：在细胞质中，以信使 RNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。故 选Bo 7. 在遗传信息的传递过程中，以 A. 逆转录 B .转 录 DNA 的一条链为模板合成信使 RNA 的过程叫做（） C.复制 D .翻译
第四节遗传信息的表达和蛋白质的合成 1、教学目标 一、知识目标 1?简述染色体、DNA与基因之间的关系； 2?说出DNA与RNA的异同，能简单阐述RNA的种类及功能； 3?概述遗传信息转录和翻译的过程； 4?说出遗传密码含义。 二、能力目标 1?通过遗传信息控制蛋白质的合成学习培养学生分析综合能力； 2?通过文字和图形的辨析培养学生观察、对比、细心的能力； 3?通过问题的思考分析培养学生分析问题，解决问题的能力。 三、情感目标 1?体验遗传信息表达过程的和谐美，表达原理的逻辑美、简约美， 2?体验生物学与美术完美结合的协调美 2、学情分析 在学习本节课之前，学生已经具备生物体生命活动的控制者是核酸，生物体性状的体现者是蛋白质；细胞生物的遗传物质是DNA；DNA中的遗传信息通过复制得以传递，必修1中细胞的分子结构中学习了细胞核核孔的功能（RNA和蛋白质选择性的通过核孔），学生当时对此是有疑惑的；在必修1细胞的分化那一节讲述时曾经提到过细胞分化的实质是基因选择性表达，对 此学生也只是知道并不知道其中的真实含义；所以带着这些疑问开展本节课的教学，一来激发学生兴趣，二来可以为其解惑。同时也具备了一定的相关解决问题的能力和分析归纳能力。 但是本节课内容所包含的概念、表达过程较为抽象难懂，学生仍需在教师的引导下，通过问题的解决及教师的讲解来完成对新知的学习，使学生能形成较完整的知识网络。 3、重点难点 教学重点 1?遗传信息、蛋白质与性状的关系。 2?遗传信息控制蛋白质合成的过程和原理。 3. 遗传密码。 教学难点 基因控制蛋白质合成的过程和原理。 4、教学过程 4.1第一学时 4.1.1教学活动一：问题导入： 问题导入： 1?遗传信息的传递也称之为：。 2?在自然界的大多数生物中，是遗传物质，DNA主要存在于中。 3?遗传的基本功能单位：。 4. DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列可以称之为：。 5?生物体性状的体现者是：，其合成场所在—。 重点突破：遗传信息与基因的概念，以及DNA与其的关系，阐明DNA与蛋白质以及性状的关系，为本节课学习背景做一个交代，同时也可以引出本节课相关内容。 4.1.2教学活动二：标题引入
第3章遗传的分子基础 第3节DNA通过复制传递遗传信息 1.下列关于DNA复制的叙述中，正确的是 A．需要解开DNA的双螺旋结构 B．以DNA分子的一条链作为模板 C．4种游离的核糖核苷酸作为原料 D．A与U互相配对、G与C互相配对 【答案】A 【解析】DNA复制需要解开DNA的双螺旋结构，A正确；DNA复制的模板是两条链，B错误；DNA复制以4种游离的脱氧核苷酸为原料，C错误；DNA复制是A与T互相配对、G与C互相配对，D错误。 2.如图表示某DNA分子片段，下列相关叙述正确的是 A．把该DNA分子放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA分子占总DNA分子的7/8 B．两条链的“骨架”均由磷酸基团和脱氧核糖交替连接而成 C．不配对的碱基之和的比值在两条单链中相同 D．不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值一般相同 【答案】B 【解析】把该DNA分子放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA分子占总DNA分子的100%，A错误；两条链的“骨架”均由磷酸基团和脱氧核糖交替连接而成，B正确；不配对的碱基之和的比值在两条单链中互为倒数，C错误；DNA分子的特异性主要表现在(A+T)/(G+C)的比例上，在不同生物中其比值不同，D错误。 3.将以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养若干代后的大肠杆菌（记为第一代）转移到15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养（分裂一次的子细胞为第二代，以此类推）。下列叙述错误的是 A．大肠杆菌DNA复制过程中所需的嘌呤数等于嘧啶数 B．第一代大肠杆菌的核糖体上能检测到14N
C．第二代时，大肠杆菌含14N的DNA和含15N的DNA之比为1：1 D．若对第三代大肠杆菌进行密度梯度离心，将出现一条中带和一条重带 【答案】D 【解析】大肠杆菌DNA属于双链DNA分子，因此复制过程中所需的嘌呤数等于嘧啶数，A正确；核糖体由蛋白质和RNA组成，将大肠杆菌放在以14NH4C1为唯一氮源的培养液中培养若干代，所获得的大肠杆菌的核糖体中含有14N，B正确；根据题意可知第一代大肠杆菌的DNA双链被14N标记，由于DNA复制的特点为半保留复制，在15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养分裂一次，则第二代时大肠杆菌的DNA为 15N-14N-DNA，故大肠杆菌含14N的DNA和含15N的DNA之比为1：1，C正确；将第二代15N-14N-DNA 的大肠杆菌在15NH4C1培养液中接着繁殖一代后，子代大肠杆菌DNA有2个为15N-14N-DNA分子，有2 个为15N-15N-DNA分子，如果提取大肠杆菌的DNA进行密度梯度离心，离心管中出现2个条带，即中带和重带，但是不能对大肠杆菌进行密度梯度离心处理，D错误。 4.下列关于“碱基互补配对原则”和“DNA 复制特点”具体应用的叙述，不正确的是( ) A．某双链DNA 分子中，G 占碱基总数的38%，其中一条链中的T 占该DNA 分子全部碱基总数的5%，那么另一条链中T 占该DNA 分子全部碱基总数的比例为7% B．一个有2000 个碱基的DNA 分子，碱基对可能的排列方式有41000 种 C．已知一段信使RNA 有30 个碱基，其中A+U 有12 个，那么转录成信使RNA 的一段DNA 分子中C+G就有30 个 D．将精原细胞的l 对同源染色体的2 个DNA 都用15N 标记，只提供含14N 的原料，该细胞进行1 次有丝分裂后再减数分裂，产生的8 个精子中（无交叉互换现象）含15N，14N 标记的DNA 的精子所占比例依次是50%、100% 【答案】C 【解析】某双链DNA分子中，G占碱基总数的38%，则该DNA分子T占碱基总数的12%，根据碱基互补配对原则，T=（T1+T2）÷2，其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%，则占该链的比例为10%，那么另一条链中T占该链的比例为14%，占DNA分子全部碱基总数的比例为7%，A正确；一个有2000 个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有41000种，B正确；已知一段信使RNA有30个碱基，其中A+U有12个，那么转录成信使RNA的一段DNA分子中有60个碱基，其中A+T有24个，则该DNA分子中C+G就有36个，C错误；该细胞经一次有丝分裂后，形成的两个精原细胞中每条染色体均含15N和14N．精原细胞进行减数分裂，复制得到的染色体中一条染色单体含15N，一条染色单体不含15N．减Ⅰ后期同源染色体分离，形成的两个次级精母细胞．减Ⅱ后期姐妹染色单体分离，形成的两个染色体一个含15N，一个不
遗传信息的表达 北京四中：毕诗秀 一、基因控制蛋白质合成—表达遗传信息 1 转录 2 翻译 二例题 1.下列关于基因复制和转录的表述正确的是 A. 复制和转录发生的时间相同，都在细胞分裂的间期 B. 真核细胞的转录和复制分别发生在细胞质和细胞核中 C. 转录的mRNA分子携带了DNA一条单链上的全部遗传信息 D. 在细胞生长发育的不同阶段, 转录出的mRNA分子不同 2.原核细胞某信使RNA的碱基中，尿嘧啶占20%，腺嘌呤占10%， 则作为模板的DNA分子编码区中胞嘧啶占 3.有关蛋白质合成的叙述，不正确的是 A.终止密码子不编码氨基酸 B.每种tRNA只运转一种氨基酸 C. tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D.核糖体可在mRNA上移动 4. AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是 A．内质网和高尔基体 B．高尔基体和溶酶体 C．内质网和核糖体 D．溶酶体和核糖体 5.下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程，①②③④表示相关过程。一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚 核糖体,下列有关说法错误的是 A.①过程发生在细胞分裂间期，RNA聚合酶催化过程② B.核糖体在mRNA上的移动方向是 b → a C.④过程进行的场所有内质网和高尔基体 D.多聚核糖体形成的意义短时间内能合成较多的肽链 6.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是 A．75对碱基B．78对碱基C．90对碱基D．93对碱 7 下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段。“甲硫氨酸-
课题 基因指导蛋白质的合成 课型 新授 第（1）课时 教学对象 高一学生 教学时间 2019.5.23 教学内容分析（三维目标、重难点） 一、学习目标 知识目标： ①理解基因利用RNA作为信使指导蛋白质合成的； ②理解遗传信息的转录过程 能力目标： ①运用情境包裹、层层设疑的方法学习基因是如何指导蛋白质合成的过程，利用构建模型的方法学习转录的过程，使学生掌握在导中思、思中学、学中思的学习方法。 ②学生小组合作尝试利用教具模拟遗传信息的转录过程；提高动手能力，理解能力及小组合作能力。 情感态度价值观： ①通过对基因指导蛋白质合成过程中各阶段严格遵守的碱
基互补配对原则，明确细胞中生命物质的合成是一个准确的变化过程，体验这个过程的逻辑性、准确性，建立对细胞的微观动态之美的赞叹之情。 ②体验在模拟活动中与同伴共同协作、共同探讨、共同完成的愉悦感受。 二、学习重点 基因如何控制蛋白质的合成；遗传信息的转录过程。 三、学习难点 基因如何控制蛋白质的合成；遗传信息的转录过程。 四、教学策略 1. 了解学情：①学生是否了解基因和蛋白质之间的关系？ ②学生是否理解细胞核中的DNA不能直接指导蛋白质的合成？ 2. 落实基础：①充当信使的物质应该具备什么条件？ ②RNA为什么可以充当信使？ 3. 提升能力：RNA上的遗传信息如何传递到DNA上？
4. 突破难点：验证RNA可以准确传递信息。 思想方法分析： 学思课堂是以学科知识为载体，提高思维品质和不断健全人格的课堂。课堂教学过程要求“以人文情怀包裹住核心问题和学科思想。”因此，教学过程中需要抓住核心问题，用情景包裹核心问题，让学生更易吸收和消化核心问题。在学中思，思中学，提高学生的思维品质，促进学生人格的成长。核心问题（学生通过本课时学习必需掌握的核心知识、形成的核心概念） 基因通过转录和翻译的过程指导蛋白质的合成 教学策略 问题线索 解决措施 1.了解学情： 2. 落实基础 3. 提升能力