第六章遗传信息的传递和表达
第一节遗传信息
学习目的
1．DNA是主要的遗传物质。
2．DNA的结构与储存遗传信息的关系
3．基因与染色体、DNA的关系
重点和难点
1.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
2.DNA的结构
3.基因、染色体、DNA的关系
知识框架
一、DNA是遗传物质（绝大多数生物）
（一）研究思路
1.染色体在在遗传中具有重要作用
2.染色体主要是由蛋白质和DNA组成
3.设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用（二）探究历程
（一）艾弗里证明遗传物质是DNA的实验
1．从S型活细菌提取得到DNA、蛋白质和多糖等物质
2．⑴将上述提取得到的DNA加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上出现了有毒性的活的S型细菌菌落和无毒性的活的R型细菌菌落。
⑵将上述提取得到的蛋白质或多糖加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。
⑶将上述提取得到的DNA先与DNA酶混合一段时间后，再加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。
通过上述实验，艾弗里与他的同事得出了
的结论。
（二）噬菌体侵染细菌的实验
1．噬菌体的特点
噬菌体是由和这两种化合物组成。硫元素仅存在于
分子中，磷存在于分子中。
2．噬菌体侵染细菌的实验
思路：用被标记的噬菌体分别侵染细菌在噬菌体大量增殖时，对被标记物质进行测试，看子代噬菌体中有哪一种放射性元素
实验过程及结果：
① 实验过程中搅拌的目的是使 和 分离。上清液中主要含有 ，沉淀物中主要含有 。用35S 标记的一组实验，主要在上清液中检测到放射性同位素，而用32P 标记的一组实验，主要在细菌中检测到放射性同位素。这一结果说明
。
②此实验中释放的大量子代噬菌体中，可以检测到32P 标记的DNA ，却不能检测到35S 标记的蛋白质。这一结果说明 。
③噬菌体侵染细菌的实验说明 。
二、少数生物的遗传物质是RNA
有些病毒不含DNA ，只含有蛋白质和RNA ，它们的遗传物质是 ，
如 。
三、绝大多数生物的遗传物质是DNA
因为只有少数生物（有些病毒）的遗传物质是RNA ，绝大多数生物的遗传物质是 ，所以说 。
【例析】
1． 例举以DNA 作为遗传物质的生物：细胞生物（原、真核生物）、DNA 病毒。（一般只要
是有DNA ，就以它为遗传物质）
2． 例举以RNA 作为遗传物质的生物：烟草花叶病毒、流感病毒、艾滋病病毒（一般在只有
RNA 时，才以它为遗传物质）
巩固练习
1．用放射性32P 标记实验前的噬菌体的DNA ，然后让它去感染含31
P 的细菌。实验后，含32P 的是（B ）
A ．全部子代噬菌体的DNA
B ．部分子代噬菌体的DNA
C ． 全部子代噬菌体的蛋白质外壳
D ．部分子代噬菌体的蛋白质外
壳
2. ．用含31P 的噬菌体去感染含32P 的细菌。在细菌解体后，含32P 的是（C ）
A ．所有子代噬菌体的DNA 和蛋白质
B ．所有子代噬菌体的蛋白质外壳
C ． 所有子代噬菌体的 DNA
D ．部分子代噬菌体的DNA
3．用噬菌体去侵染内含有大量3H 的细菌，待细菌解体后，3H 应（B ）
A ．随细菌的解体而消失
B ．发现于噬菌体的外壳及DNA 中
C ． 仅发现于噬菌体的DNA 中
D ．仅发现于噬菌体的外壳中
4．用３２P 标记噬菌体的DNA ，用３５S 标记噬菌体的蛋白质，用这种噬菌体去侵染大肠杆菌，则新生的噬菌体内可含有（A ）
A ． ３２P
B ．３５S
C ．３２P 和３５S
D ．二
者都有 35S 标记的噬菌体 与未标记细菌混合 搅拌、上清液放射性很高
细菌内放射性很低
被32P 标记的噬菌体 与未标记的细菌混合 搅拌、上清液，无放射性 细菌内具放射性
5．如果用３H、１５N、３２P、３５S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为（B）
A．可在外壳中找到３H、１５N、和３５S B．可在DNA中找到３H、１５N、３２P B．可在外壳中找到１５N和３５S D．可在DNA中找到１５N、３２P、３５S
6.噬菌体侵染细菌的实验，可以证明（B）
A．RNA 是遗传物质 B．DNA是遗传物质
C．蛋白质是遗传物质 D．DNA是主要的遗传物质
DNA分子的结构
学习要求:
1．DNA的结构
2．DNA的分子特点与遗传信息的关系
3．基因的概念。能描述基因的概念，指出基因与染色体、DNA的关系。
知识框架
DNA的双螺旋结构：五种元素--四种单位—三种成分—两条链—一种结构
元素:C、H、O、N、P
单位：脱氧核苷酸简式：（三种成分：脱氧核糖、含氮碱基、磷酸）
碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）
平面结构：两条多核苷酸长链以碱基互补配对方式反向平行
空间结构：双螺旋结构
发现：沃森和克里克，获诺贝尔奖
DNA的分子特点：多样性、特异性、稳定性
遗传信息：DNA脱氧核苷酸的排列的多样性储存了巨大的遗传信息
基因和DNA、染色体的关系：基因是有遗传效应的DNA的片断，（即不是DNA的所有区段都是基因）可以打比方：DNA是一列火车，基因是车厢。染色体与DNA的关系：DNA和蛋白质组成染色体，DNA好比是铅丝，蛋白质好比是肉丸，染色体是肉串。从大到小一次排列：染色体---DNA—基因
知识整理
一、DNA分子的基本组成单位—脱氧核苷酸
脱氧核苷酸由一分子，一分子脱氧核糖和一分子组成。组成脱氧核苷酸的碱基有[A] 、[G] 、[ ]胞嘧啶和[T]胸腺嘧啶四种。组成DNA的脱氧核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸、、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸四种。
二、DNA分子的结构（规则的双螺旋结构）
（一）规则的双螺旋结构
1．由两条平行的脱氧核苷酸链组成。
2．外侧：交替连接构成了DNA的。
3.内侧：两条脱氧核苷酸链上的碱基通过连接成。碱基配对的方式有
两种。碱基之间的这种一一对应关系，叫做则。
（二）遗传信息：碱基对的代表遗传信息；种类：4n（n代表碱基对）。
（三）DNA分子的结构特点
⑴稳定性。指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定。
⑵多样性。碱基对的千变万化，构成了DNA分子的多样性。
⑶特异性。碱基对的的排列顺序，构成了DNA分子的特异性。
（四）基因的概念
1．概念：是有的DNA片段。
2．基因与DNA、性状、染色体间的关系
⑴与DNA的关系基因是有的DNA片段，每个DNA分子上有许多个基因。
⑵与性状的关系基因通过控制的合成来决定生物的性状。
⑶与染色体的关系基因主要存在于上，并呈排列。染色体是基
因的。
例1（2001年广东卷）下列关于双链DNA的叙述错误的是
Ａ．若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等
Ｂ．若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T
Ｃ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链也是Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝1∶2∶3∶4
Ｄ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3
考点分析DNA双螺旋结构中一个重要知识就是碱基互补配对原则，这不仅涉及到DNA 分子的独特结构，还涉及到DNA分子的复制、转录、翻译等过程。因此考生要很好地理解碱基互补配对原则，并能得出相应的规律应用到解题过程中。本题考查的是考生应用碱基互补配对原则的能力。
解题思路从解题技巧来看，因C、D两选项中条件相同，只是推出的结论不同，所以
C、D两选项肯定有一个选项是错误的，考生应马上放弃A、B两选项，考虑C、D两选项中
哪个是错误的。根据碱基互补配对原则，一条链中A的数目肯定等于另一链中T的数目，
所以一条链中A占1/10，则另一条链中T也占了1/10，以此类推可知，若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链应为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3。本题正确答案为C。例2（2001年广东卷）下列关于双链DNA的叙述错误的是
Ａ．若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等
Ｂ．若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T
Ｃ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链也是Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝1∶2∶3∶4
Ｄ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3 考点分析DNA双螺旋结构中一个重要知识就是碱基互补配对原则，这不仅涉及到DNA 分子的独特结构，还涉及到DNA分子的复制、转录、翻译等过程。因此考生要很好地理解碱基互补配对原则，并能得出相应的规律应用到解题过程中。本题考查的是考生应用碱基互补配对原则的能力。
解题思路从解题技巧来看，因C、D两选项中条件相同，只是推出的结论不同，所以C、D两选项肯定有一个选项是错误的，考生应马上放弃A、B两选项，考虑C、D两选项中哪个是错误的。根据碱基互补配对原则，一条链中A的数目肯定等于另一链中T的数目，所以一条链中A占1/10，则另一条链中T也占了1/10，以此类推可知，若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链应为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3。本题正确答案为C。例3（2003年广东卷）决定DNA遗传特异性的是
A．脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
B．嘌呤总数与嘧啶总数的比值
C．碱基互补配对原则
D．碱基排列顺序
考点分析DNA分子结构的多样性使得每个DNA分子具有特定的碱基排列顺序，这就是遗传特异性，这是作为主要遗传物质DNA的一个重要特征。考生首先应能阐明DNA分子的双螺旋结构才能理解DNA中什么结构决定了DNA遗传特异性。
解题思路DNA遗传特异性指的是每种每个生物个体的DNA分子都具有自己独特的结构。DNA的基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的结构，所有DNA分子是一样的；任何一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链之间的碱基互补配对都是A与T，C与G，因而DNA分子中嘌呤总数等于嘧啶总数；每个DNA分子具有自己独特的碱基排列顺序，即遗传特异性。本题正确答案为D。
例4（2001年上海卷）遗传信息是指
A．有遗传效应的脱氧核苷酸序列B．脱氧核苷酸
C．氨基酸序列D．核苷酸
考点分析遗传信息是遗传的物质基础中的一个重要概念，也是一个比较抽象的知识。对这一知识，首先要理清遗传物质上有遗传效应的核苷酸序列才是遗传信息，理解绝大多数生物的遗传物质是DNA。本题要求考生根据遗传信息的基本知识来解题，属于容易题。
解题思路遗传信息是指遗传物质上的核苷酸序列，脱氧核苷酸、核苷酸分别是DNA 和核酸的基本组成单位，它们不是遗传物质，不可能带有遗传信息；氨基酸是蛋白质的基本组成单位，它的排列顺序决定了蛋白质的结构；DNA是主要的遗传物质，其上有遗传效应的脱氧核苷酸序列就是遗传信息。本题正确答案为A。
巩固练习
1．小麦遗传物质的基本组成单位和所含的碱基种类分别是
A．8种和8种B．8种和5种C．5种和5种D．4种和4种
2．组成大肠杆菌、冠状病毒和多利羊遗传物质的碱基种类分别有
A．4、4、4 B．8、4、8
C．5、4、5 D．8、8、8
3．小白兔生物体内不同的组织细胞中所含的DNA和RNA是
A. DNA相同，RNA也相同
B. DNA相同，RNA不相同
C. DNA不相同，RNA相同
D. DNA不相同，RNA也不相同
4．鱼的遗传物质完全水解后得到的化学物质是
A．磷酸、五碳糖、五种碱基B．四种脱氧核苷酸
C．脱氧核糖、磷酸、四种碱基D．四种核苷酸
5．图示核苷酸结构，下列关于核苷酸的叙述不正确的是
A．图中a为磷酸，b为五碳糖Array B．DNA中的b为脱氧核糖
C．烟草细胞内c共有五种
D．噬菌体内这样的结构有八种
6．某DNA分子片段中共有400个脱氧核苷酸，其中鸟嘌呤脱氧核苷酸占20%，。则该DNA
分子中“A—T”碱基对共有
A．80 B．120 C．200 D．240
7．在某DNA片段中，有腺嘌呤a个，与该片段全部碱基的比值为b。那么在该DNA片段中
胞嘧啶的数目为
A．a/（2b）—a B．a（1/b—1）
C．a/（2b）—1 D．a/b—2a
8．下列有关DNA的叙述中正确的是
A．同一生物个体各种体细胞核中的DNA分子相同
B．DNA只存在于细胞核中
C．细胞缺水和营养不足将影响DNA碱基组成
D．DNA分子的单链中A+G=C+T或A+C=G+T
9．对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是
A．蛋白质B．DNA C．RNA D．核苷酸
10．某双链DNA分子片段中共含有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A+T)︰(C+G)=2︰5。
则该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是
A．100个B．200个C．300个D．600个
第二节 DNA复制和蛋白质合成
学习要求
1．DNA分子的复制。能概述DNA分子复制的过程及特点，理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。
2．基因控制蛋白质的合成。能简述基因控制蛋白质合成的过程，列出转录、翻译的场所、条件、产物，说出基因、信使RNA、蛋白质之间的关系。
3．基因对性状的控制。
知识框架：
DNA复制
方式：半保留复制
实验证明：同位素示踪法
思路:本别用N 14和N 15标记DNA 中的氮元素，看子代DNA 的重量来判断是哪一种复制
过程：边解旋边复制 快速复制
复制时间：细胞分裂间期
复制原料：四种游离脱氧核苷酸
复制中遵循的原则;碱基互补配对原则]
条件：酶
意义：保持生物遗传特性像点稳定的基础
知识整理
一、DNA 分子的复制
1．概念：以亲代DNA 分子为 ，合成子代
的过程。
2．时间：有丝分裂的 期及减数分裂第 次分裂的 期。
3．过程
⑴解旋：利用 ，在 参与下，将双链解开。
⑵合成子链：以游离的 为原料，按照 原则，在有关
的参与下完成。
⑶形成两个DNA 分子：新的DNA 分子中一条是子链，一条是 。
4．条件：模板（ ）、原料（ ）、能量和
（如 ）。
5．基础：DNA 分子的双螺旋结构为复制提供了 ，通过
，保证了
复制能够准确地进行。
6．特点：半保留复制。
7．生物学意义：保证了 在亲子两代之间的连续性。
遗传信息的转录
1. 为什么转录：遗传物质DNA 通过控制不同的蛋白质表现不同的性状，而蛋白质的合成在
细胞质，而DNA 在细胞核，所以DNA 需要把遗传信息（即碱基对排列顺序）转录给一个使者，通过它来控制细胞质中蛋白质的合成，这个过程即是转录,而DNA 控制合成不同
2. RNA 与
遗传信息
表达关系
问题：转录是否始终以DNA 的一条链为模板？那么，那么另一条链是不是没用了？
答：不同的基因转录时以不同的链为模板，基因1可能以1链为转录链，基因2可能以2连为转录链。
3．转录过程
场所：细胞核（DNA 在细胞核）
模板：DNA 的一条链（需要解旋酶参与解选）
原则：碱基互补配对原则
原料：四种核糖核苷酸
结果：DNA中的遗传信息准确地传递到mRNA
知识整理
RNA的结构及种类
1
2．种类
⑴信使RNA：转录DNA的，转递至中。
⑵转运RNA：携带特定的。
2．转录
⑴概念：在中，以DNA的为模板，按照原则，合成RNA
的过程。
⑵条件：模板（）、原料（）、能量、酶（如）。
⑶RNA出细胞核的途径：通过，RNA从细胞核内进入细胞质。
⑷意义：DNA中的传递到信使RNA上。
4．遗传信息的翻译
为什么翻译：把mRNA上碱基的排列顺序翻译成氨基酸的排列顺序，从而决定特异的蛋白质，表达特定的性状。
密码子：
翻译场所：细胞质的核糖体
翻译的模板：
翻译密码及运输氨基酸：
翻译结果：以mRNA为模板，把氨基酸按特定顺序连接起来，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质
关键问题：
1.密码与密码子
mRNA上所有的碱基排列顺序一般称为遗传密码，而三个碱基称为一个密码子
2密码子大于氨基酸种类的意义？
密码子有64种，氨基酸种类20种，即一个氨基酸对应多个密码子（但一个密码子只对应唯一的一个氨基酸），意义是如果基因突变，即碱基排列顺序改变，可能对应的氨基酸不变，从而使合成的蛋白质不变，性状也不变。
3．如何区分遗传信息、密码子（遗传密码）、反密码子？
答：遗传信息是指DNA（基因）中有遗传效应的脱氧核苷酸序列。密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。反密码子是指转运RNA上能识别信使RNA上相应密码子的三个相邻的碱基。三者的主要区别有两点：一是存在的位置不同，遗传信息存在于DNA（基因）上，密码子存在于信使RNA上，反密码子存在于转运RNA上；二是作用不同，遗传信息的作用是控制生物性状，密码子的作用是决定蛋白质中的氨基酸序列，反密码子的作用是识
别密码子。三者中最重要的是遗传信息，它通过控制密码子和反密码子中核苷酸的排列顺序来控制蛋白质的合成，从而控制生物的性状。
知识整理
．翻译
⑴概念：在中，以为模板，合成具有一定序列的蛋白质的过程。
⑵密码子：指上决定一个氨基酸的个相邻的碱基。
⑶条件：模板（）、原料（）、酶、。
⑷意义：DNA上的遗传信息通过作媒介，决定了蛋白质的，从而使生物表现出各种遗传性状。
典型例题
例1 （2003年上海卷）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．7（
)
2
1
m
a
D．8（2a－m）
解题思路首先求出亲代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分子的结构是完全一样，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）。本题正确答案为C。
例2（2004江苏卷）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
解题思路转运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能转运它。本题正确答案为C
巩固练习
1．细胞每次分裂时DNA都复制一次，每次复制都是
A．母链和母链，子链和子链，各组成一条子代DNA
B．每条子链和它碱基互补配对的母链组成子代DNA
C．每条子链随机地和两条母链之一组成子代DNA
D．母链降解，重新形成两个子代DNA
2．具有A个碱基对的—个DNA分子片段，含有m个腺嘌呤，该片段完成第n次复制需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
A．(2n－1)·(A－m) B．2n·(A－m)
C．(2n－1)·[(A/2)－m] D．2n·[(A/2)－m]
3．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
4．图20—2为一组模拟实验，假设实验能正常进行，四个试管都有产物产生。下列叙述错误的是
A ．a 、b 两个试管内的产物都是DNA
B ．a 试管内模拟的是DNA 复制过程
C ．b 试管内模拟的是转录过程
D ．d 试管内模拟的是逆转录过程 5．下列关于DNA 复制和转录异同点的叙述中正确的是
A ．模板不同
B ．场所不同
C ．产物不同
D ．所需的酶相同
6．若基因中脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，那一定会导致
A ．遗传性状的改变
B ．遗传密码的改变
C ．氨基酸结构的改变
D ．遗传规律的改变
7．图表示为某动物体内的某种生理过程的示意图，请根据图示内容回答下列相关的问题：
（1）图示内容所代表的生理过程称为____________________________。
（2）你认为图中E 所示结构运载的氨基酸是________________________。
附相关密码子：[甲硫氨酸(AUG)，酪氨酸(UAC)，精氨酸(CGA)，丙氨酸(GCU)，苏氨酸(ACA)，丝氨酸(UCU)]
中心法则
中心法则：遗传信息传递的规律
中心法则的补充：补充某些RNA 病毒遗传信息的传递规律
科学家把遗传信息从DNA 传递给RNA ，再由RNA 决定__________合成，以及遗传信息由DNA 复制传递给__________的规律称为______________。
中心法则及其发展表达如下：
___________________________________________
第三节 基因工程与转基因生物
学习目标
（1）基因工程的概念
（2）基因操作的工具和基本步骤
（3）基因工程所取得的成果以及发展前景
学习难点
（1）限制性内切酶和运载体的作用。
（2）提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径
图20—2
1.科学家们经过多年努力，创立了一种新兴生物技术----基因工程，实施该工程的最终目的
是（ D ）
A、定向提取生物体的DNA分子
B、定向地对DNA分子进行“剪切”
C、在生物体外对DNA分子进行改造
D、定向地改造生物的遗传性状
2．下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体（D ）
A、细菌质粒
B、噬菌体
C、动植物病毒
D、细菌核区的DNA
3.镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是
A、解旋酶
B、DNA连接酶
C、限制性内切酶
D、RNA聚合酶
4以下有关基因工程的叙述，正确的是（）
A、基因工程是细胞水平上的生物工程
B、基因工程的产物对人类都是有益的
C、基因工程产生的变异属于人工诱变
D、基因工程育种的优点之一是目的性强
5.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）
A、单倍体育种
B、杂交育种
C、基因工程育种
D、多倍体育种
6.1976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌，并获得表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌（）
A．能进行DNA复制 B．能传递给细菌后代
C．能合成生长抑制素释放因子D．能合成人的生长素
7下列关于质粒的说法，正确的是（）A、它们能够自我复制 B、它们所带有的基因通常比较多
C、它们是由RNA组成的
D、它们仅存在于原核细胞中
8在受体细胞中能检测出目的基因，因为（）
A、目的基因上有标记
B、质粒具有某些特定基因
C、重组质粒能够复制
D、以上都不正确
9.DNA连接酶的主要功能是 ( )
A．DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B．粘性末端碱基之间形成氢键
C．将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
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。
第6讲遗传信息的传递和表达 [考试要求] 1.DNA分子的复制(b/b)。2.活动：探究DNA的复制过程(c/c)。 3.DNA的功能(a/a)。 4.DNA与RNA的异同(b/b)。 5.转录、翻译的概念和过程 (b/b)。 6.遗传密码(b/b)。 7.中心法则(b/b)。 8.复制、转录和翻译的异同( /b)。 9.基因的概 念(b/b)。 考点1DNA复制方式的探究 1.最初时科学家对于DNA的复制方式有三种假设：全保留复制、半保留复制、 弥散复制，如图甲。为了探究DNA复制的方式，1958年，科学家设计了DNA 合成的同位素示踪实验：先将大肠杆菌放入以15NH4C1为唯一氮源的培养液中 培养若干代，使其DNA都被同位素15N标记，然后将上述大肠杆菌转至以14NH C1为唯一氮源的培养液中培养，每隔20 min(相当于分裂繁殖一代的时间) 4 取样一次，收集并提取不同世代大肠杆菌的DNA，做密度梯度超速离心，结果如图乙。 下列有关说法正确的是() A.通过图乙世代1的DNA离心结果，可以证明DNA进行半保留复制
B.若DNA进行全保留复制，则世代1的DNA离心结果与图乙世代2的DNA离心结果相同 C.若DNA进行弥散复制，每一世代的DNA超速离心后，均出现在离心管的同一位置，但位置逐代上移 D.根据图乙的离心结果，可推测世代4的DNA离心结果是1/16中带、15/16轻带 解析通过图乙世代1的DNA离心结果，可以排除全保留复制，可能是半保留复制，也可能是弥散复制，A错误；若DNA进行全保留复制，则世代1的DNA 离心结果应该是1/2重带、1/2轻带，与图乙世代2的DNA离心结果不相同，B 错误；若DNA进行弥散复制，每一世代的DNA相对分子质量相同，超速离心后，应出现在离心管的同一位置，但每一世代的DNA相对分子质量逐代变小，离心后位置逐代上移接近轻带，但不会达到轻带位置，C正确；根据图乙的离心结果，证明DNA进行半保留复制，所以世代4的DNA离心结果是1/8中带、7/8轻带。 答案 C 2.(2018·浙江4月选考)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是() A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术 B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的 C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N—14N—DNA
第6章遗传信息的传递和表达（10，8+2） 1.本章核心概念 （1） DNA是遗传信息的载体，其分子结构为由众多脱氧核苷酸排列形成的双螺旋结构。DNA 分子可通过半保留复制使遗传信息能代代准确相传。 （2） DNA上携带着遗传信息（基因）先转录成RNA，以RNA为摸板指导蛋质的合成，即遗传信息以蛋白质的形式得到表达。 （3）科学家可以用基因工程的方法设计改造目标生物的遗传信息，以获得具有需要性状的目标生物，为人类服务。 2. 学习过程 （1）突出科学家研究的思路和方法，他们巧妙的设计实验，运用不同的实验组合、同位素示踪方法，令人信服地揭示了遗传物质是DNA以及DNA的半保留复制特性，揭示了遗传密码。科学家除了有精辟的思路外，他们有着极强的动手能力，试想当年Watson和Crick如果不能动手制作双螺旋模型的话，DNA的分子结构又如何能阐明呢？ （2）通过动手搭建DNA的模型，使抽象的知识变得具体而形象生动，改变死记硬背的习惯，牢固掌握基本知识。 （3）从基因的作用以及生物适应角度辩证分析“转基因食品安全性”这个涉及公众生活的问题，培养科学分析问题的思维习惯。 3.教育价值 （1）在学习科学家的思路、设计、研究方法的过程中，充分理解DNA是主要遗传物质以及遗传信息在复制、传递、表达等方面的规律。 （2）从基因水平上认识生命的特征，有助于学生形成科学的生命观。 （3）在理解基因特点的基础上，利用现代生物技术，可以认为改造一些生物的遗传特点，为人类社会生产和生活服务，以此引导学生将学到的知识应用于实际。 4 修改说明 根据专家意见将基因工程内容与实际例子结合，有助于学生的学习和应用。考虑到内容的连续性，在学习基因以及表达后，紧接着基因工程内容的介绍，有助于教学活动，因此，将转基因技术部分内容仍放在本章，与课程标准中有所不同。 5修改纲要 第1节遗传信息（3，2+1） 关键问题：为什么说DNA是遗传信息的载体 1. DNA是主要遗传物质（人类探索遗传信息的科学史） 2. DNA分子双螺旋结构 实验6.1 DNA模型的搭建 实验6.2 DNA粗提取和物理性状的观察（选做） 3．遗传信息蕴藏在核苷酸排列顺序中 发现之路 DNA双螺旋模型的建立 第2节遗传信息的传递和表达（4，3+0）
高中生物第二册第六章遗传信息的传递和表 达复习学案沪科版 DN A、RNA的化学成分遗传物质的研究简史遗传物质的特征DNA是噬菌体的结构遗传物质 DNA是同位素标记法遗遗传物质噬菌体侵染细菌的实验 DNA是传实验证明遗传物质遗信肺炎双求菌的转化实验传息化学成分信基本组成单位（脱氧核苷酸）息 DNA的结构碱基互补原则的平面结构、空间结构传实验：DNA分子模型的搭建递 DNA分子的多样性和蕴藏在DNA分子中的遗传信息基因表遗传信息达过程方式 DNA的复制模板DNA的复条件原料（游离脱氧核苷酸）制和蛋白酶质的合成能量意义信使RNA 遗传信息转录条件过程蛋白质的合成遗传密码（密码子）转运RNA 遗传信息翻译部位（核糖体）过程中心法则及其发展基因工程获取目的基因基因工程与基因工程的基本过程目的基因与运载体重组转基因生物重组DNA分子导入受体细胞转基因技术的应用筛选含目的基因的受体细胞转基因生物产品的安全性第一节遗传信息 一、DNA是遗传物质 1、遗传物质的研究简史：1869年瑞士米歇尔：证实核酸存在于细胞核德国化学家孚尔根：证明DNA在细胞核的染色质里1928
年格里菲思肺炎双球菌的转化实验：证明S型细菌中有种物质能 使R型细菌转化为S型细菌1944年美国埃弗里的肺炎双球菌的转化实验：证明DNA是遗传物质1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验：进一步证明DNA是遗传物质1953年沃森和克里克：证明DNA的双螺旋结构 2、遗传物质的特点： 储存数量巨大的遗传信息；能够精确地自我复制且传递给后代；化学性质比较稳定。 3、噬菌体侵染细菌的实验： （1）噬菌体的结构（蛋白质、核酸）（2）同位素跟踪实验：（P、39 图64）吸附注入复制、合成组装释放 4、肺炎双球菌的转化实验：R型活细菌注射小鼠体内小鼠成活 S型活细菌注射小鼠体内小鼠死亡结论：加热杀死S型细菌注射小鼠体内小鼠成活 S型细菌体内的某种物质使R型活细菌注射小鼠 R型细菌转化为S型细菌+ 小鼠死亡小鼠体内分离加热杀死S型细菌出S型活细菌蛋白质 + S型活细菌杀死的 分离 DNA + S型活细菌转化 S型结论： S型细菌多糖 + S型活细菌活细菌 DNA是遗传物质多脂 + S型活细菌 5、绝大多数生物的遗传物质是DNA，但由于烟草花叶病毒、流感病毒、脊髓灰质炎病毒等生物没有DNA，只有RNA，所以这些生物的遗传物质是RNA。
遗传信息的传递 小菜一碟开胃健脾 1、图甲、乙是真核生物遗传信息传递过 程中两个阶段的示意图,图丙为图乙中部 分片段的放大图.对此分析错误的是 ( ) A. 图甲所示过程需解旋酶、DNA聚合酶参与 B. 图乙所示过程受O2含量的影响 C. 图丙中b链可以构成核糖体 D. 图甲、乙所示过程可同时发生在胰岛B细胞中 2、在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基（A有6个）的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为（） A: 58 B: 78 C: 82 D: 88 3、如图所示过程中，正常情况下在动植物细胞中发生的是（）
A.①④⑤ B.②③⑥ C.②③⑤ D.①③⑤ 4、下列有关DNA分子的叙述,正确的是( ) A. 一个含n个碱基的DNA分子,转录出的mRNA分子的碱基数量是n/2 B. DNA分子的复制过程中需要tRNA从细胞质转运脱氧核苷酸 C. 双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过氢键连接 D. DNA分子的碱基对序列编码着有关的遗传信息 5、若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为（） A: B: C: D: 6、有关蛋白质合成的叙述，正确的是( ) A．起始密码子和终止密码子都不编码氨基酸 B．每种tRNA只转运一种氨基酸 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,核糖体与mRNA的结合部位会形成3个tRNA的结合位点
] 遗传信息的传递和表达习题 一．DNA结构习题 1．根据碱基互补配对原则，并且A≠C时，下列四个式子。正确的应该是（） A.(A+T)/(G+C) =1 B.(A+C)/(G+T)=1 C.(A+G)/(T+C) ≠ 1 D.(G+C)/(A+T)=1 的一个单链中（A+G）/(T+C)=0。4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（） A0。4和0。6 B 2。5和1。0 C 。0。4和0。4 D0。6和1。0 3．在一个标准的双链DNA分子中，含有的35%的腺嘌呤，它所含有的胞嘧啶是（） A 15% B。 30% C 。35% D。70% ' 4.甲、乙两种DNA分子有相同的碱基对（1000），但是他们的碱基组成不同，甲含有44%的C+G，乙含有66%C+G。在甲、乙的DNA中各含有T的数量为（）A. 340、560 B。240、480 C。560、340 D。480、240 5．假设在一个DNA分子的片段中，含有鸟嘌呤240个，占全部碱基总数的24%，在此DNA片段中，胸腺嘧啶的数目和所占百分比是（） A．260、26% B。240、24% C。480、48% D760、76% 6．在一个双链DNA分子中，G和C之和占全部总碱基的35。8%，其中一条链的T和C分别占该链总碱基数的32。9%和17。1%。问它的互补链中，T 和C分别占该链总碱基数的（） A．32．9%、17。1% B31．3%、18。7% C18．7%、31。3% D17．1%、32。9% 7．在双链DNA分子中，有腺嘌呤P个，占全部碱基的比例为N/M（M>2N）,则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为（） A.(PM/N)-P B.(PM/2N)-P 2N } 8.分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的（） A．20% B 30% C。40% D。70% 9．下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的（） A若一条链的A和T的数目相等，则另一条链的A和T的数目也相等。 B若一条链的G的数目为C的2倍，则另一条链的G的数目为C的0。5倍。C若一条链的A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链相应碱基比例为2：1：4：3 D若一条链的G:T=1:2,则另一条链的C:A=2：1 10.在一个DNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤之和占全部碱基数目的46%，其中
《遗传信息的转录和翻译》教学设计 【教学目标】 1.知识目标： （1）概述遗传信息的转录和翻译。 （2）说出基因控制蛋白质合成的过程和原理。 2.能力目标： （1）分析DNA和RNA的对照得出类比方法。 （2）尝试利用课本插图和课件，阐明图例用意，运用分析、类比归纳的方法，对信息进行处理。 3.情感目标： 认同用辨正唯物主义观点分析和认识生物体生命活动的基本规律，逐步形成科学的世界观。 【教材分析】 《遗传信息的转录和翻译》是普通高中课程江苏教育出版社实验教科书《生物》必修2第四章第三节《基因控制蛋白质的合成》中的内容。本节主要讲述了基因的本质，基因控制蛋白质的合成等内容。本节教材主要完成基因表达概念和DNA与RNA的比较及转录和翻译的过程和原理的教学。本节的核心内容是通过观察、探究等活动明确基因控制蛋白质合成的过程和原理。通过探究活动，使学生学会运用科学探究方法，体验探究过程，培养学生的科学态度、探索精神、创新意识、思维能力。 【教学重、难点】 1.教学重点 遗传信息的转录和翻译的过程、原理。 2.教学难点 遗传信息翻译的过程 【教学手段】 本课主要利用探究—发现结合式的教学方法，适当创设问题情境和打比方，以问题为主线贯穿转录和翻译的过程，同时利用课本插图和动画课件，创设有利于学生主动探究知识的情境，展示蛋白质合成的动画过程，启发学生讨论、思考
问题，引导学生探究，归纳基因控制蛋白质的过程和原理。 【教学过程】 教学 内容 师生活动设计意图 一、新课导入师：（课件显示）请学生欣赏一组银光猪与普通猪的生物图片。 提问：这两个猪的区别主要是什么？ 引导学生回答：蛋白质是生命的体现者。 引出问题：谁来指导蛋白质的合成？ （学生回答：基因） 分析基因、蛋白质和性状之间的关系。 引出课题──基因指导蛋白质的合成。 为进入下 一教学内 容作铺 垫，进一 步激发学 生求知欲 望。 二、新课讲解 1.遗传信息的传递途径师：展示真核细胞亚显微结构简图（主要画出细胞核和核糖体）。 提问：控制生物性状的基因在哪里？蛋白质的合成场所在在哪 里？ 引导探究：基因位于细胞核中，怎么去指导细胞质中的核糖体合 成蛋白质？（比如细胞核是总指挥部，细胞质是战场，DNA可充 当什么角色？它为什么不到细胞质中直接指导蛋白质的合成？） 推测：有一种物质把遗传信息“带”到核糖体上。 师：（引导学生推测遗传信息从细胞核到核糖体的传递途径可能情 况：课件展示材料一：1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实 验，如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质合成就停止， 而如果再加进从酵母中提取出来的RNA，则又可重新合成一定数 量的蛋白质。材料二：同年，拉斯特等人将变形虫用同位素标记 的尿嘧啶核苷培养液来培养，发现标记的RNA分子首先在细胞 核中合成。） 师：（提问并引导学生分析实验）：综合两个素材，你认为遗传信 息的传递途径是什么？ 生:DNA到RNA。 进一步设问：科学家发现把遗传信息“带”出来的物质是RNA，即 1.引导学 生巩固旧 知识，并引 出探究内 容。 2.打比方 形象有趣， 可激发学 生的学习 兴趣。 3、通过模 似科学家 研究过程， 让学生感 受科学探 索的乐趣， 培养学生 比较、分 析、想象， 由现象揭 示本质的 探究思维 能力和实 事求是的 科学精神。
一、名词解释 1、遗传密码 2、translation 3、exon 4、intron 5、transcription 6、冈崎片段 7、逆转录8、半保留复制9、切除修复10、PCR 二、填空题 1. 蛋白质合成的起始复合物是_________、_________、_________ 和_________组成的。 2. 在肽链合成起始后，肽链的延长可分为_________、_________、_________ 三步。 3. tRNA 携带氨基酸的过程实际上是由_________酶催化的一种酶促化学反应。 4 .RNA 聚合酶沿DNA 模板链_________方向移动，RNA 链则按_________方向延长。 5. 能引起框移突变的是_________和_________ 突变。 6. 在DNA 复制中，RNA 起________作用，DNA 聚合酶Ⅲ起合成和_________作用。 7.DNA 复制延长中起催化作用的DNA 聚合酶在原核生物是_________，真核生物是_________ 。 8.UvrA 、UvrB 、UvrC 三种蛋白质在DNA 损伤修复中的作用是_________ ，其中_________有酶的作用。 9.DNA 的切除修复过程中，除去损伤链，在原核生物主要靠_________? 蛋白；真核生物靠_________蛋白。 三、选择题 1.DNA 以半保留复制方式进行复制，若一完全被标记的DNA 分子，置于无放射标记的溶液中复制两代，所产生的四个DNA 分子的放射性状况如何？ A. 两个分子有放射性，两个分子无放射性 B. 均有放射性 C. 两条链中的半条具有放射性 D. 两条链中的一条具有放射性 E. 均无放射性 2. 真核细胞染色体DNA 的复制方式是： A. 一个固定起始点的单向复制 B. 一个固定起始点的双向复制 C. 有固定起始点的滚动环式复制 D. 多个固定起始点的双向复制 E. 环式高度不对称复制 3. 有关DNA 聚合酶的叙述，哪种是错误的？ A. 以DNA 为模板，催化四种脱氧核糖核酸的逐步聚合 B. 需要具有3 ＇-OH 末端的RNA 引物 C. 具有3 ＇→5 ＇核酸外切酶的活性，因而能纠正复制中的错误 D. 具有5 ＇→3 ＇核酸外切酶的活性，因而也具有整修DNA 分子变异损伤的作用 E.cAMP 是该酶的变构激活剂 4.DNA 复制的叙述哪一项是错误的？ A. 有解链蛋白参加 B.DNA 聚合酶Ⅲ水解除去RNA 引物 C. 半保留复制 D. 四种dNTP 为原料 E. 有DNA 指导的DNA 聚合酶参加 5. 大多数情况下DNA 复制的规律中，除哪一项外都是正确的？ A. 以复制叉定点复制，通常为双向等速移动 B. 复制的方向一律为5 ＇→3 ＇ C. 前导链( 领头链) 和延缓链( 随后链) 都不是连续复制 D. 必有冈崎片段，引物必须切去 E. 最终由DNA 连接酶连接 6. 哪一项描述对于DNA 聚合酶Ⅲ是错误的？ A. 催化脱氧核糖核苷酸连接到早期DNA 的5 ＇- 磷酸末端 B. 催化脱氧核苷酸连接到引物链上 C. 需四种不同的5 ＇- 三磷酸脱氧核苷 D. 可以双链DNA 为模板
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
第六章遗传信息的传递和表达 课题：第六章遗传信息的传递和表达 第1节遗传物质 教材分析： 本章以遗传信息为主线，讨论遗传物质（DNA）作为遗传信息的载体所具有的化学特征和结构特点，遗传信息的传递和表达过程，以及基因工程和转基因技术的操作与应用。从遗传信息这个视角出发，注重遗传信息在生物体内的流动，以及在生物体之间的流动。 本主题是在初中生命科学以及高中生命科学“生命的基础”的学习的基础上，从分子水平进一步系统地、详尽地阐述遗传的物质基础和作用原理。通过本主题的学习，使学生对染色体、DNA和基因的有关结构和功能方面的知识以及它们之间的关系有更深入、全面的理解和认识。 第一节遗传信息 教材分析： 本节通过介绍“噬菌体侵染细菌实验”的设计思路和实验过程，导出DNA是遗传物质的结论；通过分析DNA分子的化学成分，引出DNA双螺旋结构。另一个证明DNA是遗传物质的经典实验“肺炎双球菌转化实验”则放在阅读与思考栏目中，为对生命科学感兴趣的同学提供了更多的学习材料，可以引导学生分析实验结果，思考此实验证实了什么，还有哪些有待改进。 DNA分子的平面和立体结构图有利于帮助学生理解DNA的组成单位、碱基配对原则及空间结构。教材安排了两个实验，即“DNA分子模型的搭建”和“DNA的粗提取和物理性状观察”，以加深学生对DNA分子结构，以及碱基配对原则的感性认识和理解。并且从遗传信息的角度，强调DNA分子的多样性以及基因的概念。 教学设计： DNA是遗传物质主要是引导学生分析“噬菌体侵染实验”，引导学生回答下列问题：实验前科学家已经知道些什么？希望通过实验验证什么？为什么选择噬菌体？为什么使用同位素？你如何分析实验结果？通过这一系列问题引导学生探询科学家的思维脉搏，学习科学探索的方法，同时获得证实DNA是遗传物质的实验证据。 DNA分子的双螺旋结构是教学难点，从脱氧核苷酸——多核苷酸长链——双螺旋空间逐步展示DNA分子的组成和结构特点。再让学生从DNA分子的双螺旋结构图中寻找DNA 分子作为遗传物质具有稳定性、多样性和特异性的原因。从探询中体会生物结构决定功能的特性。 从基因的定义出发寻找基因与DNA、染色体、性状、脱氧核苷酸的关系，在分辨概念的关系中理解基因。 课时安排：2课时。 第1课时：DNA是遗传物质 第2课时：DNA分子的双螺旋结构、蕴藏在DNA分子中的遗传信息 教学目标： 知识与技能：简述DNA是主要遗传物质的科学史，描述相关的实验过程。
高中生物遗传信息的传递和表达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）下面为基因与性状的关系示意图，请据图回答： （1）基因的表达是指基因通过指导__________的合成来控制生物的性状。 （2）①过程合成mRNA，在遗传学上称为_______________；与DNA的复制不同，这一过程的特点是以DNA的__________链为模板，以__________为原料且以__________替代T与A配对。 （3）②过程称为__________，需要的“搬运工”和细胞器分别是__________、__________。 （4）人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常所致，这属于基因对性状的__________（直接/间接）控制。 2、（4分）某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因（用Ii、Aa、Bb表示）控制。基因控制花瓣色素合成的途径如下图所示。请分析并回答： （1）酶1、酶2、酶3能催化不同的化学反应是因为它们具有各自特有的_______。 （2）在基因控制酶合成的转录过程中，存在RNA—DNA的杂交区域，此杂交区域含有DNA的_______链（写链的名称）。 （3）正常情况下，上图示意的红花植株基因型有_______种，而基因型为IiaaBb的红花植株中有少部分枝条开出了白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中发生了_______，也可能是因某条染色体发生缺失，出现了基因型为 的花芽细胞。 （4）科研人员在研究中发现，由于染色体发生了结构变异（重复）或者数目变异，出现了基因型为IIa aBbb的开粉红色花的植株，这是因为花芽细胞中b基因数多于B基因数时，B基因的表达减弱而形成粉红花突变体。请设计杂交实验，确定该突变植株属于哪种变异类型？ 让该突变体植株与基因型为IIaabb的植株杂交，观察并统计子代表现型及比例。 ①测结果： 若子代表现型及比例为______________，则属于染色体数目变异。 若子代表现型及比例为______________，则属于染色体结构变异。 ②请将属于染色体结构变异的杂交过程用遗传图解表示。 二、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分）3、（5分）关于细胞内DNA复制的叙述，正确的是 A．发生在细胞分裂的各个时期 B．两条链同时作模板进行复制 C．子代DNA分子由两条新链组成 D．形成的两条新链碱基序列相同 4、（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 5、（5分）下列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是 A．诱变育种 B．单倍体育种 C．基因工程育种 D．杂交育种 6、（5分）关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是 A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸 B．在双链DNA分子中A/T的值不等于G/C的值 C．DNA复制不仅需要氨基酸作原料，还需要ATP供能 D．DNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体中 7、（5分）对下图的有关分析，错误的是 A．图中C是含氨碱基 B．图中D是核糖核苷酸 C．图中F是DNA D．图中G是蛋白质 8、（5分）已知小麦中高秆对矮秆（抗倒伏）为显性、抗病对不抗病为显性，以纯合高秆抗病小麦和纯合矮秆不抗病小麦为亲本，培育抗病抗倒伏小麦，下列相关说法不正确的是 A．单倍体育种利用了花粉细胞具有全能性及秋水仙素能抑制纺锤体的形成等原理 B．杂交育种过程需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离 C．利用射线、亚硝酸等处理矮秆不抗病小麦种子可实现人工诱变，但成功率低 D．如果要最短的时间获取抗病抗倒伏小麦应该选择诱变育种 9、（5分）下列关于图中①②两种核酸分子的叙述，正确的是 A．①②中的嘌呤碱基数都等于嘧啶碱基数 B．遗传基因在①上，密码子位于②上 C．②是由①转录而来的
第二节基因的表达--翻译陈娟2011/9/23 18:01:21石嘴山市光明中学6315 《第二节基因的表达--翻译》的教学设计 一课标分析 << 课程标准>>中有关的具体内容要求：概述遗传信息的转录和翻译。使用的知识性目标行为动词是“概述”，属于理解水平，要求学生通过学习，能够对基因的表达过程、基因与性状的关系进行解释、推断。 二教材分析 （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。 三教学建议 基因的表达中的翻译过程比较抽象，学生接受起来比较困难。我认为可以 1、利用活动教具，将翻译过程直观化，突破重难点。目前，网上也有不少相关课件。但我认为课件的师生互动方面不如人意。如果利用活动教具，效果会非常好。1）、教师演示教具的使用教师介绍教具各部分所代表的物质或结构，然后，让学生按照mRNA上的遗传密码，利用教材上的密码子表，查出所代表的氨基酸名称。提问：应由何种转运RNA来搬运呢？这里要留给学生足够的思考时间，通过思考学生一般能悟出：应是反密码子与密码子碱基互补的转运RNA来搬运。教师演示转运RNA将氨基酸搬运到核糖体上的过程。演示3个氨基酸转运及缩合的过程。2）、学生动手完成翻译的过程。一次3个学生，分别操作核糖体、氨基酸、转运RNA，每3个学生配合完成1个氨基酸的转运过程。 2、利用挂图，呈现翻译的过程。 3、利用表格，对比转运和翻译的异同，mRNA和tRNA的异同。 四课题第二节基因的表达—翻译 课型新授课 课时1课时 五教学目标 【三维目标】 1.知识与技能 （1）概述遗传信息的翻译的过程。 （2）概述中心法则的内容
遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成 教学目标： 1、根据所学内容，列举DNA分子的功能； 2、学生能概述遗传信息的传递和表达过程； 3、阐明什么是遗传密码及其在遗传信息表达中的作用； 4、通过对“中心法则”的理解，概述生物大分子之间的相互作用原理。 教学重点： 1、DNA控制蛋白质合成的过程和原理； 2、遗传密码在DNA控制蛋白质合成过程中的重要作用。 教学难点： 1、DNA控制蛋白质合成的过程和原理； 2、理解DNA的双重功能。 教学手段：本节内容主要是通过设置一系列问题串，调动学生学习的主动性和积极性，同时在问题串的设置中要对较大的问题或者概念进行分解。 课题引入：以血型为例，不同血型的直接原因是什么？根本原因是什么？ 直接原因是蛋白质结构不同，根本原因是DNA不同，即DNA是遗传信息的控制者，蛋白质是遗传的承担着，通过学生的回答就可以把基因和蛋白质联系起来，从而指出基因表达的过程：就是基因如何控制蛋白质的合成，也就是本节要学习的重点内容。 继续提出问题：DNA作为遗传物质的功能是什么？ 本问题是对DNA分子功能的认识，在前几节的内容中已做过讨论，在此是复习和进一步明确，形成共识：DNA具有遗传信息决定和遗传信息表达的双重功能：即一方面以自身为模版，进行半保留复制，保持遗传物质的稳定性；另一方面根据它所储存的遗传信息决定蛋白质的结构。 新课内容： 1.DNA控制蛋白质形成的大致过程是什么？ 这个问题可以分为若干个小问题进行分析和讨论。 问题（1）：DNA主要的存在场所是什么？（答：细胞核） 问题（2）：蛋白质的合成场所是什么？（答：细胞质的核糖体）
问题（3）：细胞核内的DNA是如何控制细胞质内核糖体合成蛋白质的呢？ 教师引导学生分析，DNA不能直接控制蛋白质的合成，而是间接地控制蛋白质的合成，即DNA先通过转录将遗传信息转录给mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质与核糖体结合，有mRNA通过翻译过程指导蛋白质的合成。教师在引导的过程中，可以让学生观察教材上“遗传信息的表达（转录和翻译）”的图示，形成清晰的认识。 2.DNA是如何通过转录将遗传信息转录给mRNA的？ 此问题也可以分解成若干个小问题进行分析和讨论 问题（1）：RNA与DNA在化学组成和分子结构有什么不同？ 由于学生已经掌握了DNA的结构，因此只要让学生阅读教材中RNA的结构，指出DNA和RNA的不同点。 问题（2）：DNA转录形成mRNA的过程如何？ 学生阅读教材的图示，然后联系DNA的复制过程，进行比较讨论，从中总结出转录的模版、原料、条件以及需要的酶。 问题（3）：转录形成的mRNA是否携带DNA两条链的遗传信息？ 此问题是衔接问题（2），需要教师和学生一起讨论共同解决。 问题（4）：RNA还有哪些类型？ 这个问题学生和通过阅读直接解决。 问题（5）：mRNA是如何从细胞核进入细胞质的？ 此问题可以让学生回忆细胞核的结构，推测得知mRNA由核孔进入细胞质的。 3.mRNA翻译形成蛋白质的过程如何？ 此问题也需要分解成若干个小问题进行分析讨论。 问题（1）：翻译过程除了mRNA外，还要哪些结构和物质的参与？ 问题（2）：翻译的大致过程如何？ 问题（3）：翻译过程中决定氨基酸种类和排列顺序的是哪种物质？ 对于以上问题，教师可以引导学生阅读教材，特别是图示，对于简单的问题可以采取直接读书或教师讲解的方式解决，如问题1和2.有些问题需要在学生读书的基础上进行深入的思考和分析才能解决，如分解问题3，要引导学生分析，虽然tRNA和mRNA都参与了蛋白质的合成过程，但氨基酸的种类和顺序还是
基因的表达课前预习案 【预习目标】 1．熟练掌握转录和翻译的过程，弄清与DNA复制之间的关系 2．理解中心法则及其发展，弄清基因、蛋白质与性状的关系 【基础知识回顾】 一、RNA的化学组成及分类 磷酸 1．RNA碱基： 2．RNA的结构：一般是链，而且比DNA ，因此能够通过，从细胞核转移到细胞质中。 [思考]RNA通过核孔由细胞核进入细胞质，穿过层磷脂分子层 3.RNA的分布：主要分布在中，可以用进行染色观察。 4.RNA的种类： （1）mRNA→将遗传信息从传递到细胞质中 （2）tRNA→，识别密码子 （3）rRNA→的组成成分 二、遗传信息的转录 1.转录的概念：在中，以为模板合成mRNA的过程 2.转录的过程： （1）解旋：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。 （2）配对：细胞中游离的与DNA链上的碱基互补时，两者以结合。 （3）连接：在作用下，游离的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA上。
（4）脱离：合成的从DNA链上释放，DNA 恢复。 [思考] ①转录的时间是细胞分裂的期，个体发育的整个过程，场所是。 ②转录所需要的条件、、、。 ③转录的特点是，转录完成后DNA恢复为双链结构。 ④转录成的mRNA碱基序列与作为模板的DNA单链的碱基序列有哪些异同？ [练习1]对于右图的说法，不正确的是（） ①表示DNA复制过程②一定需要逆转录酶 ③共有5种碱基④共有6种核苷酸 ⑤遵循碱基互补配对原则⑥A均代表同一种核苷酸 A、①②③ B、④⑤⑥ C、①②⑥ D、③⑤⑥ [练习2]DNA分子复制与遗传信息转录的相同之处是（） A. 利用的模板都相同 B.利用的原料都相同 C.所利用的酶都相同 D.都遵循碱基互补配对原则 三、遗传信息的翻译 1．翻译的概念：游离在中的各种氨基酸，以为模板合成具有 一定顺序的蛋白质的过程。 2．密码子： （1）位置：在上 （2）实质：决定一个氨基酸的三个相邻。 （3）种类：种，其中终止密码子个，起始密码子个，能决定氨基酸的是______。3.tRNA （1）种类：种 （2）结构：三叶草形，一端是携带的部位，另一端有3个碱基可以与mRNA上的密码子，叫。 （3）tRNA与氨基酸的关系：一个tRNA一次只能转运个氨基酸，一种tRNA只能识别并转运
遗传信息的传递和表达习题 一．DNA结构习题 1．根据碱基互补配对原则，并且A≠C时，下列四个式子。正确的应该是（） A.(A+T)/(G+C) =1 B.(A+C)/(G+T)=1 C.(A+G)/(T+C) ≠ 1 D.(G+C)/(A+T)=1 2.DNA的一个单链中（A+G）/(T+C)=0。4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（） A0。4和0。6 B 2。5和1。0 C 。0。4和0。4 D0。6和1。0 3．在一个标准的双链DNA分子中，含有的35%的腺嘌呤，它所含有的胞嘧啶是（） A 15% B。30% C 。35% D。70% 4.甲、乙两种DNA分子有相同的碱基对（1000），但是他们的碱基组成不同，甲含有44%的C+G，乙含有66%C+G。在甲、乙的DNA中各含有T的数量为（） A. 340、560 B。240、480 C。560、340 D。480、240 5．假设在一个DNA分子的片段中，含有鸟嘌呤240个，占全部碱基总数的24%，在此DNA片段中，胸腺嘧啶的数目和所占百分比是（）A．260、26% B。240、24% C。480、48% D760、76% 6．在一个双链DNA分子中，G和C之和占全部总碱基的35。8%，其中一条链的T和C分别占该链总碱基数的32。9%和17。1%。问它的互补链中，T和C分别占该链总碱基数的（） A．32．9%、17。1% B31．3%、18。7% C18．7%、31。3% D17．1%、32。9% 7．在双链DNA分子中，有腺嘌呤P个，占全部碱基的比例为N/M（M>2N）,则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为（） A.(PM/N)-P B.(PM/2N)-P C.PM/2N D.P 8.分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的（） A．20% B 30% C。40% D。70% 9．下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的（） A若一条链的A和T的数目相等，则另一条链的A和T的数目也相等。 B若一条链的G的数目为C的2倍，则另一条链的G的数目为C的0。5倍。 C若一条链的A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链相应碱基比例为2：1：4：3 D若一条链的G:T=1:2,则另一条链的C:A=2：1 10.在一个DNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤之和占全部碱基数目的46%，其
3.2 遗传信息的表达(Ⅱ) 学案（含答案） 第第10课时课时遗传信息的表达遗传信息的表达目标导读 1.结合教材内容，理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表。 2.分析教材图38，概述遗传信息翻译的过程和特点。 3.运用数学方法，分析碱基和氨基酸之间的对应关系。 重难点击 1.密码子的概念。 2.遗传信息翻译的过程和特点。 一碱基和氨基酸的对应关系阅读教材，讨论翻译的概念以及碱基和氨基酸的对应关系。 1翻译的概念以mRNA链上的核糖核苷酸序列为模板，从一个特定的起始位点开始，按每三个核糖核苷酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。 2mRNA和氨基酸的对应关系1mRNA只含有4种碱基，组成生物体的蛋白质的氨基酸有20种，mRNA上的4种碱基怎样决定蛋白质中的20种氨基酸呢请分析若1个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定441种氨基酸。 若2个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定1642种氨基酸。
若3个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基能决定6443种氨基酸。 因此，mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是3个。 2密码子见课本P39密码子表概念mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称为一个密码子，密码子共有64种。 种类起始密码子AUG，编码甲硫氨酸。终止密码子UA A.UAG.UGA，它们不编码氨基酸。普通密码子59种。 对应关系a决定20种氨基酸的密码子共有61种。b1种密码子只能决定1种氨基酸终止密码子除外。如密码子CGU只编码精氨酸。c1种氨基酸可由1种或多种密码子决定。如编码精氨酸的密码子有CGU.CG C.CG A.CGG.AG A.AGG。 已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，请写出对应的氨基酸序列甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸丝氨酸赖氨酸脯氨酸。 3密码子的特点连续性遗传密码在mRNA分子上是连续排列的，要正确地阅读密码必须从一个正确的起点开始，以后连续不断地一个一个往下读，直到读到终止信号。 简并性决定氨基酸的密码子有61种，而氨基酸只有20种。因此，多数氨基酸有几个密码子与之对应。
第六章遗传信息的传递和表达 第1节遗传信息 学习目标： 1、阅读DNA是遗传物质的实验证据，认识核酸是遗传物质的事实，感受科学探究的过 程，感悟科学家在探究过程中勇于探索的精神以及严谨的科学态度。 2、理解DNA分子的化学组成、碱基配对原则。 3、理解DNA分子的双螺旋结构。 4、知道DNA与基因的关系，懂得遗传物质和遗传信息的重要价值。 学习重点： 1. DNA是遗传物质的实验证明（噬菌体侵染大肠杆菌实验）（发现之路中的肺炎双球菌 转化实验） 2. DNA分子的结构特点，尤其是其双螺旋结构（包括碱基配对原则） 3. 基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同） 学习难点： 1、DNA的双螺旋结构 2 、DNA和基因的关系，基因的实质（基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不 同） 知识精要： 1、DNA具备作为遗传物质的条件：（1）分子结构具有相对的稳定性，并储有大量遗传信息；（2）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；（3）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状；（4）能够产生可遗传的变异。这可以通过两个经典实验来证明：（1）噬菌体侵染细菌的实验；（2）肺炎双球菌转化实验。蛋白质虽然结构复杂，但不能自我复制，分子结构也不稳定，所以蛋白质不可能是遗传物质。 2、DNA是由脱氧核苷酸聚合而成的大分子化合物，每两个脱氧核苷酸之间以磷酸与脱氧核糖连接，形成多核苷酸链?两条多核苷酸链之间通过碱基配对相连接，互相平行的多核苷酸链形成双螺旋结构.DNA是绝大多数生物的遗传物质，在某些不含DNA的病毒中，遗传物质是RNA 3、基因是携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA片段。每个基因由成百上千对脱氧核 苷酸组成。基因的脱氧核苷酸序列不同，所携带的遗传信息就不同。生物体的形态、生理和 行为等生物性状由蛋白质决定，而蛋白质的合成是由基因指导和控制的。