第六章遗传信息的传递和表达
第一节遗传信息
一、DNA是遗传物质
1、验证实验：噬菌体侵染细菌实验（前者为病毒，结构是蛋白质外壳，内含DNA）
原理：运用同位素跟踪法（DNA含P不含S）
侵染过程：吸附’注入’复制’组装’释放
二、DNA分子的双螺旋结构
1、DNA（双链）基本单位：脱氧核苷酸磷酸+脱氧核糖+含氮碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C）（第一册P30 图2-15）
2配对原则：A与T、G与C （已知其中一条链的碱基顺序，可以推导出互补链）
3、DNA分子平行双链的构架上下由磷酸与脱氧核糖连接成多核苷酸链
双链间以碱基配对（氢键）相连
三、蕴藏在DNA分子中的遗传信息
1、DNA的多样性：排列方式=4n(n为碱基对数）
2、基因：携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA区段。（基因决定蛋白质的合成）
3、遗传信息：脱氧核苷酸的排列顺序
补充：组成关系：染色体（DNA+蛋白质）〉DNA 〉基因〉脱氧核苷酸
第二节DNA复制和蛋白质合成
一、DNA复制
1、过程: 边解旋边复制
2、方式：半保留复制【全部DNA分子中保留原有母链信息：（2/2）n ，其中n为复制的次数】
二、遗传信息的转录
1、RNA（单链），（可分为m RNA、t RNA、r RNA）
2、基本单位：核苷酸（第一册P30 图2-16）：磷酸+核糖+含氮碱基（腺嘌呤A、尿嘧啶U、鸟嘌呤G、胞嘧啶C）
3、转录：是以DNA为模板合成信使RNA（mRNA）的过程。地点：细胞核内。
4、mRNA分子内的碱基排列顺序称为“遗传密码”，其中可决定氨基酸顺序的每三个相邻
碱基称为“密码子”。
三、翻译
1、定义：指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（位置在细胞质中。）
补充：DNA(基因）、密码子、氨基酸、蛋白质的数值关系：『设有一条蛋白质多肽链（n肽）：』则：1、氨基酸：n个2、密码子：n个
3、mRNA中碱基3n个
4、DNA（双链）中碱基6n个
四、中心法则及其发展
1、图解
2、RNA的自我复制及在逆转录酶的作用下合成DNA，是对中心法则的补充
第三节基因工程与转基因生物
一、基因工程
1、三种必要工具：切割DNA工具——限制性内切酶；拼接DNA工具——DNA连接酶；
运载体——质粒（双链闭环的DNA分子）
2、基因工程的基本步骤：A、获取目的基因；B、目的基因与运载体重组；
C、重组DNA分子导入受体细胞；
D、筛选含目的基因的受体细胞
二、转基因生物产品的安全性
1、转基因生物本身是否对生态环境造成不利
2、转基因生物产品是否对人类健康造成损害
第七章细胞的分裂和分化
第一节生殖和生命的延续
一、无性生殖——亲子代极其相似
1、分类：A、分裂生殖：（单细胞生物特有）如细菌、草履虫
B、出芽生殖：母体→芽体→新个体，如水螅、酵母菌。
C、孢子生殖:：母体→孢子→新个体，如青霉、曲霉（真菌）、蕨类
D、营养繁殖：植物的营养器官（根、茎、叶）发育为新个体。如马铃薯、草莓、蒜运用于扦插、分株、嫁接
二、有性生殖——遗传性变异的来源
1、卵式生殖：卵与精子结合的生殖方式。（高等动物和人类唯一的生殖方式）
2、受精作用：卵与精子（称为配子）结合成为（受精卵）合子的过程
3、意义：有性生殖所产生的后代往往比亲本有着更强的适应环境变化的能力
第二节有丝分裂
一、有丝分裂过程
1、细胞周期：（有增殖能力）细胞一次分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。
A、间期：G1期、S期：DNA复制及有关蛋白质的合成、G2期
前期：染色体（含染色单体）出现，核膜、核仁消失
2、一个周期包括分中期：着丝粒排在赤道面上，数目、形态最清晰
B、裂后期：着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍（染色单体消失）
期末期：纺锤体消失，核膜、核仁出现，染色体解螺旋为染色质。
植物细胞中央出现细胞板，两侧有高尔基体
动物细胞膜中央凹陷缢缩成两个子细胞。
3、意义：先复制、再平均分配，保证亲子代染色体数目形态相似，以及遗传性状的稳定性和连续性
间期前期中期后期末期
DNA数2n→4n 4n 4n 4n 2n
染色体数2n 2n 2n 4n 2n
染色单体数 0→4n 4n 4n 0 0
4、动植物分裂图区别：在前者有中心体；末期细胞膜凹陷
5、
二、细胞周期
1、通常间期较长，为分裂期做物质和能量准备
增殖细胞：骨髓细胞、消化道粘膜上皮细胞、植物形成层、生长点 2、细胞分裂后 暂不增殖（G 0）细胞：始终持有分裂能力（肝、肾细胞） 的途径 周期外 不增殖细胞：神经细胞、骨细胞、成熟红细胞等 实验7.1 植物细胞有丝分裂的观察 1、材料：洋葱根尖（即生长点部位）
2、过程：固定―→解离－→漂洗―→染色―→压片―→镜检 20％HCL 龙胆紫/ 醋酸洋红 先低后高
解离目的：使根尖酥软，组织细胞易于分散； 漂洗目的：洗去解离液，便于染色； 压片：方法是拇指轻按，不能研转 。目的是使根尖成均匀的薄层便于观察
第三节 减数分裂 一、减数分裂过程
1、特点：复制一次，分裂二次，结果子代染色体数是亲代的一半。（产生的是生殖细胞）
2、同源染色体、联会形成四分体（1个四分体中有2条染色体共含4个单体）
3、减数第一次分裂与减数二次分裂的具体过程（表格） 时期 染色体行为
染色体数 染色单
体数
DNA 数
间期
DNA 复制及有关蛋白质的合成 2n 0→4n 2a →4a 减数
第一次分
裂 前期 同源染色体联会→四分体，部分互换
2n
4n
4a
中期 同源染色体的着丝粒排列在赤道
面
2n
4n 4a 后期
同源染色体的分离
2n
4n 4a 末期 细胞一分为二，染色体数减半 n 2n 2a 间期 短暂，无染色体复制（中心体倍
增）
n
2n 2a 减数第二
次分
前期 每条染色体含2条单体，但无同源 n 2n 2a 中期 非同源染色体排列赤道面
n
2n
2a
裂
后期着丝粒分裂，染色单体成染色体，
移向两极
2n 0 2a
末期细胞分裂，共形成4个子细胞n 0 a
二、精子和卵的形成：（第二册书P87 图7-19）
1、精子的形成：1精原细胞－（间期）→1初级精母细胞－（减数第一次分裂）→2次级精母细胞－（减数第二次分裂）→4精细胞→(变形) 4精子
2、卵的形成：1卵原细胞－（间期）→1初级卵母细胞－（减数第一次分裂）→1次级卵母细胞（大）+1第一极体（小）－（减数第二次分裂）→1卵细胞+3第二极体（退化）
3、受精卵（合子）=精子+卵细胞配子：精子/卵细胞
三、减数分裂和有性生殖的意义
1、生物因为减数分裂与受精作用，才保证亲、子代染色体数的恒定，以及生物体遗传性状的相对稳定。
2、有性生殖的意义：保证后代遗传稳定性、增加生物多样性、增强生物适应环境变化的能力
补充：A、含同源染色体的细胞：体细胞、精（卵）原细胞、初级精（卵）母细胞、受精卵
B、细胞分裂图识别
有丝分裂：细胞内有同源染色体、后期着丝粒分裂
减数第一次分裂：有同源染色体、四分体或同源染色体分离（后期细胞有大小为初级卵母细胞）
减数第二次分裂：无同源染色体、后期着丝粒分裂（后期细胞均分为初级精母细胞或第一极体）
第四节细胞分化和植物细胞的全能性
一、细胞分化
1、定义：同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异的过程。
2、细胞分化的原因：基因的选择性表达
3、特点：稳定的、不可逆的变化
二、植物细胞的全能性
1、细胞全能性：单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能。
2、组织培养的条件：A、无菌条件、控制温度、pH和光照条件
B、含有糖类、无机盐、维生素、植物激素等物质的人工配制培养基
脱分化再分化
3过程：离体的植物器官、组织或细胞――→愈伤组织――→根、芽――→植物体
第五节克隆
一、克隆
1、定义：无需生殖细胞结合，直接由个体的部分组织或一个体细胞分裂分化成新个体。
2、动物克隆的方法一般是：供体（被克隆个体）的体细胞核＋去核卵细胞→重组细胞→早期胚胎→克隆个体
二、动物克隆技术的应用
1、繁育优良性状的家畜、治疗人类遗传病、抢救濒危物种、保护生物多样性
三、动物克隆技术与社会伦理：1、我国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆
第八章遗传与变异
第一节遗传规律
一、孟德尔及其科学研究的方法
1、遗传学奠基人：孟德尔
2、方法：用（自花传粉）豌豆做实验。
3、两条基本规律：基因的分离定律、基因的自由组合定律（必须在减数分裂过程中）
二、基因的分离定律
1、符号：P：亲本、F1：子一代、F2：子二代、X：杂交、U ：自交、♀：雌性、♂：雄性
2、相对性状：同种性状的不同表现。性状分离：杂种后代呈现不同与亲本的现象
3、测交：未知基因型与隐性亲本杂交。一对相对性状比1：1 ，两对相对性状比1：1：1：1
4、基因型为内在性状基因组成，表现型是基因型的外在表现。
5、等位基因：一对同源染色体同一位置上、控制相对性状的基因。（如：Aa ）
6、一对杂合体（Aa）自交：后代基因型比1：2：1 表现型比3：1
7、基因分离定律的实质第三册书P7
三、基因的自由组合定律及应用
1、两对杂合体（AaBb）自交：后代表现型比9：3：3：1 （其中基因型9种，各种表现型纯合体比1：1：1：1）
2、基因的自由组合定律实质：P11
第二节伴性遗传
一、性别决定
1、染色体类型：常染色体+性染色体
3、性染色体类型：A、XY型（较普遍）——后代性别取决于雄性性染色体中是否含Y染色体
B、ZW型：雌性ZW、雄性ZZ——鸟类、某些两栖类和爬行类
4、染色体组成：A、果蝇：♀ 6+XX （配子:3+X）♂6+XY (配子：3+X或3+Y)
B、人：♀ 44+XX （配子:22+X）♂44+XY (配子：22+X或22+Y)
二、伴性遗传
1、控制的基因位于性染色体上：伴X染色体遗传、伴Y染色体遗传
2、伴X隐性遗传：如红绿色盲、血友病（注：白化病为常染色体隐性遗传病）
3、色盲遗传原理：母亲致病基因传儿也传女，父亲的致病基因只传女儿。
注：母色盲，儿子必定色盲；父正常，女儿绝对表现正常（有携带可能）
第三节变异
一、基因重组
1、原因：a、非同源染色体自由组合
b、同源染色体间非姐妹单
体的交叉互换
2、定义：有性生殖过程中，控制不同性状的基因间重新组合，使后代出现不同于亲本的类型。
二、基因突变（如：镰刀型细胞贫血症）
1、定义：基因内部结构变化，即DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换
2、基因突变分类：自然突变＋人工诱变（物理或化学因素，如：射线、秋水仙素。太空育种法）
3、基因突变特点：普遍性、自然发生率低、不定向性，可逆性
4、意义：产生新基因的主要来源
三、染色体畸变
1、定义：染色体结构和数目的变异。
2、结构变异：缺失、重复、倒位、易位
3、数目变异：A、非整倍化变异：大多有害，如：性腺发育不全症(XXY)，先天愚型(21－三体综合症)
B、整倍化变异：如单倍体、多倍体
4、单倍体：生物体细胞染色体数与本物种配子染色体数相同的生物。
5、单倍体育种优点；可缩短育种年限（原因：后代不发生形状分离）
注：A、育种方法：花粉离体培养→单倍体→单倍体萌发的种子或幼苗，使用秋水仙素→稳定遗传的纯合体（见右图）
B、秋水仙素作用：不影响染色体间期复制，因阻碍纺锤体的形成，导致加倍的染色体不分离
6、多倍体育种：可对萌发的种子或幼苗使用秋水仙素。
7、无籽西瓜的培育过程：（第三册书P26 图8-27）
第四节人类遗传病和遗传病的预防
一、遗传病的常见类型
常染色体显性遗传病：正常人为隐性纯合体，一般代代相传（如多指症、并指（趾）症）常染色体隐性遗传病：患者为隐性纯合体，一般为隔代遗传（如：白化病）
1、单基因遗传病X连锁显性遗传病：后代只要得到一个带有致病基因的X染色体，不论男女都患病(通常女性多于男性）（如：抗维生素Ｄ佝偻病）
X连锁隐性遗传病：患者男性多于女性，隔代遗传，交叉遗传（父传女，母传子和女）
Y连锁遗传病：有血缘关系的男性发病
2、多基因遗传病：（如：唇裂、原发性高血压、冠心病、精神分裂症）
3、染色体遗传病：【如：唐氏综合症（21三体综合症、先天愚型）、猫叫综合症、性腺发育不良】
补充：A、遗传规律推导口诀：无中生有为隐性，如是女儿定为常。
有中生无为显性，如是女儿定为常。
B、推论家族遗传图普顺序：A、根据有无性状分离判定显隐性
B、假设伴Y遗传，即只有男性发病，（有无矛盾）
C、假设伴X遗传，（有无矛盾）
D、前者皆否定，则为常染色体遗传
二、遗传病的预防
1、禁止近亲结婚：（我国婚姻法规定：直系血亲和三代以内旁系禁止结婚）第三册书P35图
2、遗传咨询：做好优生工作，预防遗传病发生的主要手段之一
咨询对象：遗传病患者、生育过患儿、家族中有病史或直系生过畸形儿、高龄孕妇、接触放射性物质或感染病毒的孕妇
3、避免遗传病患儿出生（措施产前诊断）
4、其它：倡导婚前体检、提倡“适龄生育”有利于优生
第九章生物进化
第一节生物进化
一、生物进化的证据
1、胚胎学证据
2、比较解剖学证据：同源器官、痕迹器官（盲肠、阑尾）
3、生物化学证据：生物亲缘关系越近，同种物质含量越相似
4、古生物化石证据：A、早期地层：古生物化石越简单，越低等；晚期地层：古生物化石越复杂，越高等
B、证明：(1)生物是进化而来的(2)生物进化的顺序是：由简单到复杂（包括从单细胞到多细胞）；由低等到高等；由水生到陆生。
二、生物进化历程
1、（地球上最早出现）原核生物→真核生物→植物和动物
2、陆生植物进化历程：蕨类植物→裸子植物→被子植物
3、陆生脊椎动物进化历程：两栖动物→爬行动物（其中一支进化为鸟类）→哺乳动物→人
三、生物的进化规律
1、规律——生物界向着多样化和复杂化方向发展
A、细胞数量：由单细胞到多细胞
B、器官结构和生理活动：由简单到复杂发展
C、生活环境：由水生到陆生
2、适应辐射：导致生物多样性大大增加，是生物进化的形式之一
3、生物进化是前进性发展的，是不可逆的。我们必须重视对动植物资源的保护和合理利用。
第二节生物进化理论
一、达尔文：《物种起源》，提出自然选择学说为基础的生物进化学说。
二、自然选择学说
1、变异和遗传：可遗传变异是生物进化的内在因素，是自然选择发生作用的基础
2、繁殖过剩―→
3、生存斗争：A、生物与无机自然环境之间的斗争
↓B、种间斗争：不同物种间争夺食物和生存空间
4、适者生存C、种内斗争：同种生物争夺生活场所、食物、配偶或其它生活条件
三、自然选择的作用——形成生物界的多样性和适应（自然选择的结果）现象
四、现代进化理论：1、种群是生物进化的基本单位2、突变和基因重组产生进化的原材料
3、自然选择主导着生物进化的方向
4、隔离是新物种形成的必要条件
第十章生物多样性
第一节生物多样性及其价值
一、遗传多样性
1、由遗传物质改变引起的生物体性状的改变（基因突变、基因重组、染色体畸变）
2、检测遗传多样性的简单方法：聚合酶链反应PCR。可靠方法：测定基因组全序列
3、意义：A、有效增大种群基因库，有利于物种适应环境变化而长期生存
B、为物种提供进化材料，有利于物种进化和发展
二、物种多样性及其测量
1、物种多样性是衡量一定区域中生物资源丰富程度的指标。
2、测量：种群密度调查——动物用标记重捕法
3、辛普森指数是测定群落组织水平最常用的指标——指数大，表示物种多样性程度高
常用调查方法：样方法
三、生态系统多样性
1、生态系统组成：A、非生物成分——生境
B、生物成分——生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌、真菌、腐食性动物）
2、生态系统＝生境＋群落生境多样性是生态系统多样性的基础
生物群落多样性可以反映生态系统类型的多样化
四、生物多样性的价值
1、意义：人类社会生存和发展的物质基础，提供生物资源及适宜的环境
2、经济价值：食物、医药、木材、森林的非材用产品
3、生态学价值：涵养水源、保护水土、调节气候、对污染物质的吸收和分解、具科学研究价值
第三节人类活动对生物多样性的影响
一、人类活动对物种多样性的威胁
1、濒危动物：大熊猫、华南虎、蓝鲸、丹顶鹤
2、人类多生物资源的过度利用，是物种多样性减少的重要原因之一
二、人类活动对生态系统多样性的影响
1、栖息地破坏：物种灭绝的主因
2、环境污染：大气污染、水污染、噪声污染、臭氧层破坏
3、其它：外来物种的引入、偷猎走私、过度放牧、水利工程及城市化建设等
三、人类活动对遗传多样性的影响
1、人类活动对物种和生态系统多样性的影响，结果会导致遗传多样性的丧失
2、保护种群遗传多样性，是保护各物种以及人类明天的生存
第四节生物多样性保护与可持续发展
一、保护生物多样性的公约
1、《生物多样性公约》：组织基地在加拿大蒙特利尔
2、濒危野生动植物种国际贸易公约
二、保护生物多样性的有效措施
1、就地保护:措施——建立自然保护区，包括风景名胜区和森林公园
2、迁地保护：目的是为了增加濒危物种的种群数量
措施：动物——建立动物园、水族馆和人工繁殖基地
植物——建立植物园和树木园
3、离体保护：种子库、基因库
三、生物多样性与可持续发展
1、定义：既满足当代人的需要，又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展
2、三大原则：公平性原则、持续性原则、共同性原则
被注：
1、细胞图、光合作用图、呼吸作用图、反射图、神经元图、细胞有丝分裂与减数分裂图、激素三级调控图、生长素对根芽茎作用图、DNA结构图、中心法则图、RNA指导蛋白质合成图、果蝇染色体组成图、遗传图等要背。
2、推遗传家谱图中遗传病的方法：
无中生有是隐性，有病为女性为常染色体遗传有中生无是显性，无病为女性为常染色体遗传
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。
自我小测 一、选择题 1 .已知某DNA 分子含有1 000个碱基对，其中一条链上A:G:T:C = 1:2:3:4。 该DNA 分子连续复制2次，共需要鸟卩票吟脱氧核昔酸（ ） A. 600 个 B. 900 个 C. 1 200 个 D. 1 800 个 2 ?用一个含有"P 标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出 32个大小、形状一 样的噬菌体，则其中含有"P 的噬菌体有（ ） A. 0 个 B. 2 个 C. 30 个 D. 32 个 3. 有100个碱基对的某DNA 分子片段，内含60个胞卩密噪脱氧核昔酸，若连续复制n 次，则在第n 次复制时需游离的腺卩票吟脱氧核昔酸 ____________ 个（） A ? 40 「 B ? 40n C ? 40X 2n D ? 40X （ 2n — 1） 4. DNA 复制过程的正确顺序是（ ） ①互补碱基对Z 间氢键断裂②互补碱基对Z 间形成氢键③以母链为模板进行碱基互补配对④ 新链与模板链盘绕成双螺旋结构 A .①③②④ B .①②③④ C ?①④③② D ?①③④② 5. DNA 复制不可能发生在（ ） A ?叶绿体屮 B ?线粒体中 C ?细胞核屮 D ?核糖体中 6. 下列关于DNA 复制的叙述，正确的是（ ） A .在细胞有丝分裂间期，发生 DNA 复制 B. DNA 通过一次复制后产生四个 DNA 分子 C. DNA 双螺旋结构全部解旋后，开始 DNA 的复制 D .单个脱氧核昔酸在DNA 酶的作用下连接合成新的子链 7?假设某大肠杆菌含14 N 的DNA 的相对分子质量为若将其长期培养在含15 N 的培养基中便得到 含的DNA,相对分子质量为b 。现将含|筑的DNA 的大肠杆菌再培养在14 N 的培养基中，子二代 DNA 的相对分子 质量平均为（ ） A. （ a+b ） /2 B . （ a+ b ） /4 C. （ 3a+ b ） /4 D . （ 3b+a ） 15 14 &将N 标记的DNA 分子，放入含N 的培养基屮进行复制，当测得含有 分子数占DNA 总数的12.5%时，该DNA 分子已复制的次数是（ ） A. 1 B- 2 C. 3 D. 4 9.某一 DNA 分子（设为第1代）含有800个碱基对，其中含有腺瞟吟600个。该DNA 分子 连续复制数次后， 总共消耗了周围环境中的鸟瞟吟脱氧核昔酸6 200个，那么，该DNA 分子已经 /4 15 N 的
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）
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
《遗传信息的传递》教学设计 一、学习任务分析 “遗传信息的传递”是浙科版高中生物必修2《第三章第三节遗传信息的传递》的内容，主要阐述遗传信息的传递方式。本节内容是“DNA的分子结构和特点”的延续，是在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。 本节课的内容主要包括：①通过探究、设计分析“DNA复制过程的同位素示踪实验”得出DNA复制的特点。②通过自主学习，文字与模型的转换等活动，掌握“DNA复制过程”。 DNA复制是遗传学的基本理论，是遗传分子基础的重点内容之一。学习“遗传信息的传递”，可以为学生继续学习“遗传信息的表达”和“中心法则”奠定基础。本节内容与有丝分裂、减数分裂、遗传规律、生物的变异、生物进化等密切相关。 根据《课程标准》和《教学指导意见》，本节内容安排1课时。 二、学习者分析 本课的教学对象是高一学生，从知识上来说经过“细胞的增殖”和“减数分裂”的学习，学生对DNA复制有了一定了解。学习过“孟德尔定律”和“伴性遗传”已经具备一定的假说－演绎能力，逻辑思维能力。中国很多地区都有区域歧视和职业歧视等，有碍于社会和谐、世界和平。 三、教学目标 知识目标： 1.通过分析DNA复制探究实验，得出DNA复制的特点。 2.通过模拟DNA复制过程，掌握DNA复制过程。 能力目标： 1. 尝试通过模型制作，抽象思维分析，运用假说-演绎法，发散思维法，探究DNA复制的方式。 2. 尝试通过动手操作、小组合作，运用文字与活动的转换来模拟DNA复制过程，完成DNA复制过程的模型建构。 情感态度价值观： 1. 通过观看“Who Am I ?”视频，对模型进行找茬，自己制作模型等，促进学生学会与他人和谐相处，促进社会和谐、世界和平。 2.重温经典实验，体验科学家认识DNA复制的探索过程，感悟科学探究的魅力。 3. 通过DNA复制过程的模型找茬、构建与分析，认同生物结构与功能相统一的生物学观点，并形成求真务实的科学态度。 四、教学重点和难点 重点：DNA复制方式和过程。 难点：通过探究DNA复制方式培养理性思维、立德树人。 五、教学方法 以学生的认知水平为前提，设计逐层假说演绎，培养学生的各种思维能力。用史而不受史的约束。 通过问题引导学生自学，构建好知识后，通过从文字与模型的转换，培养学生文字转换能力。 六、教学过程 1
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
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。
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
第三节遗传信息的传递 1．DNA的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 一个DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子。 2．DNA的复制特点是边解旋边复制和半保留复制。半保留复制是指每个 新合成的子代DNA分子中都保留原来DNA分子的一条链。 3．DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸做原料以及酶和能量。 4．DNA能精准复制是因为它独特的双螺旋结构提供了精确的模板和准确 的碱基互补配对能力。 5．DNA分子的复制可以将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的 连续性。 对应学生用书 P52 DNA的复制 1．DNA复制的概念、时间、场所 概念以DNA分子为模板合成子代DNA的过程 时间有丝分裂的间期和减数分裂前的间期 场所主要是细胞核 2．DNA (1)模板：亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链分别做模板。 (2)原料：4种脱氧核苷酸。 (3)酶：DNA聚合酶等。 (4)能量：ATP供能。 3．DNA复制的过程
亲代DNA解旋，以亲代DNA分子的两条链为模板，以脱氧核苷酸为单位，通过碱基互补配对原则合成子链，子链与相应的母链盘绕成子代DNA分子。 4．DNA复制的特点 (1)过程：边解旋边复制边螺旋(不是两条母链完全解开后才合成新的子链)。 (2)方式：半保留复制(新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链)。 5．准确复制的原因和意义[判断] (1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。(√) (2)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。(√) (3)通过DNA复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。(√) 6．复制的意义 保持了遗传信息的连续性(使遗传信息从亲代传给了子代)。 7．复制的保障 DNA分子之所以能自我复制，取决于DNA的双螺旋结构，它为复制提供了模板；同时，由于碱基具有互补配对的特性，因此能确保复制的准确性。在复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错，这种稳定性和可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。 [巧学妙记] DNA分子复制记忆口诀：一所、两期、三步、四条件 一所复制的主要场所：细胞核 两期复制的主要时期：有丝分裂的间期和减数分裂前的间期 三步复制步骤：解旋→复制→延伸及重新螺旋 四条件复制需要的条件：模板、原料、能量、酶 1．真核生物DNA复制的场所只有细胞核吗？原核生物DNA复制的场所是什么？ 提示：不是，还有线粒体、叶绿体。原核生物DNA复制的场所主要是拟核。 2．若用15N标记一个DNA分子的两条链，用含14N标记的脱氧核苷酸为原料复制一次。那么，半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代DNA有什么不同？ 提示：半保留复制：两个子代DNA分子都为一条链含15N，一条链含14N。全保留复制：子代DNA分
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
高中生物第三章遗传的分子基础第三节遗传信息的传递教案浙科 版必修2 第三节遗传信息的传递 [学习目标] 1.了解对DNA分子复制的推测及实验证据。2.归纳DNA分子的复制过程，并探讨DNA复制的生物学意义。 一、探究DNA的复制过程 1.实验方法：同位素示踪法。 2.实验原理 (1)含15N的双链DNA密度较大，离心后的条带应分布于离心管的下部。 (2)含14N的双链DNA密度较小，离心后的条带应分布于离心管的上部。 (3)两条链分别含15N和14N的双链DNA密度介于双链均含15N的DNA和双链均含14N的DNA之间，离心后的条带应分布于离心管的中部。 3.实验过程 (1)大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖若干代。 (2)将上述大肠杆菌转到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。 (3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，即分别取完成一次细胞分裂和两次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来。 (4)将提取的DNA进行密度梯度超速离心和分析，记录离心后离心管中DNA的位置。 4.实验结果(如图示) (1)离心管a：立即取出提取DNA→离心→离心管底部(15N－15N－DNA)。 (2)离心管b：繁殖一代后取出提取DNA→离心→离心管中部(15N－14N－DNA)。 (3)离心管c：繁殖二代后取出提取DNA→离心→离心管上部和离心管中部(14N－14N－DNA和15N －14N－DNA)。 5.实验结论：DNA的复制方式为半保留复制。 例1在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分
子质量为a)和15N －DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14 N 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图所示。下列对此实验的叙述不正确的是( ) A.Ⅰ代细菌DNA 分子中一条链是14N ，另一条链是15N B.Ⅱ代细菌含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的14 C.预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为7a ＋b 8 D.上述实验结果证明DNA 复制方式为半保留复制 答案 B 解析 15N －DNA 在14N 的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA 分子均含有一条15N 的DNA 链和一条14N 的DNA 链。这样的DNA 用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。Ⅰ 代的两个DNA 分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA 分别为全14N －DNA 分子和14N 、15N —DNA 分子。此时，将该DNA 作离心处理，产生的DNA 沉淀应该分别位于试管的上部和中 部。含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的12 。培养一个大肠杆菌，则其Ⅲ代细菌DNA 分子共有8个，各条链的相对分子质量之和为(7a ＋b)，平均相对分子质量为7a ＋b 8 。 例2 (2018·杭州模拟)如图为科学家设计的DNA 合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA 的复制过程，下列说法正确的是( ) A.从获得试管①到试管③，细胞内的染色体复制了两次 B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取DNA 更方便 C.试管③中含有14N 的DNA 占34
第11章 遗传信息的传递 学习目标 2 掌握DNA 的复制过程。 3 掌握DNA 、RNA 和蛋白质合成的原料和主要酶类。 4 掌握遗传信息的传递流程。 5 理解DNA 的修复种类和修复的意义。 6 理解转录、翻译的过程和蛋白质合成与医学的关系。 7 了解转录后加工过程和转录的调控。 DNA 是遗传的主要物质，遗传信息以碱基排列顺序的方式贮藏在DNA 分子中。基因（gene ）是编码生物活性物质的DNA 片断。DNA 通过复制把遗传信息由亲代传递给子代，通过转录将遗传信息传递到RNA 分子上，后者指导蛋白质的生物合成，这一过程称为翻译。遗传信息传递的这种规律称为中心法则（central dogma ）。70年代Temin 和Baltimore 分别从致癌RNA 病毒中发现逆转录酶，可以RNA 为模板指导DNA 的合成，遗传信息的传递方向和上述转录过程相反，故称为逆转录（reverse transcription ），并发现某些病毒中的RNA 也可以进行复制，这样就对中心法则提出了补充和修正，修正与补充后的中心法则如图11-l 。 蛋白质 翻译 图11-l 遗传信息传递的中心法则 DNA 为主导的中心法则是单向的信息流，体现了遗传的保守性；补充修正后的中心法则，使RNA 也处于中心地位，预示着RNA 可能有更广泛的功能。 2 DNA 的生物合成（复制） 一、DNA 的复制 （一）DNA 复制的方式 Watson 和Crick 在提出DNA 双螺旋结构模型时即推测，在DNA 复制过程中，两
条螺旋的多核苷酸链之间的氢键断开，然后以每条链各作为模板在其上合成新的互补链。这样新形成的两个子代DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全相同。每个子代DNA分子的一条链来自于亲代，而另一条链则是新合成的产物，这种复制方式称为半保留复制。 1958年经Messelson与Stahl实验证实了Watson和Crick的DNA半保留复制假说。他们将细菌培养在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中，经多代培养之后，细胞内所有的DNA是含15N的重DNA，其密度比普通14N－DNA的密度大，在密度梯度离心时，15N－DNA形成的区带在14N－DNA形成的区带下放。 然后把含15N的细菌转入14N的培养基中培养，让细胞生长几代，并在不同时间取样进行分析。实验结果表明，第一代之后，DNA只出现一条区带，位于15N－DNA 和14N－DNA之间，这条区带的DNA是由14N－DNA和15N－DNA组成的。经两代之后，出现二条区带，一条为14N－DNA，另一条为14N－15N－DNA。三代后，则14N －DNA分子逐渐增多，而14N－15N－DNA分子不再增加，这些结果及解释可用图11－2来表示，证明DNA的复制是以半保留复制的方式进行的。 复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程，需要多种酶和蛋白质因子参与。 1．DNA聚合酶DNA聚合酶又称DNA指导的DNA聚合酶（DNA directed DNA polymerase,DDDP）。在大肠杆菌提取液中发现了三种DNA聚合酶，分别称为DNA 聚合酶Ι、Ⅱ、Ⅲ。它们都是以DNA为模板催化DNA合成的酶。 DNA聚合酶Ι是一条单链多肽，其功能有：①催化DNA沿5’→3’方向延长。②具有3’→5’外切酶的活性。③5’→3’外切酶活性。 DNA聚合酶Ⅱ的作用尚不完全清楚。
遗传信息的表达与中心法则 真题回放 1．(2019·全国卷Ⅰ，2)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是(C) ①同位素标记的tRNA ②蛋白质合成所需的酶 ③同位素标记的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液 A．①②④B．②③④ C．③④⑤D．①③⑤ [解析]在体外合成同位素标记的多肽链，需要有翻译合成该多肽链的模板——mRNA，人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸是合成mRNA所需要的原料；还需要有合成该多肽链的原料——同位素标记的氨基酸(苯丙氨酸)。此外，合成该多肽链还需要酶、能量等，可由除去了DNA和mRNA的细胞裂解液提供。 2．(2018·江苏卷)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题： (1)细胞核内各种RNA的合成都以_四种核糖核苷酸__为原料，催化该反应的酶是_RNA 聚合酶__。 (2)转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是_mRNA(信使RNA)__，此过程中还需要的RNA有_tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)__。 (3)lncRNA前体加工成熟后，有的与核内_染色质__(图示①)中的DNA结合，有的能穿过_核孔__(图示②)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。 (4)研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA 片段结合，调控造血干细胞的_分化__，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数
遗传信息的传递教学设计 一、教材分析与教学设计思路 1、DNA的复制与前述内容有丝分裂和减数分裂有密切联系，以DNA的结构作为基础，还是后续内容基因的表达和基因突变等的基础，因此本节课在教材中占有非常重要的地位。 2、DNA复制的研究经历了几十年，许多科学家提出了多种假设，经过了多次修正和完善，较好地呈现出科学观点的可变性与科学知识的发展性，可以让学生体味科学观点的可修正性，较好地引导和鼓励学生的质疑精神。 3、 DNA的复制过程具有微观、抽象的特点，学生会感到较难理解，尤其关于DNA 复制的特点，应属于本节课的难点。如果仅用计算机模拟DNA复制的微观过程，展示后让学生讨论总结，就会使教学过程的呈现简单化，不利于学生抽象逻辑思维和创造性思维能力的培养和发展，所以本节课采用基于科学史经典实验的探究教学活动为课堂主线，采用假说---演绎法，让学生经历问题→假说→实验设计→实验分析的探究过程，深刻理解DNA复制的过程与特点，顺利突破难点。在这个过程中，学生还可以得到假说演绎推理能力的提高，而大量问题的提出和解决过程，又能提高学生的学习兴趣，从而达到知识、能力、情感三维教学目标的实现。 二、教学目标 1.知识目标: 简述DNA复制的过程, 知道DNA复制过程的条件和特点。说出DNA 复制在遗传上的意义。 2.能力目标: 动手实践探究DNA 的复制过程, 形成对假说——演绎法的进一步认识。通过分组活动, 增强协作意识和交流沟通能力。 3.情感态度与价值观: 探究DNA 的复制方式, 培养自主探索分析问题的科学态度。学生通过了解科学家半保留复制实验和DNA复制条件的实验, 体会科学实验的魅力。了解相关生物科学前沿技术, 拓展视野, 关注生物科学进展。 三、教学重难点：教学重点: DNA复制过程、半保留复制实验的分析 教学难点: 半保留复制实验的分析, 假说演绎法的理解。四、教学方法：探究性教学，小组合作教学