6基因的本质和表达

基因的表达知识点总结基因的表达是指基因在细胞内转录成RNA，然后被翻译成蛋白质的过程。

这个过程是生命体系中最基本的过程之一，是细胞和生物体发育、生长和适应环境的关键。

以下是基因表达的知识点总结：1. 基因的转录：基因的转录是指DNA的信息被转录成RNA的过程。

这个过程由RNA聚合酶（RNA polymerase）催化完成。

RNA聚合酶在DNA上找到启动子区域，开始合成RNA分子。

RNA分子与DNA模板链互补配对，形成RNA-DNA杂交体，RNA聚合酶沿着DNA模板链向前移动，合成RNA分子，直到遇到终止子区域。

2. 基因的剪接：基因的剪接是指在RNA合成过程中，将RNA前体分子的内含子（intron）切除，将外显子（exon）连接起来的过程。

这个过程由剪接体（spliceosome）完成。

剪接体是由RNA和蛋白质组成的复杂体系，能够识别内含子和外显子的边界，将内含子切除，将外显子连接起来，形成成熟的RNA 分子。

3. RNA的翻译：RNA的翻译是指RNA分子被翻译成蛋白质的过程。

这个过程由核糖体（ribosome）完成。

核糖体由RNA和蛋白质组成的复杂体系，能够识别RNA分子上的密码子（codon），将其翻译成氨基酸序列，形成蛋白质分子。

4. 转录因子：转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质，能够调控基因的转录。

转录因子能够识别DNA上的特定序列，将RNA聚合酶引导到启动子区域，促进基因的转录。

转录因子的表达受到多种因素的调控，包括细胞类型、发育阶段、环境刺激等。

5. miRNA：miRNA是一类长度约为22个核苷酸的小分子RNA，能够调控基因的表达。

miRNA通过与靶基因的mRNA结合，抑制其翻译或降解mRNA分子。

miRNA的表达受到多种因素的调控，包括细胞类型、发育阶段、环境刺激等。

6. RNA编辑：RNA编辑是指RNA分子在转录或剪接过程中，发生碱基替换、插入或删除的现象。

RNA编辑能够改变RNA分子的序列，进而影响蛋白质的翻译。

基因的本质说课稿一、说教材《基因的本质》是高中生物课程中非常重要的一课。

本文主要介绍了基因的概念、基因的组成、基因的功能以及基因在遗传中的作用。

本课在教材中的作用和地位不可忽视，它为学生揭示了生命现象的基本规律，为后续学习遗传学、分子生物学等课程奠定了基础。

本文的主要内容可以分为以下几个部分：1. 基因的概念：介绍基因是生物体内控制遗传特征的基本单位。

2. 基因的组成：阐述基因由DNA分子组成，以及DNA分子的双螺旋结构。

3. 基因的功能：讲解基因如何通过编码蛋白质来控制生物体的生长、发育和遗传特征。

4. 基因在遗传中的作用：分析基因如何在生物体的繁殖过程中传递给后代，以及基因突变对生物体的影响。

二、说教学目标学习本课后，学生应达到以下教学目标：1. 知识与技能：（1）理解基因的概念、组成和功能。

（2）掌握基因在遗传中的作用，了解基因突变的原因及其对生物体的影响。

2. 过程与方法：（1）通过分析实例，培养学生运用基因理论解释生物学现象的能力。

（2）通过小组讨论，培养学生合作学习、交流表达的能力。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对生命科学的热爱和探究精神。

（2）使学生认识到基因技术在人类生活中的重要作用，增强社会责任感。

三、说教学重难点1. 教学重点：（1）基因的概念、组成和功能。

（2）基因在遗传中的作用及其影响。

2. 教学难点：（1）基因与DNA、蛋白质之间的关系。

（2）基因突变的机理及其对生物体的影响。

四、说教法为了让学生更好地理解和掌握基因的本质，我采用了以下几种教学方法和策略，同时突出自己与其他教师教法的不同之处。

1. 启发法：在教学中，我通过提出问题引导学生思考，激发学生的好奇心和求知欲。

例如，我会问：“为什么每个人都是独一无二的？基因在这个过程中扮演了什么角色？”这样的问题可以引导学生主动探索基因的奥秘。

亮点：- 我会设计一系列层次分明的问题，从简单到复杂，逐步引导学生深入思考，而不是直接给出答案。

第2讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质A组基础巩固练1．(2021届福建厦门湖滨中学检测)在DNA分子的一条链中，连接两个相邻碱基A和T 的化学结构是( )A．脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖B．核糖－磷酸－核糖C．磷酸－脱氧核糖－磷酸D．氢键【答案】A 【解析】在DNA分子的一条链中，相邻的核苷酸通过磷酸二酯键连接，所以连接两个相邻碱基A和T的化学结构是脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖，A正确。

2．(2021届江苏徐州一中月考)关于DNA分子结构的叙述错误的是( )A．脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架B．两条链上的碱基通过磷酸二酯键连接成碱基对C．两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构D．某双链DNA分子片段含50个腺嘌呤，则同时含50个胸腺嘧啶【答案】B 【解析】DNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接形成的，A正确；DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，B错误；DNA的2条脱氧核苷酸链按照反向平行的方式盘旋形成双螺旋结构，C正确；DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，因此若某双链DNA分子片段含50个腺嘌呤，则同时含50个胸腺嘧啶，D正确。

3．(2019年广东惠州检测)如图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是( )A．DNA复制时，解旋酶先将①全部切割，再进行复制B．DNA分子中A＋T含量高时稳定性较高C．磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架D．a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对【答案】C 【解析】DNA复制时边解旋边复制，A错误；碱基A和T之间有两个氢键，碱基G和C之间有三个氢键，因此G＋C含量高的DNA分子的相对稳定性较高，B错误；磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架，C正确；DNA分子的两条链方向相反，a链与b链的碱基互补配对，D错误。

4．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。

1.决定DNA分子有特异性的因素是（）A.两条长链上的脱氧核糖与磷酸的交替排列顺序是稳定不变的B.构成DNA分子的脱氧核苷酸只有四种C.严格的碱基互补配对原则D.每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序2.下列关于DNA分子结构的叙述，正确的是（）A.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸脱氧核糖磷酸相连3.如图为DNA分子的片段，下列相关叙述正确的是（）A.构成DNA分子的基本单位是⑦B.解旋酶可以切断⑤C.复制时DNA聚合酶催化形成①②之间的化学键D.⑥构成DNA分子中基本骨架4.某基因（14N）含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。

若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙结果。

下列有关分析正确的是（）A.X层全部是仅含14N的基因B.W层中含15N标记的胞嘧啶6300个C.X层中含有氢键数是Y层的1/3D.W层与Z层的核苷酸数之比是1：45.一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌，已知噬菌体DNA上有m个碱基对，其中胞嘧啶有n个，以下叙述不正确的是()A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等8.噬菌体DNA含有2m+n个氢键C.该噬菌体繁殖四次，子代中只有14个含有31PD.噬菌体DNA第四次复制需要8(m—n)个腺嘌呤脱氧核苷酸6.下图中DNA分子片段中一条链由15N构成，另一条链由14N构成。

下列有关说法错误的是()A.DNA连接酶和DNA聚合酶都可作用于形成①处的化学键，解旋酶作用于③处B.②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸C.若该DNA分子中一条链上G+C=56%,则无法确定整个DNA分子中T的含量D.把此DNA放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA占100%①C2)1—一I111…CAAT V C-f q)・**"::二二s+k<J J«■»»"""">■•'■…z T1):r…■rm n■a ns4T■■■■7.某双链DNA分子含有200个碱基对，其中一条链上A：T：G：C=1：2：3：4,则有关该DNA分子的叙述，正确的是()A.含有4个游离的磷酸基B.含有腺嘌呤脱氧核苷酸30个C.4种含氮碱基A：T：G：C=3：3：7：7D.碱基排列方式共有4100种8.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，下列有关叙述错误的是()A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制效率9.将一个用15N标记的DNA放到14N的培养基上培养，让其连续复制三次，再将全部复制产物置于试管内进行离心，如图中分别代表复制1次、2次、3次后分层结果的是()A．c、e、fB．a、e、bC．a、b、dD．c、d、fT-11-Q-,；A_71d''J'今八，J\A,f1■八.小■(—中—密展10.某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的54%,其中一条链上的C占该链碱基总数的26%,那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是()A.33%B.5%C.20%D.35%11.在DNA复制开始时，将大肠杆菌放在含低剂量放射性标记的脱氧胸苷(3H—dT)的培养基中，3H—dT可掺入正在复制的DNA分子中，使其带有放射性标记。

高三生物基因的表达人教版【本讲教育信息】一. 教学内容：基因的表达复习基因相关知识。

基因是具有遗传效应的DNA片断，是决定生物性状的基本单位，染色体是基因的载体，在染色体上，基因呈线性排列。

基因控制蛋白质的合成，分为转录、翻译两步，DNA、RNA、蛋白质间的关系总结为遗传中心法则。

生物性状的表现过程总结出来就是中心法则，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，同时也通过控制蛋白质的分子结构直接影响性状。

二. 学习重点：1. 染色体、DNA和基因三者之间的关系2. 基因的本质、结构、基因的功能3. 基因控制蛋白质的合成过程和原理4. 基因对性状的控制原理四. 学习难点：1. 基因的概念理解2. 基因控制蛋白质的合成过程和原理3. 中心法则内容4. 基因控制性状的原理五. 学习过程：1. 基因基因是决定生物性状的基本单位每个DNA分子上有很多基因不同的基因控制不同的性状（1）基因概念的提出：a. 19世纪60年代孟德尔遗传因子逻辑推理产物生物的性状由遗传因子控制遗传因子在体细胞中成对存在配子中只有这一对遗传因子中的一个配子结合后，遗传因子恢复成对b. 20世纪初摩尔根基因存在果蝇实验证实基因存在于染色体上，并且呈直线排列染色体是基因的载体基因是染色体上的遗传单位基因是遗传物质在上下代间传递的基本单位，是功能上的独立单位c. 20世纪50年代沃森等DNA结构基因的化学组成基因是具有遗传效应的DNA片断基因是DNA上的脱氧核苷酸顺序（碱基排列顺序）遗传信息来自碱基对的排列顺序（2）基因的实质：具有遗传效应的DNA分子片断是DNA 分子上具有特定功能的核苷酸序列DNA分子中有许多碱基序列不含遗传信息，具调节作用和稳定染色体作用理解：不是任何一段DNA就是基因遗传效应是指能指导蛋白质合成或者RNA合成（3）基因的复制和表达——基因的两大功能基因的表达：通过DNA控制蛋白质的合成实现基因的复制：通过DNA的分子复制实现，将遗传信息传递给下一代2. 基因控制蛋白质的合成基因的表达包括转录与翻译两个步骤。

第17课DNA是主要的遗传物质►学业质量水平要求◄1．通过遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展。

(生命观念)2．通过噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析，培养逻辑分析能力。

(科学思维)3．通过同位素标记法在实验中的应用，培养实验设计及对实验结果分析的能力。

(科学探究)考点一肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型2．格里菲思的体内转化实验3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程及结果。

(2)结论：DNA才是使 R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

(3)“减法原理”：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素。

例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验直接证明了DNA是转化因子。

( ×) 2．从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。

( ×) 3．从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌。

( ×) 4．艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。

( √) 【教材细节命题】1．(必修2 P44图3­3思考)体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时，遗传物质、原料、能量分别由S型细菌、R型细菌、R型细菌方提供。

其转化的实质是基因重组。

2．(必修2 P44图3­3思考)体外转化实验中，设置“S型细菌的细胞提取物＋DNA酶”实验组的作用是对照，从S型活细菌中提取的DNA被DNA酶分解后不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，进一步说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。

1．肺炎链球菌两个转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验科学家格里菲思艾弗里及其同事细菌培养场小鼠体内培养基(体外)所实验原理S型细菌有致病性，可使人“减法原理”和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡实验原则R型细菌与S型细菌的致病性进行对照S型细菌各成分的作用进行对照实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化每个实验组特异性地去除了一种物质结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质联系①所用的材料相同：都巧妙选用R型和S型两种肺炎链球菌②体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明S型细菌体内有转化因子；体外转化实验则是前者的延伸，进一步证明了转化因子是DNA③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则2．S型细菌和R型细菌转化的实质(1)加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋结构解开，氢键断裂，但缓慢冷却后，其结构可恢复。

生物综合复习（基因的本质、基因的表达）一、选择题1．除病毒外，其他所有生物的遗传物质是( )A 脱氧核糖核酸（DNA）B 核糖核酸（RNA）C 脱氧核糖核酸和核糖核酸D 脱氧核糖核酸或核糖核酸2．噬菌体、酵母菌和烟草花叶病毒中，碱基种类依次是（）A．4、5、4 B．4、4、4C．4、8、4 D．5、5、53．DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法,人的DNA“指纹”是指DNA的A．双螺旋结构B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序C．碱基配对原则D．脱氧核苷酸的排列顺序4．右图表示某生物的基因型，其中的等位基因是（）A．a与b B．a与BC．B与b D．C与C或D与D5．遗传密码和遗传信息分别存在于（）A．DNA分子和信使RNA分子上B．信使RNA分子和DNA分子上C．信使RNA分子和转运RNA分D．DNA分子和转运RNA分子上6．一段信使RNA中，A+U占25%，对应的双链DNA中A+T占碱基总数的（）A．12.5% B．25% C．40% D．50%7．某DNA分子片段含900个碱基，问由该片断所控制合成的多肽链中，最多有多少种氨基酸A．150 B．450 C．600 D．208．一条双链DNA分子，A和T占全部碱基的38%，其中一条链的碱基中，A占该链的24%，C占该链的26%，那么互补链中的A和C占该链全部碱基的百分比是（）A．12%和26% B．14%和36% C．26%和24% D．24%和30%9．遗传物质的主要载体是A．DNA B．染色体C．叶绿体D．线粒体10．下列关于DNA复制过程中，正确顺序是①互补碱基对间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶作用下解旋④以母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构A．③①②④⑤B．③④②⑤①C．③①④②⑤D．①③④②⑤11．下列有关基因的叙述中正确的是A．基因全部存在于染色体上B．基因中含有遗传密码C．基因是有遗传效应的DNA片段D．一条染色体上只有一个基因12．若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为A．UAC B．AUG C．ATG D．TAC13．一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽的模板信使RNA和用来转录信使RNA的DNA 分子分别至少要有碱基多少个?A．3000个和3000个B．1000个和2000个C．3000个和6000个D．2000个和4000个14．噬菌体在繁殖过程中利用的原料是（）A．噬菌体的核苷酸和氨基酸B．噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸C．细菌体的核苷酸和氨基酸D．噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸15．肺炎双球菌的转化实验中，R型转化成S型的转化因子是（）A．荚膜B．蛋白质C．R型的RNA D．S型的DNA16．一条姐妹染色体单体含有一个双链DNA分子，那么一个四分体含有（）A．四个双链DNA分子B．四个单链DNA分子C．两个双链DNA分子D．一个双链DNA分子17、一个由15N标记的DNA分子，放在14N的环境中培养，复制5次后，15N标记的DNA分子占DNA 分子总数的：A、1/10B、1/5C、1/16D、1/2518．下列有关基因的说法正确的是（）A．基因就是一段DNA分子B．基因一定位于染色体上C．基因是有遗传效应的DNA片段D．不同基因上带有的遗传信息相同19、下列哪一项不可能是遗传密码（）A. ATCB. UUCC. CAGD. GGC20．据研究发现，红霉素等抗生素能抑制细菌生长，原因是有的抗生素能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止mRNA与tRNA的结合，以上事实不能说明A．有的抗生素能抑制蛋白质的合成 B．有的抗生素能阻止翻译过程C．有的抗生素能阻止转录过程 D．有的抗生素能抑制基因的表达21．用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后让其感染含32S、31P的细菌，在细菌体内各复制了4次后，子代噬菌体中含35S、31P的个体占子代噬菌体总数的比例分别为A．0，7／8 B．O，1 C．1，3／8 D．1，1／823．在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的表达原则。

第六单元基因的本质和表达第1课DNA是主要的遗传物质【课标要求】概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。

【素养目标】1.认识DNA分子作为遗传物质所应具备的特征。

(生命观念)2.掌握肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。

(科学思维、科学探究)3.通过放射性同位素标记法在实验中的应用,培养实验设计与对实验结果分析的能力。

(科学探究)一、肺炎链球菌的转化实验1.两种肺炎链球菌的比较:项目S型细菌R型细菌菌落表面光滑表面粗糙菌体有无致病性有无2.格里菲思的实验:(1)实验过程及现象:(2)结论:加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活化物质——转化因子。

3.艾弗里的实验:(1)实验过程及结果:(2)结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

(3)减法原理:在对照实验中,与常态比较,人为去除某种影响因素称为“减法原理”。

例如,在艾弗里的实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

1.S型细菌可以使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡,具有致病性。

(√)2.从格里菲思第四组实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌。

(×)分析:该实验中只有部分R型细菌发生了转化,因此分离得到的肺炎链球菌既有S 型细菌也有R型细菌。

3.加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活。

DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断开,但缓慢冷却时,其结构可恢复。

(√)4.在艾弗里的实验中,DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸,因此不能使R型细菌发生转化。

(√)5.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验是通过观察菌落的形态来判断是否发生转化。

(√)二、噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料——噬菌体:(1)模式图:(2)代谢与增殖:能寄生在大肠杆菌体内,不能独立地进行新陈代谢。

在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分。

1．基因工程的概念(1)供体：提供目的基因。

(2)操作环境：体外。

(3)操作水平：分子水平。

(4)原理：基因重组。

(5)受体：表达目的基因。

(6)本质：性状在受体体内的表达。

(7)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。

2．基础理论和技术的发展催生了基因工程(1)20世纪中叶，基础理论取得了重大突破①DNA是遗传物质的证明：1944年，艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验，不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。

艾弗里等人的工作可以说是基因工程的先导。

②DNA双螺旋结构和中心法则的确立：1953年，沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型。

1958年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明DNA的半保留复制。

随后不久确立的中心法则，解开了DNA复制、转录和翻译过程之谜，阐明了遗传信息流动的方向。

③遗传密码的破译：1963年，尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码。

1966年，霍拉纳用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在。

这些成果不仅使人们认识到，自然界中从微生物到人类共用一套遗传密码，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。

(2)技术发明使基因工程的实施成为可能①基因转移载体的发现：1967年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移，这一发现为基因转移找到了一种运载工具。

②工具酶的发现：1970年，阿尔伯、内森斯、史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶(简称限制酶)后，20世纪70年代初相继发现了多种限制酶和连接酶，以及逆转录酶，这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。

③DNA合成和测序技术的发明：自1965年，桑格发明氨基酸序列分析技术后，1977年，科学家又发明了DNA序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能，之后，DNA 合成仪的问世又为引物、探针和小分子量DNA基因的获得提供了方便。