第一节 遗传信息(第一时)
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2017-2018学年高中北师大版生物必修二课件：第3章 第1节 遗传信息的复制
[解析]
将DNA分子被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中
培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含
14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含 15N，一条链含14N。一个亲代DNA分子复制到第二代，形成22＝
4个DNA，其中两个各保留亲代DNA分子的一条链(含15N)，另 一条链为14N，另两个DNA分子的两条链均含14N；以后各代中
[关键一点]
①运用DNA半保留复制特点，分析被标记DNA分子
的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸 链数；还应注意培养基中化学元素的转换。 ②运用DNA半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核 苷酸数量问题时，应注意亲代DNA分子的两条母链被保
留下来，不需消耗原料。
1．一个细胞中的某一条染色体上的DNA双链都用15N标记 过，在有丝分裂间期利用含14N的脱氧核苷酸作为原料 进行复制，复制完成后该染色体的状况是 ( ) A．一条染色单体含15N，另一条染色单体不含15N B．两条染色单体均含15N C．两条染色单体均不含15N D．一条染色单体只含15N，另一条染色单体只含14N
(2)引物对B
上海高考)在一个细胞周期中，DNA复制过程 [例1] (2011· 中的解旋发生在 A．两条DNA母链之间 ( )
B．DNA子链与其互补的母链之间
C．两条DNA子链之间 D．DNA子链与其非互补母链之间 [解析] 在DNA复制时，首先是构成DNA的两条母 链解旋，然后以分开的两条母链为模板，按照碱基互补
配对原则合成子链。
[答案] A
1．下列有关DNA复制过程的叙述中，正确的顺序是 ( ①互补碱基对之间的氢键断裂 ②互补碱基对之间的氢键形成 )
遗传信息新
DD平 面 模 式 图复 制 过 程NNAA
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
A
T
DNA分子利用细胞提供的C 能量G，在解旋酶的作用下，
把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。
A
T
T
游离的 脱氧核苷酸
A
T
G
A
C
G
G
注意，此处 氢键将被打C 开！
G
C
A
T
G
C
C 与复制 有T 关的酶
A
G
在酶的催化下 氢键已被C打开
D．17.2%和32.9%
答案 (1)1/m (2)1 (3)n (4)n (5)B
9.从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比 例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的 一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，则与H链相对应的
另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的 A
A．26%
噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体侵染细菌的过程模拟.
DNA
蛋白质 外壳
T4噬菌体中 60%是蛋白质,
40%是DNA..
蛋白外壳 DNA
含Ｓ 1%Ｐ
可用放射性同位素 35S标记蛋白外壳， 用32P标记DNA
含99%Ｐ 不含Ｓ
实验过程
离心
病毒 细菌
蛋白质
这说明了什么？ 蛋白质外壳未进入细菌内。
DNA
这说明了什么？
第六章 遗传信息的传递和表达
第一节 遗传信息
钱永健 美籍华人
2008年诺贝尔化学奖得主
遗传信息通过复制和表达进行传递(第1课时)(教学设计)高一生物件(沪科版2020必修2)
1.2 遗传信息通过复制和表达进行传递（第一课时）教学设计
【课标分析】
2017年《普通高中生物学课程标准》中提到“概述DNA分子通过半保留方式复制”，因此，在本节课学习过程中，学生对于半保留复制的掌握尤为重要。
【教材分析】
作为2020沪科版《生物学》必修二《遗传与进化》第一章第二节“遗传信息通过复制和表达进行传递”的第一课时，主要内容是学习DNA的复制，它是遗传的分子基础部分的重点内容之一，学好这一课时，有助于学生对后面中心法则、减数分裂，乃至第三节遗传定律和变异等内容的理解和掌握。
DNA半保留复制的实验在“思维训练”栏目，作为体验生物学实验思想和进行科学研究方法教育的良好载体，在教学中有着非常重要的地位。
【学情分析】
学生在此之前已经学习了DNA的双螺旋结构，并且高中生的认知体系已经基本形成，能够掌握基本的思维方法。
DNA的复制属于抽象的、动态的、连续的分子水平的知识，学生学起来可能会感到困难，因此在教学中，除了引导学生自主探究、合作学习以外，还通过启发式教学，设置大量的问题情境，以激发学生的学习兴趣，培养科学思维。
【教学目标】
1、生命观念：简述DNA复制的过程；理解DNA复制的意义。
2、科学思维：探究DNA复制的方式，培养科学思维。
3、科学探究：学习梅塞尔森和斯塔尔的DNA复制的同位素标记实验，理解密度梯度离心法原理，画出实验结果图。
4、社会责任：寻找生活中的双螺旋结构，感悟生命之美。
【教学重点】
DNA复制的条件、过程和特点
【教学难点】
DNA复制方式的探究
【教学用具】
多媒体设备
【教学过程】
【板书设计】 亲代 子一代 子二代
全保留复制
半保留复制。
核酸是遗传信息的携带者+(第1课时)+课件+2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1
P
化，储存的信息量非常大。
T
多样性：脱氧核苷酸的数目、排列顺序不同。
P
特异性：对于某一种生物，其遗传物质脱氧核苷 G
酸排列顺序是特定的。
（2）为什么DNA能提供犯罪嫌疑人的信息？
DNA是遗传物质，携带遗传信息，不同个体的遗 传信息具有特异性。
DNA和RNA
（种类）
8
（种类）
5
DNA
DNA和RNA
A
O 磷酸二酯键
T
P
C
P
A
P
T
P
G
一条脱氧核苷酸长链
核酸是由核苷酸连接而成的长链
Nucleic acids are long chains connected by nucleotides
T
G
A T
C
氢键
P 碱基互补配对
规则
P
A与T配对
P
（A=T）
P
G与C配对
（G≡C）
P
核酸是由核苷酸连接而成的长链
8
DNA
4
RNA
4
5
DNA
4
DNA
4
RNA
大肠杆 菌等
动物、植 物等
T2噬菌体
新冠病毒、 SARS、HIV 等
【与生活的联系】
随着生活水平的提高，人们对营养保健品日益关注 。一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传 语：① 一切疾病都与基因受损有关；② 基因是核酸片 段；③ 补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力
（1）请对上述 三段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞。
① 过于绝对； 疾病有的是基因受损，还有很多是受细菌等病原体侵染。 ② 概念有误，核酸包括DNA和RNA除少数病毒外，基因是DNA上具有遗 传效应的DNA片段。
浙江版生物必修二第三章 第四节 第1课时 遗传信息的转录和翻译
2.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间具有一定的逻辑关系,下列说法 正确的是( ) A.基因是DNA上任意一个片段,一个DNA上可含有很多个基因 B.染色体是DNA的载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子 C.由120个脱氧核苷酸组成的DNA分子片段种类数最多可达4120 D.等位基因的脱氧核苷酸序列相同
三、遗传信息通过翻译指导蛋白质的合成 1.翻译概念:以mRNA为模板,合成具有一定的氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.场所或装配机器:核糖体。 3.遵循原则:碱基互补配对原则。 4.条件:模板——mRNA、原料——氨基酸、工具——tRNA等。
5.过程图解 6.产物:多肽链。
预习反馈
1.判断正误。 (1)核糖体是合成蛋白质的场所,遇到起始信号便开始蛋白质的合成。 (√ ) (2)翻译时一个mRNA上只能结合1个核糖体。( × ) (3)起始密码子能决定氨基酸,但终止密码子不决定氨基酸,tRNA上的反密 码子能识别密码子。( √ ) (4)mRNA上3个相邻的碱基就是一个遗传密码,mRNA和核糖体特异性结 合。( × ) (5)蛋白质合成时,核糖体认读mRNA上的遗传密码,选择相应的氨基酸加到 延伸的肽链上,多肽链合成结束,mRNA脱离核糖体并进入下一个循环。 (× )
课堂篇 探究学习
探究点一 转录与翻译 右图为蛋白质的合成图示,思考解决下列问题。
1.mRNA与核糖体有怎样的数量关系?有何意义? 提示 一个mRNA上可同时结合多个核糖体。少量的mRNA分子可以迅速 合成出大量的蛋白质。
2.上图中核糖体在mRNA上向什么方向移动的?判断依据是什么? 提示 从左向右。判断依据是根据多肽链的长短,长的翻译在前。 3.图示过程合成的直接产物是蛋白质分子吗? 提示 不是,合成的仅是多肽链,要形成蛋白质还需要进一步加工,如运送至 内质网、高尔基体等结构中加工。 4.图中是4个核糖体共同完成一条多肽链的合成,还是合成出4条不同的多 肽链? 提示 因为模板mRNA相同,所以图示中4个核糖体合成了4条相同的多肽链, 而不是4个核糖体共同完成一条多肽链的合成,也不是合成出4条不同的多 肽链。
浙教版高中生物必修2 课后习题 第三章 第四节 第1课时 遗传信息的转录和翻译
第三章遗传的分子基础第四节基因控制蛋白质合成第1课时遗传信息的转录和翻译课后篇巩固提升必备知识基础练1.下列关于RNA的叙述,正确的是()A.tRNA只有三个碱基B.一种tRNA可携带一种或多种氨基酸C.一种氨基酸只能由一种tRNA携带D.tRNA是通过转录过程合成的含有多个碱基,其中一端相邻的3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,构成反密码子,A项错误;一种tRNA只能携带一种氨基酸,B项错误;一种氨基酸可以由一种或几种tRNA携带,C 项错误;tRNA是通过转录过程合成的,D项正确。
2.下列关于真核细胞中RNA的叙述,错误的是()A.mRNA和tRNA是通过密码子与反密码子的碱基互补配对而发生相互作用B.rRNA是核糖体的重要成分C.一条mRNA上结合多个核糖体同时翻译可以提高每条多肽链的合成速度D.tRNA的3'端是结合氨基酸的部位和tRNA是通过密码子与反密码子的碱基互补配对而发生相互作用,A项正确;rRNA是核糖体的重要成分,B项正确;一条mRNA上结合多个核糖体可同时翻译多条多肽链,但不能提高每条多肽链的合成速度,C项错误;tRNA的3'端是结合氨基酸的部位,D项正确。
3.把3H标记胸腺嘧啶的脱氧核苷酸注入真核细胞,可用于研究()A.分泌蛋白的运输B.DNA复制的场所C.细胞膜脂质的流动D.mRNA与核糖体的结合,形成囊泡运到高尔基体,加工、分类和包装,形成分泌小泡,运到细胞膜,胞吐出去,与脱氧核苷酸无关,A项错误;DNA复制需要DNA的两条链为模板、4种脱氧核苷酸为原料、能量ATP和DNA聚合酶,B项正确;细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关,不需要脱氧核苷酸,C项错误;mRNA与核糖体结合,开始翻译mRNA上的密码子,需要tRNA运输氨基酸,不需要脱氧核苷酸,D项错误。
4.某种生物的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的氨基酸种类与数量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的()A.tRNA种类不同B.核糖体功能不同C.mRNA碱基序列不同D.相同密码子所决定的氨基酸不同,两种蛋白质的各种氨基酸种类相同,故tRNA的种类相同,A项错误;核糖体是生产蛋白质的机器,这两类细胞产生的都是分泌蛋白,故核糖体功能相同,B项错误;氨基酸的排列顺序是由mRNA上的碱基序列决定的,所以这两种蛋白质氨基酸的排列顺序不同的原因是参与形成这两种蛋白质的mRNA碱基序列不同,C项正确;在所有生物中,同一密码子所决定的氨基酸相同,这体现了生物界的统一性,D项错误。
6.1遗传信息
第六章 第一节 遗传信息
三、蕴藏在DNA分子中的遗传信息 蕴藏在DNA分子中的遗传信息 DNA DNA分子多样性： DNA分子多样性： 分子多样性 脱氧核苷酸排列的方式有4 脱氧核苷酸排列的方式有4n 种。 一个含有100个碱基对的DNA分子就可能 一个含有100个碱基对的DNA分子就可能 100个碱基对的DNA 1.6069× 排列方式。 有4100（1.6069×1060种）排列方式。 人类14号 信息已破译， 人类14号染色体信息已破译，总计含 14 87410661个碱基对 并于2003 个碱基对， 2003年 87410661个碱基对，并于2003年1月4日 发表。报告称， 14号 含有1050 发表。报告称，第14号染色体含有1050 个基因和基因片段 个基因和基因片段 。
A A T C A AT T G—C C
A = T、 G = C T、 A + G = T + C A+G） T+C） （A+G）/（T+C）= 1
第六章 第一节 遗传信息
第六章 第一节 遗传信息
练习
1.DNA分子中A+T=56%，G+C=（ 1.DNA分子中A+T=56%，G+C=（ 44 分子中A+T=56% %）
第六章 第一节 遗传信息
DNA、基因、 DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 1条 染色体 ↓ 1个 个 DNA ↓ 脱氧核苷酸) 成百上千 (脱氧核苷酸) ↓ 许多个 基因
细胞 细胞核 染 色 体
蛋白 质
DNA 基因
第六章 第一节 遗传信息
DNA、基因、 DNA、基因、蛋白质的关系 染色体
成份之一
DNA
第六章 遗传信息的传递和表达
遗传信息
例２：如某ＤＮＡ分子的一条多核苷酸链中， （A+G）/（T+C）=5这个比例在其互补链和整 个DNA分子中是多少？ 例３：双链DNA分子中，C占总碱基的３４％，其中一条 链上A占该链碱基总数的２０％，那么其互补链上 A占该链碱基总数的 １２ ％．
四.DNA复制 过程特点：边解旋边复制 １．解旋：形成母链（解旋酶） ２．子链形成（需聚合酶）： 以母链为模板，以游离脱氧核苷酸为原料， 以碱基A-T,C-G互补为原则 ３．子，母链结合（需聚合酶）： 一个DNA分子变成两个DNA分子
方式：半保留复制 条件：ATP，解旋酶，聚合酶 场所：细胞核 时间：间期 意义：正是由于DNA的自我复制，子代从亲代 获得了全套的遗传信息，保证了生物体 遗传性状的稳定．
五.遗传信息的转录 mRNA（信使RNA） 1.RNA种类 tRNA（转移RNA） rRNA（核糖体RNA） ２．特点：以基因为单位进行转录
场所：核糖体 原料：２０种氨基酸 原则：６１种密码子对应２０种氨基酸 条件：氨基酸聚合酶，ATP,tRNA 结果：把遗传密码翻译成肽链（蛋白质） 七．中心法则
例１．某核糖体上合成了由２１个氨基酸组成 的多肽链．问翻译此多肽链的mRNA至 少含有 ６３ 个碱基．转录此mRNA的 DNA片段（基因）至少有 １２６个碱基
２．密码子：mRNA上决定一个氨基酸的 每三个相邻碱基．
６４个密码子中，３个不决定任何氨基酸称为 终止密码（UAA,UAG,UGA）,两个起始密码 （AUG，GUG）,61个密码子对应２０种氨基酸．
３．tRNA－－－转移RNA 单链，三叶草型
过程特点：以mRNA为模板， 以tRNA运载工具， 以６１种密码子对应２０氨 基酸为原则， 使氨基酸在核糖体内按一定 顺序排列．
遗传信息
2. 基因、
DNA与染色
体的关系:
一个DNA分子缠绕着一个个蛋 白质分子，螺旋化缩短变粗 形成染色体。
DNA分子中碱基之间的关系式：
根据碱基互补配对原则: 所以： A1=T2 A2=T1 A＝T C1=G2 ；Ｇ＝Ｃ C2=G1
A+G = T+C = A+C = T+G = 1/2碱基总数
若 A1+ G1 T1+ C1 ＝ｋ；则 A2+ G2 T2+ C2
与遗传关系密切的化合物是什么？ 为什么称为核酸？ 细胞核中有一种易被碱性染料染色的物 质是什么？ 染色体的主要化学成分是什么？
蛋白质
DNA
抑或两者兼而有之呢
储存数量巨大的遗传信息
能够精确地自我复制并遗传给后代
化学性质比较稳定
第六章 遗传信息的传递和表达 第一节 遗传信息
绝大多数的遗传物质是DNA
啊!ＤＮＡ， 你有魔术师的聪睿， 凡人捕捉不到你的踪迹， 你却悄悄融入了每一个肌体。 你潇洒的翻转着生命的魔方， 展现给世人一个美妙绝伦的天地。 啊!ＤＮＡ， ——生命的遗传物质， 我，赞美你！
2. DNA分子结构的相对稳定性：
DNA的双螺旋空间构型稳定不变，脱氧核糖和磷 酸交替排列在外侧，碱基对之间有氢键相连。
S －＋ R +
从中分离出蛋白质、DNA、多糖、脂质等，重复上述过程
（从该死亡小鼠身上分离得到活的S型肺炎双球菌） 死的S型肺炎双球菌中有某种特殊的遗传物质
R型肺炎双球菌
？
活的S型肺炎双球菌
【3】结论 结论1：
同种细菌的不同品系（S型和R型）能够交换 遗传物质，导致遗传物质从一个品系转移到另一 个品系，使细菌品系类型发生改变。
第1节遗传信息
第1节遗传信息第1节遗传信息教学设计思想本教案是新课程标准中高中一年级第二学期《生命科学》第6章第1节《遗传信息》内容。
本节共3课时完成，这是第1课时。
本节内容是在学生了解本节课教材涉及的内容包括：糖的有氧分解。
第二课时则探讨糖的无氧分解，它们的区别与联系，以及细胞呼吸与光合作用的比较等。
本节课的设计思想为：“知识解构型生物课堂教学模式”的探索与运用。
“知识解构法”参与构建的“知识解构型生物课堂教学模式”由四阶段组成，它们依次为提出问题项目阶段、运用专家型思维模式阶段、解构知识点阶段和完成问题项目阶段。
这种模式的目标在于培养学生能够有序、有效地进行自主学习。
提出问题项目的主要目标是引导学生对课标中与问题项目相关知识的需求；使组块知识的运用有目标对象；提供培养学生形成和运用专家型思维模式的机会。
大量事实表明，专家进行思维时先从全局考虑该问题或项目涉及到的知识有哪些，而不是先着手解决问题。
而非专家进行思维时，先选取某个知识便着手解决问题，但往往难以凑效。
运用专家型思维模式的过程是：１）疏理出与问题项目有关的知识点。
２）审视自己对疏理出的知识点的掌握情况。
３）如果对知识点的掌握有缺漏，则完善对知识点的掌握。
４）运用知识点或由几个知识点构成的组块知识解决问题项目。
解构知识点的目标主要是使学生能有序、有效地理解知识；使学生学会一种有序、有效的学习方法；使学生能主动运用一种有序、有效的方法进行学习。
解构知识点的过程是：１）判定该知识点属结构类知识还是过程类知识。
２）按知识类别进行相关方面的解构。
结构类知识可从结构类型、来源或存在部位、作用、作用范围等方面进行有序、有效的解构；过程类知识可从过程、起因、结果、条件等方面进行有序、有效的解构。
完成问题项目的主要目标是让学生运用知识点或组块知识解决问题项目；反馈学生对知识点的掌握和运用情况。
师生互动活动设计：1.利用投影刘翔奥运夺冠照片说明生物的生命活动需要能源，并回忆学过的知识，如能源物质、直接能源物质、ATP与ADP相互转变的相关知识，为学习新知识作铺垫。
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复制、合成 细菌自身DNA解体；利用细 菌细胞的结构、化学成分， 噬菌体DNA大量自我复制； 并指导噬菌体蛋白质大量 合成
组装
形成大量子代噬菌体 释放
细菌解体，子代噬菌体被 释放。继续侵染邻近的细 菌细胞。
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入 复制 组装 释放
用同位素标记进行实验证明 •放射性同位素35S标记噬菌体蛋白质 细菌体内无放射性---- 噬菌体侵染细菌时， 蛋白质外壳留在细菌体外。
实验一 噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体
（P）
细菌
（含S）
细菌 DNA
单击画面继续
用放射性同位素35S标记外壳蛋白质
细菌内无放射性 子代病毒无放射性 用放射性同位素32P标记内部DNA
细菌内有放射性
子代病毒有放射性
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附
首先，噬菌体的尾端吸 附在细菌的表面
注入
然后， 噬菌体通过尾轴把DNA全部注 进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细 菌体外,不起作用。细菌自身DNA解体。
第六章 遗传信息的传递和表达 第1节 遗传信息
遗 传 现 象
一、遗传物质
染色体的化学成分主要：DNA和蛋白质
谁是遗传物质？
遗传物质，该具备哪些条件？
1） 储存巨大的信息， 能够自我复制， 使前后代保持一定的连续性 2）分子结构具有相对的稳定性 3）控制新陈代谢过程和性状 4）能够产生可遗传的变异
是遗传物质。
实验二：肺炎双球菌转化实验 证明：ＤＮＡ是遗传物质,蛋白质不是遗传物质 小结: 核酸是遗传物质，包括ＤＮＡ和ＲＮＡ．（功能不同） ＤＮＡ是主要的遗传物质，某些病毒的遗传物质是ＲＮＡ 染色体或染色质是DNA的载体.
•放射性同位素32P标记噬菌体DNA 细菌体内有放射性，子代噬菌体内有放射性----噬菌体DNA进入细菌体内。
•放射性同位素35S
32P标记细菌体
细菌体内有放射性，子代噬菌体内有放射性----子代噬菌体以细菌体内物质为原料合成子代噬菌体．
结论
子代噬菌体在大小、形状等 方面，都保持原来噬菌体的 特点。由此可见，噬菌体的 各种性状是通过DNA传递给后 代的。这种情况足以证明DNA