遗传的分子基础课堂学案

高中生物教案：研究遗传的分子基础一级标题：研究遗传的分子基础二级标题1：DNA的结构与功能高中生物教案：研究遗传的分子基础遗传是生命界中一项重要且复杂的现象，它在个体发育、物种进化和种群变异等方面都起着关键作用。

而要深入了解遗传过程的分子基础，理解DNA的结构与功能尤为重要。

DNA（脱氧核糖核酸）是所有生命体中遗传信息的储存和传递载体，它存在于细胞核内，在进行有性生殖或无性繁殖时会被复制并传递给下一代。

DNA由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳥嘧啶）组成，通过这些碱基的排列组合和序列来编码特定的遗传信息。

碱基之间通过强有力的氢键相互连接，并以双螺旋型式紧密缠绕。

DNA除了具有储存遗传信息的功能外，还具有其他重要作用。

首先，它可以作为模板参与蛋白质合成过程中的转录。

在转录过程中，DNA的部分序列将被复制成RNA（核糖核酸），进而通过翻译被转化为特定的蛋白质。

这一过程是生命体在发育和功能维持中不可或缺的。

其次，DNA还参与了细胞减数分裂以及复制、修复和重组等重要生命过程。

二级标题2：基因和染色体基因是遗传信息传递的基本单位，它位于染色体上。

染色体是细胞内存在的线状结构，由DNA和蛋白质组成。

人类大多数细胞中有46条染色体，其中包含了约2万个基因。

每个基因都含有编码特定蛋白质所需的遗传信息。

但一个基因并非简单地对应一个蛋白质，还可能涉及到调控其他基因的表达、操纵细胞生命周期等功能。

在遗传传递过程中，基因会通过杂交或突变等方式进行改变，并最终影响个性状的表现。

染色体则承载了多个基因，并按顺序排列在一起形成线状结构。

在有丝分裂时，染色体会复制自身并均匀分配到两个子细胞中；在减数分裂时，染色体发生重组和交叉互换，以增加遗传多样性。

二级标题3：突变与遗传多样性突变是指DNA序列的突然改变，它是遗传多样性产生的重要原因之一。

突变可以分为点突变、插入突变和缺失突变等。

这些突变可能由内源性或外源性因素引起，包括辐射、化学物质和病毒感染等。

高中生物教案：遗传的分子基础遗传的分子基础遗传是生物学中重要的概念，它涉及到生物体内不同特征的传递和变异。

遗传学研究了这些特征如何通过基因在后代间进行传递。

而遗传的分子基础就是研究这个过程中所涉及的分子机制。

一、DNA与基因的关系1. DNA结构与功能DNA（脱氧核糖核酸）是存储生物体遗传信息的分子，具有双螺旋结构。

它由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和尿嘧啶）组成，通过碱基配对规则，形成DNA链。

2. 基因的定义基因是指控制一种或多种特定性状表现的一段DNA序列。

每个细胞包含一定数量的染色体，染色体上存在许多不同位置上的基因。

二、DNA复制与遗传信息传递1. DNA复制DNA复制是指在细胞分裂时将DNA复制成两份的过程。

这确保了每个新生物体都能得到完整且相同的遗传信息。

2. 转录和翻译基因的表达过程包括转录和翻译。

在细胞核中，DNA通过转录过程生成RNA （核糖核酸），然后被移至细胞质，被翻译为蛋白质。

三、遗传变异的机制1. 突变突变是指DNA序列发生永久性改变的现象。

突变可以是点突变（单个碱基改变）、插入或缺失（添加或删除一个或多个碱基）等。

2. 重组重组是指染色体上不同位置的基因之间发生互换，从而形成新的染色体组合。

这会增加基因组的多样性。

四、遗传工程与分子基因学1. 遗传工程遗传工程利用分子技术改变生物体的遗传特征。

它涉及到转基因、克隆和其他技术，以改善农作物产量、抵抗力或者治疗一些遗传疾病。

2. 分子基因学分子基因学利用分析DNA和RNA的结构与功能来探究细胞内遗传信息传递的机制。

它包括PCR（聚合酶链式反应）、凝胶电泳和DNA测序等技术。

高中生物教案：遗传的分子基础一、DNA与基因的关系1. DNA结构与功能a. 双螺旋结构及碱基配对规则2. 基因的定义a. 控制特定性状表现的DNA序列二、DNA复制与遗传信息传递1. DNA复制过程a. 分裂时确保每个新生物体得到完整且相同的遗传信息2. 转录和翻译过程a. 转录：DNA转换为RNA，发生在细胞核中b. 翻译：RNA翻译为蛋白质，发生在细胞质中三、遗传变异的机制1. 突变类型及影响：a. 点突变：单个碱基改变，可能引起无害、有害或者有益影响。

高中生物教学备课教案遗传的分子基础遗传的分子基础遗传是生物学中的重要概念，它涉及到了生物个体的性状传递和变异。

在高中生物教学中，了解生物遗传的分子基础对于学生的综合能力和科学素养的培养十分重要。

本文将为大家介绍一篇高中生物教学备课教案，详细探讨遗传的分子基础。

一、教学目标1. 理解遗传的基本概念，包括性状、基因、等位基因、基因型、表现型等。

2. 掌握DNA的结构和功能。

3. 理解DNA复制的过程和意义。

4. 理解基因突变的形成原因和对进化的影响。

二、教学准备1. 教学资料：课件、白板、教科书、图片等。

2. 实验器材：显微镜、试剂、实验用具等。

三、教学过程1. 概念介绍a. 遗传的基本概念：性状、基因、等位基因、基因型、表现型等。

b. DNA的结构和功能：双螺旋结构、碱基配对、携带遗传信息等。

2. DNA的复制a. 半保留复制的过程：解旋、复制、连接。

b. 意义和目的：保证遗传稳定性、提供变异基础。

3. 基因突变a. 形成原因：化学物质作用、辐射、DNA复制错误等。

b. 类型和影响：点突变、插入/缺失突变、重组等；对进化的推动和创新作用。

4. 总结与拓展a. 总结遗传的分子基础的主要内容。

b. 关联其他生物学相关概念：基因表达、蛋白质合成等。

四、教学辅助1. 利用多媒体展示DNA结构、复制过程的动画和实验截图。

2. 图片、图表辅助解释各个概念和过程。

3. 实验演示：通过显微镜观察细胞分裂过程，生动呈现基因复制和突变的现象。

五、教学评价1. 教学实验：要求学生能够观察显微镜下的细胞分裂现象，并描述其中涉及到的遗传分子基础。

2. 课堂讨论：引导学生分析不同基因型对于性状表现的影响，拓展学生思维。

3. 综合评价：以小组或个人形式完成学科实践任务，包括解析生物学相关研究文章，总结学科前沿发展。

六、教学延伸1. 鼓励学生阅读相关文献，了解最新的研究成果。

2. 建议学生进行基因突变的模拟实验，探究不同突变类型对生物性状的影响。

高中生物教学备课教案遗传的分子基础与表现型特征高中生物教学备课教案——遗传的分子基础与表现型特征I. 引言遗传是生物学中的重要概念，通过传递基因信息而导致后代的遗传特征。

本教学备课教案将着重介绍遗传的分子基础以及它们如何影响生物的表现型特征。

II. DNA的结构和功能A. DNA的结构DNA是由核苷酸单元组成的双螺旋结构，每个核苷酸由磷酸、五碳糖和一种氮碱基组成。

B. DNA的功能1. 遗传信息的存储：DNA分子中的序列编码了生物体的遗传信息。

2. 遗传信息的复制：DNA可以通过复制过程在细胞分裂时传递给后代。

3. 遗传信息的表达：DNA通过转录和翻译过程转化为功能性蛋白质。

III. 基因的表达与调控A. 转录过程1. RNA聚合酶：介绍RNA聚合酶的作用与转录过程中的主要步骤。

2. 前转录后修饰：包括剪切、剪接和修饰等步骤。

B. 翻译过程1. mRNa的翻译起始与终止：介绍起始密码子和终止密码子的作用。

2. 翻译后修饰：包括蛋白质折叠和修饰等步骤。

C. 基因调控1. 转录因子：解释转录因子如何调控基因的表达。

2. 组蛋白修饰：阐述染色质结构对基因的可及性和表达的影响。

3. 甲基化：介绍DNA甲基化如何在基因调控中发挥作用。

IV. 基因突变与表现型特征A. 基因突变类型1. 点突变：包括错义突变、无义突变和同义突变等。

2. 插入缺失突变：介绍插入和缺失突变的影响。

3. 大规模突变：如染色体重排和基因重复等。

B. 突变对表现型的影响1. 单基因遗传疾病：介绍几种常见的单基因遗传疾病及其表型特征。

2. 多基因遗传疾病：解释多基因遗传疾病的表型变异性。

C. 突变的后果1. 有利突变：介绍一些突变在进化中的作用。

2. 缺陷突变：解释一些突变如何引起生理或发育异常。

V. 遗传变异与进化A. 突变积累1. 突变速率：介绍突变在不同生物中的速率差异。

2. 突变负担：解释突变负担对个体和物种的影响。

B. 自然选择与适应性突变1. 适应性突变的作用：解释适应性突变如何增加个体生存和繁殖的机会。

专题四遗传、变异与进化（一）遗传的分子基础（学案）考点1：人类对遗传物质的探索过程II【例1】（2010·广东综合）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。

这两个实验在设计思路上的共同点是（）A．重组DNA片段，研究其表型效应 B．诱发DNA突变，研究其表型效应C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递【互动探究1－1】（2009·宁夏模拟）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。

上清液带有放射性的原因可能是（）A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中【互动探究1－2】某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌；④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。

以上4个实验，一段时间（合适的范围内）后离心，检测到放射性的主要区域是（）A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液 B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液 D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液考点2：DNA分子的结构和特性II【例2】（2010·郑州模拟）已知DNA分子中，碱基对A与T之间形成二个氢键，C与G之间形成三个氢键；在一个双链DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个。

因此在这个DNA片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为（）A．200和400个 B．2个和510个 C．2个和400个 D．44个和510个【互动探究2】（2010·广东综合）有关DNA分子结构的叙述，错误的是（）A．DNA分子由4种脱氧核苷酸组成 B．DNA单链上相邻碱基以氢键连接C．碱基与脱氧核糖相连接 D．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架考点3：基因的概念II考点4和5：DNA分子的复制及遗传信息的转录、翻译II【例3】（2010·广东综合）（多选）有关蛋白质合成的叙述，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【互动探究3】（2010·南京模拟）下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，有关叙述错误的是A．在人体不同种类的细胞中，转录出的mRNA种类和数量均不同B．RNA能以“RNA―→互补的单链RNA―→RNA”方式完成复制C．逆转录过程发生在某些病毒体内，需要逆转录酶的参与D．转录和翻译过程既能发生在真核细胞中，也能发生在原核细胞中高考链接（限时训练P97）附加题：（2010·北京卷，30）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。

遗传的分子基础（一） DNA是主要的遗传物质肺炎双球菌的转化实验1、体内转化实验人型活菌→→小鼠→→不死亡型活菌→→小鼠→→死亡型死菌→→小鼠→→不死亡从体内分离出型细菌无毒性型细菌有毒性型细菌已失活S2、人型活细菌水解物型细菌发生转化型细菌发生转化噬菌体侵染细菌的实验①标记细菌的培养基→→含的细菌②标记噬菌体的细菌→→含的噬菌体的噬菌体④噬茵体侵染细菌的噬菌体＋细菌→→宿主细胞内没有分布在宿主细胞外主要分布在宿主1、实验过程（1）完整的烟草花叶病毒————→烟草叶出现病斑→蛋白质————→烟草叶不出现病斑（2）→RNA————→烟草叶出现病斑2．实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。

【画龙点睛】病毒中的核酸只有一种．或者是DNA，或者是RNA，噬菌体以DNA作为遗传物质．烟草花叶病毒以RNA作为遗传物质。

（二） DNA分子的结构和复制DNA分子结构1、元素组成：C、H、O、N、P(不含S)2基本单位脱氧核苷酸．如图所示：表示一分子脱氧核糖；表示含氮碱基．构成DNA分子的含氮碱基共有4种，即A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)。

烟草花叶病毒—→感染烟草感染烟草感染烟草脱氧核糖的结构简式如右图：在脱氧核苷酸分子中，特别要注意三个小分子之间的连接，其中，脱氧核糖的l号碳原子与含氮碱基相连，5号碳原子与磷酸分了相连。

3、一条脱氧核苷酸单链中，相邻脱氧核苷酸之间的连接如图所示。

一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键(磷酸二酯键)相连接。

4．两条单链之间形成的碱基对表示如下(1)①碱基之间的配对方式有两种，即上图所示的A一定与T配对，G一定与C配对。

③配对的碱基之间以氢键相连，A与T之间形成两条氢键．G与C之间形成三条氢键。

③配对的两个脱氧核苷酸方向相反，尤其要注意脱氧核糖的位置。

高中生物人教版《遗传的分子基础》教案遗传的分子基础教案一、教学目标1.了解遗传的基本概念和研究内容；2.理解DNA和RNA在遗传中的作用；3.掌握DNA的结构和复制过程；4.分辨常见的遗传模式。

二、教学准备1.教材：高中生物人教版《遗传的分子基础》2.教具：投影仪、幻灯片、实验器材、模型三、教学过程第一节：遗传的基本概念和研究内容遗传是生物学的一门重要分支，研究了性状在后代中的传递方式和规律。

通过对遗传物质的研究，可以揭示生物的遗传规律和进化规律。

1. 遗传的基本概念遗传是指性状在后代中的传递和变异。

遗传的基本单位是基因，基因位于染色体上，决定了生物的遗传性状。

2. 遗传的研究内容（1）遗传物质的结构和功能：DNA和RNA是生物体内的遗传物质，它们在遗传中起着重要作用。

（2）遗传性状的表现和传递方式：遗传性状可以通过基因的不同组合方式来表现和传递。

第二节：DNA和RNA在遗传中的作用DNA和RNA是生物体内的遗传物质，它们在遗传中起着重要作用。

DNA负责存储并传递遗传信息，而RNA则参与基因的表达和蛋白质的合成。

1. DNA的结构（1）DNA由核苷酸组成，每个核苷酸由糖、碱基和磷酸组成。

（2）DNA的双螺旋结构：DNA由两条互补的链缠绕而成，形成双螺旋结构。

2. DNA的复制过程（1）半保留复制：DNA的复制过程是通过DNA聚合酶在酶的辅助下进行的，每条模板链作为新合成的DNA的模板，使得新合成的DNA分子保留了原有DNA分子的一部分序列信息。

（2）复制的特点：复制是半保留的、半连续的、半保守的。

3. RNA的类型和功能（1）mRNA：负责将DNA的信息传递到细胞质中，参与蛋白质的合成。

（2）tRNA：将氨基酸与mRNA上的密码子匹配，参与蛋白质的合成。

（3）rRNA：组成核糖体，参与蛋白质的合成。

第三节：常见的遗传模式遗传模式是指某个性状在后代中的传递方式和规律。

常见的遗传模式包括显性遗传、隐性遗传、多基因遗传、基因突变等。

第三章遗传的分子基础第四节遗传信息的表达---------- RNA和蛋白质的合成（第一课时）一知识目标（重点掌握）DNA具有携带和表达的双重功能：一方面以自身为，地进行复制，保持遗传信息的稳定性；另一方面，根据它所贮存的遗传信息决定的结构。

1.RNA的结构：①基本单位：②结构：③种类：2.转录①概念：②场所：③条件：④配对原则：⑤过程：RNA的合成需要有的催化，当该酶与DNA分子的某一启动部位相结合时，包括一个或几个基因的DNA片段的解开，以为模板，按照原则，游离的核苷酸碱基与DNA模板链上的碱基配对，并通过键合成与该片段DNA相对应的分子。

3.翻译①概念：②场所：③条件：④过程：在蛋白质合成石，沿着的运行，相继地加到延伸中的多肽链上。

核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的，选择相应的氨基酸，由对应的转运，加到延伸中的肽链上。

当核糖体到达mRNA的时，多肽合成结束，核糖体脱离mRNA。

二能力聚焦（难点掌握）RNA转移到细胞质中，在细胞质中控制蛋白质的合成。

基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为基因的蛋白质产物的过程称为基因表达。

【例题1】下列有关图示的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述中，不正确的是A．图中所示的生理过程主要有转录和翻译B．①链中（A＋T）／（G＋C）的比值与②链中的相同C．图中①与③的碱基排列顺序完全相同D．遗传信息由③传递到⑤需要RNA作工具【解析】图中所示①、②为DNA的两条链，③为mRNA。

从图中可以看出③是②以为模板转录而来的。

①与③的碱基顺序基本相同，只是①中为T，③中为U【答案】C【例题2】下图为人体内蛋白质合成的一个过程，据图回答：(1)图中所合成肽链的原料来自和。

(2)图中所示属于基因控制蛋白质过程中的步骤；该步骤发生的细胞的部分。

(3)图中(Ⅰ)是。

按从左到右的次序写出(Ⅱ)内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序。

(4)该过程不可能发生在 ( )A．神经细胞 B．肝细胞 C．成熟的红细胞 D．脂肪细胞【解析】该题考查基因控制蛋白质的合成过程，图示为翻译步骤：以mRNA为模板，以tRNA 为运载工具，按照碱基互补配对原则，形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。

高二生物教案：探究遗传的分子基础一、教学目标1.了解DNA的结构和功能；2.掌握DNA复制的过程和控制机制；3.了解RNA的结构和功能；4.掌握基因的表达过程和调控机制；5.发掘遗传信息，理解遗传信息的传递和变异；6.探究分子遗传学的未来发展趋势。

二、教学重点1.DNA的结构和功能；2.DNA复制的过程和控制机制；3.基因的表达过程和调控机制。

三、教学难点1.基因的表达过程和调控机制；2.遗传信息的传递和变异。

四、教学方法1.讲授法；2.实验法；3.讨论法；4.观察法。

五、教学内容1.DNA的结构和功能（1）DNA的组成DNA是由核苷酸（nucleotide）构成的。

核苷酸的组成结构分为三个部分：五碳糖，磷酸基和一种氮碱基（nitrogenous base）。

DNA的花式组合构建了著名的双螺旋结构。

（2）DNA的功能DNA是遗传信息的携带者，它的主要功能就是保存和传递信息。

DNA通过氮碱基的排列来编码蛋白质的合成指令，从而控制细胞的代谢活动。

2.DNA复制的过程和控制机制（1）DNA复制的重要性DNA复制是生物细胞生长和繁殖的基础。

在细胞分裂时，DNA会被复制并分配到新的细胞，从而确保基因的传递和稳定性。

（2）DNA复制的过程DNA复制分为三个阶段：解旋，复制和连结。

每个阶段都有特定的酶和蛋白质参与其中。

（3）DNA复制的控制机制DNA复制的控制机制是复杂的。

在复制过程中，有一系列酶和蛋白质来监测和纠正错误，从而保证基因的准确复制。

3.基因的表达过程和调控机制（1）基因的结构基因是一个指定蛋白质合成的指令。

它由三个主要部分组成：启动子，编码序列和终止序列。

（2）基因的表达过程基因的表达过程分为两个步骤：转录和翻译。

转录将DNA转化为mRNA，翻译将mRNA转化为蛋白质。

（3）基因的调控机制基因的表达可以被诱导或抑制。

调节基因表达的因素包括DNA甲基化，转录因子结合和RNA 后转录调控。

4.遗传信息的传递和变异（1）遗传信息的传递遗传信息是从一代传递到下一代的。

遗传的分子基础的备课教案一、教学目标通过本节课的学习，学生将能够：1. 掌握基本的遗传术语和概念，包括基因、等位基因、基因型、表现型等；2. 理解遗传信息传递的分子基础，包括DNA和RNA的结构和功能；3. 理解遗传变异的原因和机制，包括基因突变和基因重组等；4. 掌握遗传的分子基础对物种遗传多样性和进化的重要性。

二、教学内容1. 遗传术语和概念的介绍a. 遗传学的定义和研究对象b. 基因、等位基因、基因型和表现型的概念解释c. 连锁性、自由组合性和基因交联的概念和意义2. DNA的结构和功能a. DNA分子的组成和结构b. DNA的复制过程和意义c. DNA的转录和翻译过程3. RNA的结构和功能a. RNA分子的组成和结构b. mRNA、tRNA和rRNA的功能和作用4. 遗传变异的原因和机制a. 基因突变的类型和产生原因b. 基因重组的类型和产生原因5. 遗传的分子基础对物种遗传多样性和进化的重要性a. 遗传的分子基础与物种间遗传差异的关系b. 遗传的分子基础对物种进化的影响三、教学重点和难点1. 教学重点a. DNA的结构和功能b. RNA的结构和功能c. 遗传变异的原因和机制2. 教学难点a. DNA和RNA的复制、转录和翻译过程的机制和关系b. 遗传变异对物种遗传多样性和进化的影响四、教学方法1. 讲授法：通过幻灯片、图表和实物模型等教具展示DNA和RNA 的结构和功能，利用示意图和实验过程进行讲解。

2. 实验探究法：通过DNA模型的制作和DNA复制实验的演示，激发学生的探究兴趣和能动性，深入理解DNA的复制过程和意义。

3. 讨论和合作学习法：组织学生进行小组讨论，就基因突变和基因重组的机制和影响展开讨论，促进学生思维的广度和深度发展。

五、教学资源1. 幻灯片：提供DNA和RNA的结构和功能的幻灯片演示。

2. 实物模型：提供DNA分子和RNA分子的模型，让学生亲自触摸和感受分子结构。