高三生物复习教案遗传信息的传递和表达-6_2

高三生物复习教案遗传信息的传递和表达-6_2

课题 DNA复制和蛋白质合成 教学目标 ‎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。‎ 教学内容 知识框架：‎ ‎（一）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N14和N15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。‎ ‎（二）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控制合成不同的蛋白质的过程即遗传信息的表达。‎ RNA特有碱基 ‎1．RNA结构：通常呈单链，四种碱基是：A、U(尿嘧啶)、C、G ‎2．RNA种类： ‎ mRNA（信使RNA）： 转录DNA上的遗传信息 tRNA（转移RNA）:运输合成蛋白质所需的氨基酸 rRNA(核糖体RNA)：合成蛋白质的场所核糖体的组成成分 ‎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．RNA的结构 结构 基本单位 碱基 五碳糖 RNA 通常呈 ‎ ‎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。‎ ‎（三）．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。‎ mRNA上每三个相邻碱基，称为一个密码子 密码子的种类：43=64，决定氨基酸的密码子共61种，还有三个是终止密码不对应任何氨基酸 密码子： ‎ 翻译场所：细胞质的核糖体 翻译的模板：mRNA 翻译密码及运输氨基酸：tRNA 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（ 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 图20—2‎ ‎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：‎ ‎___________________________________________‎