遺傳信息的傳遞和表達章節(jié)學案

1、第六章 遺傳信息的傳遞和表達第一節(jié) 遺傳信息學習目的1DNA是主要的遺傳物質。2DNA的結構與儲存遺傳信息的關系3基因與染色體、DNA的關系重點和難點1. 噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。2. DNA的結構3. 基因、染色體、DNA的關系知識框架一、DNA是遺傳物質（絕大多數(shù)生物）（一）研究思路1. 染色體在在遺傳中具有重要作用2. 染色體主要是由蛋白質和DNA組成3. 設法把DNA與蛋白質分開，單獨地、直接地去觀察DNA或蛋白質的作用（二）探究歷程直接證據(jù)1.動植物細胞核中染色體數(shù)固定 染色體與遺傳有關2孚爾根染色法發(fā)現(xiàn)DNA主要存在于染色質里 DNA與遺傳有關3實驗證明：（1）1944年埃

2、弗里的肺炎雙球菌實驗 證明DNA是遺傳物質第一個和最重要的證據(jù)（2）1952年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗 進一步證明DNA是遺傳物質間接證據(jù)知識整理（一）艾弗里證明遺傳物質是DNA的實驗1從S型活細菌提取得到DNA、蛋白質和多糖等物質2將上述提取得到的DNA加入已培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，在培養(yǎng)基上出現(xiàn)了有毒性的活的S型細菌菌落和無毒性的活的R型細菌菌落。將上述提取得到的蛋白質或多糖加入已培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，在培養(yǎng)基上只出現(xiàn)了無毒性的活的R型細菌菌落。將上述提取得到的DNA先與DNA酶混合一段時間后，再加入已培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，

3、在培養(yǎng)基上只出現(xiàn)了無毒性的活的R型細菌菌落。 通過上述實驗，艾弗里與他的同事得出了 的結論。（二）噬菌體侵染細菌的實驗1噬菌體的特點噬菌體是由和 這兩種化合物組成。硫元素僅存在于 分子中，磷存在于分子中。2 噬菌體侵染細菌的實驗思路：用被標記的噬菌體分別侵染細菌在噬菌體大量增殖時，對被標記物質進行測試，看子代噬菌體中有哪一種放射性元素實驗過程及結果：35S標記的噬菌體與未標記細菌混合攪拌、離心上清液放射性很高細菌內放射性很低被32P標記的噬菌體與未標記的細菌混合攪拌、離心上清液，無放射性細菌內具放射性 實驗過程中攪拌的目的是使和分離。上清液中主要含有 ，沉淀物中主要含有 。用35S標記的一組實

4、驗，主要在上清液中檢測到放射性同位素，而用32P標記的一組實驗，主要在細菌中檢測到放射性同位素。這一結果說明。此實驗中釋放的大量子代噬菌體中，可以檢測到32P標記的DNA，卻不能檢測到35S標記的蛋白質。這一結果說明。噬菌體侵染細菌的實驗說明。二、少數(shù)生物的遺傳物質是RNA 有些病毒不含DNA，只含有蛋白質和RNA，它們的遺傳物質是 ，如 。三、絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA 因為只有少數(shù)生物（有些病毒）的遺傳物質是RNA，絕大多數(shù)生物的遺傳物質是，所以說?！纠觥? 例舉以DNA作為遺傳物質的生物：細胞生物（原、真核生物）、DNA病毒。（一般只要是有DNA，就以它為遺傳物質）2 例舉以RNA

5、作為遺傳物質的生物：煙草花葉病毒、流感病毒、艾滋病病毒（一般在只有RNA時，才以它為遺傳物質）鞏固練習1用放射性32P標記實驗前的噬菌體的DNA，然后讓它去感染含31P的細菌。實驗后，含32P的是（B）A全部子代噬菌體的DNA B部分子代噬菌體的DNAC 全部子代噬菌體的蛋白質外殼 D部分子代噬菌體的蛋白質外殼 2. 用含31P的噬菌體去感染含32P的細菌。在細菌解體后，含32P的是（C）A所有子代噬菌體的DNA和蛋白質 B所有子代噬菌體的蛋白質外殼C 所有子代噬菌體的 DNA D部分子代噬菌體的DNA 3用噬菌體去侵染內含有大量3H的細菌，待細菌解體后，3H應（B）A隨細菌的解體而消失 B發(fā)

6、現(xiàn)于噬菌體的外殼及DNA中C 僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA中 D僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中4用P標記噬菌體的DNA，用S標記噬菌體的蛋白質，用這種噬菌體去侵染大腸桿菌，則新生的噬菌體內可含有（A）A P BS CP 和S D二者都有5如果用H、N、P、S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產生的子代噬菌體的組成結構成分中，能夠找到的放射性元素為（B）A可在外殼中找到 H、N、和S B可在DNA中找到H、N、PB 可在外殼中找到N和S D可在DNA中找到N、P、S6.噬菌體侵染細菌的實驗，可以證明（B）ARNA 是遺傳物質 BDNA是遺傳物質C蛋白質是遺傳物質 DDNA是主要的遺傳物質DNA分子的結構學習要求:

7、1DNA的結構2DNA的分子特點與遺傳信息的關系3 基因的概念。能描述基因的概念，指出基因與染色體、DNA的關系。知識框架DNA的雙螺旋結構：五種元素-四種單位三種成分兩條鏈一種結構元素:C、H、O、N、P單位：脫氧核苷酸 簡式：（三種成分：脫氧核糖、含氮堿基、磷酸）堿基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鳥嘌呤）平面結構：兩條多核苷酸長鏈以堿基互補配對方式反向平行空間結構：雙螺旋結構 發(fā)現(xiàn)：沃森和克里克，獲諾貝爾獎DNA的分子特點：多樣性、特異性、穩(wěn)定性遺傳信息：DNA脫氧核苷酸的排列的多樣性儲存了巨大的遺傳信息基因和DNA、染色體的關系：基因是有遺傳效應的DNA的片斷，（即不

8、是DNA的所有區(qū)段都是基因）可以打比方：DNA是一列火車，基因是車廂。染色體與DNA的關系：DNA和蛋白質組成染色體，DNA好比是鉛絲，蛋白質好比是肉丸，染色體是肉串。從大到小一次排列：染色體-DNA基因知識整理一、DNA分子的基本組成單位脫氧核苷酸 脫氧核苷酸由一分子，一分子脫氧核糖和一分子組成。組成脫氧核苷酸的堿基有A、G、 胞嘧啶和T胸腺嘧啶四種。組成DNA的脫氧核苷酸有腺嘌呤脫氧核苷酸、 、胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸四種。 二、DNA分子的結構（規(guī)則的雙螺旋結構） （一）規(guī)則的雙螺旋結構 1由兩條平行的脫氧核苷酸鏈組成。 2外側： 交替連接構成了DNA的。 3.內側：兩條脫氧

9、核苷酸鏈上的堿基通過連接成 。堿基配對的方式有 兩種。堿基之間的這種一一對應關系，叫做則。（二）遺傳信息：堿基對的代表遺傳信息；種類：4n（n代表堿基對）。（三）DNA分子的結構特點 穩(wěn)定性。指DNA分子雙螺旋空間結構的相對穩(wěn)定。多樣性。堿基對的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性。特異性。堿基對的的排列順序，構成了DNA分子的特異性。（四）基因的概念1概念：是有的DNA片段。2基因與DNA、性狀、染色體間的關系與DNA的關系 基因是有的DNA片段，每個DNA分子上有許多個基因。與性狀的關系 基因通過控制的合成來決定生物的性狀。與染色體的關系 基因主要存在于 上，并呈 排列。染色體是基因的 。例

10、1（2001年廣東卷）下列關于雙鏈DNA的敘述錯誤的是若一條鏈上A和T的數(shù)目相等，則另一條鏈上的A和T數(shù)目也相等若一條鏈上A的數(shù)目大于T，則另一條鏈上A的數(shù)目小于T若一條鏈上的ATGC1234，則另一條鏈也是1234若一條鏈上的ATGC1234，則另一條鏈為2143考點分析 DNA雙螺旋結構中一個重要知識就是堿基互補配對原則，這不僅涉及到DNA分子的獨特結構，還涉及到DNA分子的復制、轉錄、翻譯等過程。因此考生要很好地理解堿基互補配對原則，并能得出相應的規(guī)律應用到解題過程中。本題考查的是考生應用堿基互補配對原則的能力。解題思路 從解題技巧來看，因C、D兩選項中條件相同，只是推出的結論不同，所以

11、C、D兩選項肯定有一個選項是錯誤的，考生應馬上放棄A、B兩選項，考慮C、D兩選項中哪個是錯誤的。根據(jù)堿基互補配對原則，一條鏈中A的數(shù)目肯定等于另一鏈中T的數(shù)目，所以一條鏈中A占1/10，則另一條鏈中T也占了1/10，以此類推可知，若一條鏈上的ATGC1234，則另一條鏈應為2143。本題正確答案為C。例2（2001年廣東卷）下列關于雙鏈DNA的敘述錯誤的是 若一條鏈上A和T的數(shù)目相等，則另一條鏈上的A和T數(shù)目也相等 若一條鏈上A的數(shù)目大于T，則另一條鏈上A的數(shù)目小于T 若一條鏈上的ATGC1234，則另一條鏈也是1234 若一條鏈上的ATGC1234，則另一條鏈為2143考點分析 DNA雙螺旋

12、結構中一個重要知識就是堿基互補配對原則，這不僅涉及到DNA分子的獨特結構，還涉及到DNA分子的復制、轉錄、翻譯等過程。因此考生要很好地理解堿基互補配對原則，并能得出相應的規(guī)律應用到解題過程中。本題考查的是考生應用堿基互補配對原則的能力。解題思路 從解題技巧來看，因C、D兩選項中條件相同，只是推出的結論不同，所以C、D兩選項肯定有一個選項是錯誤的，考生應馬上放棄A、B兩選項，考慮C、D兩選項中哪個是錯誤的。根據(jù)堿基互補配對原則，一條鏈中A的數(shù)目肯定等于另一鏈中T的數(shù)目，所以一條鏈中A占1/10，則另一條鏈中T也占了1/10，以此類推可知，若一條鏈上的ATGC1234，則另一條鏈應為2143。本題

13、正確答案為C。例3（2003年廣東卷）決定DNA遺傳特異性的是A脫氧核苷酸鏈上磷酸和脫氧核糖的排列特點 B嘌呤總數(shù)與嘧啶總數(shù)的比值 C堿基互補配對原則 D堿基排列順序考點分析 DNA分子結構的多樣性使得每個DNA分子具有特定的堿基排列順序，這就是遺傳特異性，這是作為主要遺傳物質DNA的一個重要特征。考生首先應能闡明DNA分子的雙螺旋結構才能理解DNA中什么結構決定了DNA遺傳特異性。解題思路 DNA遺傳特異性指的是每種每個生物個體的DNA分子都具有自己獨特的結構。DNA的基本骨架是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的結構，所有DNA分子是一樣的；任何一個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈之間的堿基互補配對都

14、是A與T，C與G，因而DNA分子中嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù)；每個DNA分子具有自己獨特的堿基排列順序，即遺傳特異性。本題正確答案為D。例4（2001年上海卷）遺傳信息是指A有遺傳效應的脫氧核苷酸序列 B脫氧核苷酸C氨基酸序列 D核苷酸考點分析 遺傳信息是遺傳的物質基礎中的一個重要概念，也是一個比較抽象的知識。對這一知識，首先要理清遺傳物質上有遺傳效應的核苷酸序列才是遺傳信息，理解絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA。本題要求考生根據(jù)遺傳信息的基本知識來解題，屬于容易題。解題思路 遺傳信息是指遺傳物質上的核苷酸序列，脫氧核苷酸、核苷酸分別是DNA和核酸的基本組成單位，它們不是遺傳物質，不可能帶有遺傳信息；

15、氨基酸是蛋白質的基本組成單位，它的排列順序決定了蛋白質的結構；DNA是主要的遺傳物質，其上有遺傳效應的脫氧核苷酸序列就是遺傳信息。本題正確答案為A。鞏固練習1小麥遺傳物質的基本組成單位和所含的堿基種類分別是 A8種和8種 B8種和5種 C5種和5種 D4種和4種2 組成大腸桿菌、冠狀病毒和多利羊遺傳物質的堿基種類分別有 A4、4、4B8、4、8C5、4、5D8、8、83小白兔生物體內不同的組織細胞中所含的DNA和RNA是 A. DNA相同，RNA也相同 B. DNA相同，RNA不相同C. DNA不相同，RNA相同 D. DNA不相同，RNA也不相同4魚的遺傳物質完全水解后得到的化學物質是A磷酸

16、、五碳糖、五種堿基B四種脫氧核苷酸C脫氧核糖、磷酸、四種堿基D四種核苷酸5圖示核苷酸結構，下列關于核苷酸的敘述不正確的是 bacA圖中a為磷酸，b為五碳糖BDNA中的b為脫氧核糖C煙草細胞內c共有五種D噬菌體內這樣的結構有八種6某DNA分子片段中共有400個脫氧核苷酸，其中鳥嘌呤脫氧核苷酸占20%，。則該DNA分子中“AT”堿基對共有A80B120C200D2407在某DNA片段中，有腺嘌呤a個，與該片段全部堿基的比值為b。那么在該DNA片段中胞嘧啶的數(shù)目為Aa/（2b）aBa（1/b1）Ca/（2b）1Da/b2a8下列有關DNA的敘述中正確的是A同一生物個體各種體細胞核中的DNA分子相同B

17、DNA只存在于細胞核中C細胞缺水和營養(yǎng)不足將影響DNA堿基組成DDNA分子的單鏈中A+G=C+T或A+C=G+T9對細胞中某些物質的組成進行分析，可以作為鑒別真核生物的不同個體是否為同一物種的輔助手段，一般不采用的物質是A蛋白質 BDNACRNA D核苷酸10某雙鏈DNA分子片段中共含有含氮堿基1400個，其中一條單鏈上(A+T)(C+G)=25。則該DNA分子中胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是 A100個 B200個 C300個 D600個第二節(jié) DNA復制和蛋白質合成學習要求1DNA分子的復制。能概述DNA分子復制的過程及特點，理解DNA復制的條件和半保留復制的生物學意義。2基因控制蛋白質的合成

18、。能簡述基因控制蛋白質合成的過程，列出轉錄、翻譯的場所、條件、產物，說出基因、信使RNA、蛋白質之間的關系。3基因對性狀的控制。知識框架：DNA復制方式：半保留復制實驗證明：同位素示蹤法思路:本別用N14和N15標記DNA中的氮元素，看子代DNA的重量來判斷是哪一種復制過程：邊解旋邊復制 快速復制復制時間：細胞分裂間期復制原料：四種游離脫氧核苷酸復制中遵循的原則;堿基互補配對原則條件：酶意義：保持生物遺傳特性像點穩(wěn)定的基礎知識整理一、DNA分子的復制1概念：以親代DNA分子為，合成子代的過程。2時間：有絲分裂的期及減數(shù)分裂第次分裂的期。3過程解旋：利用，在參與下，將雙鏈解開。合成子鏈：以游離的

19、為原料，按照 原則，在有關的參與下完成。形成兩個DNA分子：新的DNA分子中一條是子鏈，一條是。4條件：模板（）、原料（）、能量和 （如）。5基礎：DNA分子的雙螺旋結構為復制提供了，通過，保證了復制能夠準確地進行。6特點：半保留復制。7生物學意義：保證了在親子兩代之間的連續(xù)性。遺傳信息的轉錄RNA特有堿基1. 為什么轉錄：遺傳物質DNA通過控制不同的蛋白質表現(xiàn)不同的性狀，而蛋白質的合成在細胞質，而DNA在細胞核，所以DNA需要把遺傳信息（即堿基對排列順序）轉錄給一個使者，通過它來控制細胞質中蛋白質的合成，這個過程即是轉錄,而DNA控制合成不同的蛋白質的過程即遺傳信息的表達。1RNA結構：通常

20、呈單鏈，四種堿基是：A、U(尿嘧啶)、C、G2RNA種類： mRNA（信使RNA）： 轉錄DNA上的遺傳信息tRNA（轉移RNA）:運輸合成蛋白質所需的氨基酸rRNA(核糖體RNA)：合成蛋白質的場所核糖體的組成成分2. RNA與遺傳信息表達關系問題：轉錄是否始終以DNA的一條鏈為模板？那么，那么另一條鏈是不是沒用了？答：不同的基因轉錄時以不同的鏈為模板，基因1可能以1鏈為轉錄鏈，基因2可能以2連為轉錄鏈。3轉錄過程場所：細胞核（DNA在細胞核）模板：DNA的一條鏈（需要解旋酶參與解選）原則：堿基互補配對原則原料：四種核糖核苷酸結果：DNA中的遺傳信息準確地傳遞到mRNA知識整理RNA的結構及

21、種類1RNA的結構結構基本單位堿基五碳糖RNA通常呈 2種類信使RNA：轉錄DNA的，轉遞至中。轉運RNA：攜帶特定的。2轉錄概念：在中，以DNA的為模板，按照原則，合成RNA的過程。條件：模板（）、原料（）、能量、酶（如）。RNA出細胞核的途徑：通過，RNA從細胞核內進入細胞質。意義：DNA中的傳遞到信使RNA上。4遺傳信息的翻譯為什么翻譯：把mRNA上堿基的排列順序翻譯成氨基酸的排列順序，從而決定特異的蛋白質，表達特定的性狀。mRNA上每三個相鄰堿基，稱為一個密碼子密碼子的種類：43=64，決定氨基酸的密碼子共61種，還有三個是終止密碼不對應任何氨基酸密碼子： 翻譯場所：細胞質的核糖體翻譯

22、的模板：mRNA翻譯密碼及運輸氨基酸：tRNA翻譯結果：以mRNA為模板，把氨基酸按特定順序連接起來，合成具有一定氨基酸序列的蛋白質關鍵問題：1. 密碼與密碼子mRNA上所有的堿基排列順序一般稱為遺傳密碼，而三個堿基稱為一個密碼子2密碼子大于氨基酸種類的意義？密碼子有64種，氨基酸種類20種，即一個氨基酸對應多個密碼子（但一個密碼子只對應唯一的一個氨基酸），意義是如果基因突變，即堿基排列順序改變，可能對應的氨基酸不變，從而使合成的蛋白質不變，性狀也不變。3如何區(qū)分遺傳信息、密碼子（遺傳密碼）、反密碼子？答：遺傳信息是指DNA（基因）中有遺傳效應的脫氧核苷酸序列。密碼子是指信使RNA上決定一個氨

23、基酸的三個相鄰的堿基。反密碼子是指轉運RNA上能識別信使RNA上相應密碼子的三個相鄰的堿基。三者的主要區(qū)別有兩點：一是存在的位置不同，遺傳信息存在于DNA（基因）上，密碼子存在于信使RNA上，反密碼子存在于轉運RNA上；二是作用不同，遺傳信息的作用是控制生物性狀，密碼子的作用是決定蛋白質中的氨基酸序列，反密碼子的作用是識別密碼子。三者中最重要的是遺傳信息，它通過控制密碼子和反密碼子中核苷酸的排列順序來控制蛋白質的合成，從而控制生物的性狀。知識整理翻譯概念：在中，以為模板，合成具有一定序列的蛋白質的過程。密碼子：指上決定一個氨基酸的個相鄰的堿基。條件：模板（）、原料（）、酶、。意義：DNA上的遺

24、傳信息通過作媒介，決定了蛋白質的，從而使生物表現(xiàn)出各種遺傳性狀。典型例題例1 （2003年上海卷）某DNA分子共有a個堿基，其中含胞嘧啶m個，則該DNA分子復制3次，需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為A7（am）B8（am）C7（D8（2am）解題思路 首先求出親代DNA分子中所含的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)。由堿基互補配對原則可知，親代DNA分子中A=T，C=G=m個，所以A+T=a2m個， T=a/2m。再求DNA復制3次共合成的子鏈數(shù)。DNA復制3次共形成23個DNA分子，共有16條脫氧核苷酸鏈，因其中有兩條是親代DNA分子的母鏈，因此DNA復制3次共合成了14條子鏈，構成7個DNA分子。因子代

25、DNA分子與親代DNA分子的結構是完全一樣，所以DNA復制3次需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為7（a/2m）。本題正確答案為C。例2（2004江蘇卷）下列對轉運RNA的描述，正確的是A每種轉運RNA能識別并轉運多種氨基酸B每種氨基酸只有一種轉運RNA能轉運它C轉運RNA能識別信使RNA上的密碼子D轉運RNA轉運氨基酸到細胞核內解題思路 轉運RNA是將氨基酸轉移到核糖體內的一種RNA，每種轉運RNA只能識別并轉移一種氨基酸；一種氨基酸有多個密碼子，因此與密碼子堿基互補的反密碼子也有多個，即一種氨基酸有幾種轉運RNA能轉運它。本題正確答案為C鞏固練習1細胞每次分裂時DNA都復制一次，每次復制都是A

26、母鏈和母鏈，子鏈和子鏈，各組成一條子代DNAB每條子鏈和它堿基互補配對的母鏈組成子代DNAC每條子鏈隨機地和兩條母鏈之一組成子代DNAD母鏈降解，重新形成兩個子代DNA2具有A個堿基對的個DNA分子片段，含有m個腺嘌呤，該片段完成第n次復制需要多少個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸A(2n1)(Am) B2n(Am)C(2n1)(A/2)m D2n(A/2)m3關于遺傳信息和遺傳密碼在核酸中的位置和堿基構成的敘述中,下列正確的是A遺傳信息位于mRNA上，遺傳密碼位于DNA上，構成堿基相同B遺傳信息位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA上，構成堿基相同C遺傳信息和遺傳密碼都位于DNA上，構成堿基相同D遺傳信息

27、位于DNA上，遺傳密碼位于mRNA上，若含有遺傳信息的模板鏈堿基組成為CGA，則遺傳密碼的堿基構成為GCU圖2024圖202為一組模擬實驗，假設實驗能正常進行，四個試管都有產物產生。下列敘述錯誤的是 Aa、b兩個試管內的產物都是DNABa試管內模擬的是DNA復制過程Cb試管內模擬的是轉錄過程Dd試管內模擬的是逆轉錄過程5下列關于DNA復制和轉錄異同點的敘述中正確的是 A模板不同 B場所不同C產物不同 D所需的酶相同6若基因中脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生變化，那一定會導致A遺傳性狀的改變B遺傳密碼的改變C氨基酸結構的改變D遺傳規(guī)律的改變7圖表示為某動物體內的某種生理過程的示意圖，請根據(jù)圖示內容回答下列相關的問題：（1）圖示內容所代表的生理過程稱為_。（2）你認為圖中E所示結構運載的氨基酸是_。附相關密碼子：甲硫氨酸(AUG)，酪氨酸(UAC)，精氨酸(CGA)，丙氨酸(GCU)，蘇氨酸(ACA)，絲氨酸(UCU)中心法則中心法則：遺傳信息傳遞的規(guī)律中心法則的補充：補充某些RNA病毒遺傳信息的傳遞規(guī)律科學家把遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再由RNA決定_合成，以及遺傳信息由DNA復制傳遞給_的規(guī)律稱為_。中心法則及其發(fā)展表達如下：_第三節(jié) 基因工程與轉基因生物學習目標（1）基因工程的概念（2）基因操作的工具和基本步驟（3）基因工程所取得的成果以及發(fā)展前景學習難點