2023學(xué)年完整版基因的表達(dá)3

新課標(biāo)人教版課件系列《高中生物》必修2第四章

《基因的表達(dá)》教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)１、概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯２、中心法則的提出及其發(fā)展３、基因，蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系課時(shí)安排第一節(jié)2課時(shí)第二節(jié)1課時(shí)選學(xué)第四章《基因的表達(dá)》第一節(jié)《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》1．知識(shí)性——概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。2．情感性——體驗(yàn)基因表達(dá)過(guò)程的和諧美，基因表達(dá)原理的邏輯美、簡(jiǎn)約美。3．技能性——通過(guò)基因控制蛋白質(zhì)合成的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的______者和_____者性狀的形成離不開(kāi)________(特別是酶)的作用______控制生物體的性狀基因_________蛋白質(zhì)_______來(lái)_____性狀！體現(xiàn)承擔(dān)蛋白質(zhì)基因通過(guò)指導(dǎo)的合成控制______指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因是有_________的_____片段；DNA主要存在于________中，而蛋白質(zhì)的合成是在_______中進(jìn)行的?；蜻z傳效應(yīng)DNA細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)DNA主要在細(xì)胞核中蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)里進(jìn)行控制通過(guò)RNAGUUAUUAUCRNA的種類(lèi)是怎么區(qū)分的？

根據(jù)RNA功能，可以分為mRNA（信使RNA)、tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)和rRNA(核糖體RNA)三種。RNA的結(jié)構(gòu)和作用是什么？RNA由一分子磷酸，一分子核糖和一分子含氮的堿基組成核糖核苷酸連接而成的單鏈分子。當(dāng)細(xì)胞中只有RNA時(shí)，它是遺傳物質(zhì)；當(dāng)細(xì)胞中含有DNA時(shí)，RNA主要是負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和轉(zhuǎn)錄。mRNA——信使tRNA——轉(zhuǎn)運(yùn)rRNA——核糖體蛋白質(zhì)rRNA核糖體tRNAmRNARNA種類(lèi)mRNA為什么叫做信使RNA？它是誰(shuí)的信使？RNA是由基本單位——核苷酸連接而成，跟DNA一樣能儲(chǔ)存遺傳信息；RNA一般為單鏈，比DNA短，能通過(guò)核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中；RNA與DNA的關(guān)系中，也遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”；因此以mRNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。為什么mRNA適于作DNA的信使？因?yàn)樗沁z傳信息的傳遞者，所以叫做信使RNA。它是DNA的信使。DNA蛋白質(zhì)mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯基因的表達(dá)一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（1）概念：（2）實(shí)質(zhì)：

從DNA轉(zhuǎn)移到了mRNA（3）場(chǎng)所：

指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成mRNA的過(guò)程遺傳信息在細(xì)胞核中ACGTGTTTADNA的平面結(jié)構(gòu)圖TG

C

AC

AA

A

T

AGCAGACGGUUUDNA游離的核糖核苷酸以DNA的一條鏈為模板合成mRNARNA聚合酶TG

C

AC

AA

A

T

思考：與DNA復(fù)制的異同點(diǎn)？TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUA

組成

mRNA的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來(lái)注意堿基配對(duì)規(guī)律TG

C

AC

AA

A

T

AGCGACGGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGUUAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUUGAUGTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGUGAUGUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUTG

C

AC

AA

A

T

GCGACGGAUGUUATG

C

AC

AA

A

T

GCGCGGAUGUUAUTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUCTG

C

AC

AA

A

T

GGCGGAUGUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上mRNADNATG

C

AC

AA

A

T

ACGUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA在細(xì)胞核中合成AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核

核孔DNAmRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)ACGUGUUUAmRNARNA聚合酶GACUGACUATGCATGCDNAACGTTGCADNAUCAG解旋UCAGUACUGmRNA方向UACUGmRNADNA→RNA轉(zhuǎn)錄圖解復(fù)旋ATGCATGCACGTTGCATCAGAGTCATGCATCGATGCATCG半保留復(fù)制解旋復(fù)旋復(fù)旋DNA復(fù)制圖解轉(zhuǎn)錄小結(jié)場(chǎng)所:模板:原料:條件:產(chǎn)物:特點(diǎn):原則:細(xì)胞核DNA的一條鏈四種核糖核苷酸(A、G、C、U）需要酶和ATP單鏈的RNA邊解旋邊轉(zhuǎn)錄堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（A=U，G=C）DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄時(shí)間場(chǎng)所解旋模板原料酶能量原則特點(diǎn)產(chǎn)物細(xì)胞分裂間期生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋只解有遺傳效應(yīng)片段DNA的兩條鏈均為模板DNA的一條鏈為模板四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸DNA聚合酶等RNA聚合酶等ATPATPA-T、G-CA-U、G-C半保留復(fù)制，邊解旋邊復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄2個(gè)子代DNA分子1個(gè)信使RNAmRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，開(kāi)始它新的歷程——翻譯。

轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列，而不是蛋白質(zhì)。那么，RNA上的堿基序列如何能決定蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢？mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)？二、遺傳信息的翻譯

遺傳學(xué)上把以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程叫做翻譯。

DNA和RNA都只含有4種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸有20種。這4種堿基是怎樣決定蛋白質(zhì)的20種氨基酸的？堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系？思考與討論如果1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸？如果2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸最多只能編碼16種，42=16。三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系思考與討論

密碼子

密碼子

密碼子UCAUGAUUAmRNA

密碼子：mRNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。

密碼子密碼子由哪幾種堿基組成？運(yùn)載工具：轉(zhuǎn)運(yùn)

RNA（tRNA)ACU天冬氨酸AUG

異亮氨酸

反密碼子注意：一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸ACGUGAUUAmRNA細(xì)胞質(zhì)中的mRNAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAACGUGAUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸

核糖體mRNA與核糖體結(jié)合AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAAUG異亮氨酸ACGUGAUUA

兩個(gè)氨基酸分子縮合縮合AUG異亮氨酸AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAUAC甲硫氨酸ACU天冬氨酸

一個(gè)個(gè)氨基酸分子縮合成鏈狀結(jié)構(gòu)UCAUGAUUAAG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA甲硫氨酸ACU天冬氨酸AUG異亮氨酸UCAUGAUUA

tRNA離開(kāi)，再去轉(zhuǎn)運(yùn)下一個(gè)氨基酸AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUA甲硫氨酸天冬氨酸AUG異亮氨酸AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAUCAUGAUUA以mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)

甲硫氨酸天冬氨酸異亮氨酸

多肽鏈合成之后，從核糖體中脫離，再經(jīng)過(guò)盤(pán)曲折疊形成一定空間結(jié)構(gòu)，最終形成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子。信息傳遞DNA上的遺傳信息（脫氧核苷酸的排列順序）轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核mRNA(核糖核苷酸的排列順序)翻譯細(xì)胞質(zhì)蛋白質(zhì)（特定的氨基酸順序）生物呈現(xiàn)多樣性1.翻譯的場(chǎng)所：2.翻譯時(shí)的模板：3.翻譯的原料：4.翻譯的起始密碼有:個(gè)，終止密碼有:個(gè)5.決定氨基酸的密碼子種。6.翻譯時(shí)的堿基配對(duì)：7.肽鏈由各相鄰的氨基酸通過(guò)

連接形成。8.翻譯的條件：3

61肽鍵2AUCGmRNA─┴─┴─┴─┴─tRNA─┴─┴─┴─┴─

UAGC細(xì)胞質(zhì)的核糖體mRNA合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸酶，ATP模板、原料翻譯小結(jié)階段項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄（有解旋）翻譯（無(wú)解旋）定義場(chǎng)所模板遺傳信息傳遞的方向原料產(chǎn)物實(shí)質(zhì)在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過(guò)程。以信使RNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體DNA的一條鏈信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)含A、U、C、G的4種核糖核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列順序的多肽，進(jìn)一步加工為蛋白質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)DNARNA蛋白質(zhì)1366n3nn堿基數(shù)堿基數(shù)氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)（n-m）0重點(diǎn)：弄清基因中的堿基、RNA中的堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量關(guān)系基因中的堿基、RNA中的堿基和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量比為：6：3：1A1、DNA的基本功能是使遺傳信息得到A.傳遞和表達(dá)B.儲(chǔ)存和復(fù)制C.轉(zhuǎn)錄和翻譯D.復(fù)制和翻譯A2、對(duì)比RNA和DNA化學(xué)成分，RNA特有的是A.核糖和尿嘧啶B.脫氧核糖和尿嘧啶C.核糖和胸腺嘧啶D.脫氧核糖和胸腺嘧啶D3、DNA分子的解旋發(fā)生在哪一過(guò)程中A.復(fù)制B.轉(zhuǎn)錄C.翻譯D.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄B4、組成DNA和RNA的核苷酸、五碳糖和堿基共有A.

8、8、8種B.

8、2、5種C.

2、2、4種D.

2、2、8種B5、小麥的遺傳物質(zhì)由幾種核苷酸組成A.2種B.4種C.5種D.8種D6、以下哪項(xiàng)對(duì)RNA來(lái)說(shuō)是正確的A.C＋G＝A＋UB.C＋G＞A＋UC.G＋A＝C＋UD.前三項(xiàng)都不對(duì)9、已知一段雙鏈DNA分子中，鳥(niǎo)嘌呤所占比例為20%，由該DNA轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA中，其胞嘧啶的比例是A.10%B.20%C.40%D.無(wú)法確定D8、某信使RNA的堿基中，U占19%，A占21%，則作為它的模板的DNA中，胞嘧啶占全部堿基的A.21%B.19%C.60%D.30%D7、某信使RNA上，A的含量是24%，U的含量是26%，C的含量是27%，則控制其合成的模板鏈中G的含量為A.

23%D.

24%B.

25%C.

27%CA11、有3個(gè)核酸分子，經(jīng)分析共有5種堿基，8種核苷酸，4條多核苷酸鏈，它的組成是A.

一個(gè)DNA分子，兩個(gè)RNA分子B.

兩個(gè)DNA分子，一個(gè)RNA分子C.

三個(gè)DNA分子D.

三個(gè)RNA分子B10、某一核酸分子，堿基A數(shù)量為52%，該核酸分子是A.只是DNA分子B.單鏈DNA分子或RNA分子C.只有RNA分子D.雙鏈DNA分子或RNA分子1、在遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中，翻譯者是

A.基因B.信使RNAC.轉(zhuǎn)運(yùn)RNAD.遺傳密碼3、下列關(guān)于遺傳密碼的敘述中，錯(cuò)誤的是

A.一種氨基酸可能有多種與之對(duì)應(yīng)的遺傳密碼

B.GTA肯定不是遺傳密碼

C.每種密碼都有與之對(duì)應(yīng)的氨基酸

D.信使RNA上的GCA在人細(xì)胞中和小麥細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸C2、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的場(chǎng)所依次是

A.細(xì)胞核、細(xì)胞核、核糖體

B.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、核糖體

C.細(xì)胞核、細(xì)胞核、高爾基體

D.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、線粒體ACB4、由密碼子表可知A.密碼子是DNA的成分B.一個(gè)密碼子只能代表一種氨基酸C.密碼子可以代表遺傳物質(zhì)D.密碼子存在于細(xì)胞核中A5、如果細(xì)胞甲比細(xì)胞乙RNA含量多，可能的原因是A.甲合成的蛋白質(zhì)比乙多B.乙合成的蛋白質(zhì)比甲多C.甲含的染色體比乙多D.甲含的DNA比乙多D6、構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，則決定氨基酸的密碼子和組成密碼子的堿基種類(lèi)分別有A.

20種和20種B.

64種和20種C.

64種和4種D.

61種和4種B7、控制合成胰島素（含51個(gè)氨基酸）的基因中，含有嘧啶堿基至少有A.306個(gè)B.153個(gè)C.102個(gè)D.51個(gè)C8、某DNA片段中有1200個(gè)堿基對(duì)，控制合成某蛋白質(zhì)，從理論上計(jì)算，在翻譯過(guò)程中，最多需要多少種轉(zhuǎn)移RNA參與運(yùn)輸氨基酸A.400B.200C.61D.2011、一條多肽鏈含有氨基酸2000個(gè)，則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA分子和用來(lái)轉(zhuǎn)錄信使RNA的DNA分子分別至少要有堿基（含終止密碼子）

A.6003和6006個(gè)B.6003和12006個(gè)

C.3003和6006個(gè)D.5003和8006個(gè)10、構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類(lèi)約有20種，則決定氨基酸的密碼子和轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的RNA種類(lèi)分別約有

A.20種、20種B.64種、20種

C.64種、64種D.61種、61種9、科研人員用鳥(niǎo)嘌呤、腺嘌呤和胞嘧啶三種堿基人工合成mRNA分子，請(qǐng)分析該mRNA分子包含的密碼子的種類(lèi)最多有

A.8種B.9種C.64種D.27種DDB13、已知一個(gè)雙鏈DNA分子中堿基A占30％，其轉(zhuǎn)錄成的信使RNA上的U為35％，則信使RNA上的堿基A為

A.30％B.35％C.40％D.25％D14、已知一段信使RNA上有12個(gè)A和G，該信使RNA上共有30個(gè)堿基。那么轉(zhuǎn)錄成信使RNA的一段DNA分子中應(yīng)有C和TA.12個(gè)B.18個(gè)C.24個(gè)D.30個(gè)D總(A+T)%=(A2+T2)%=RNA中(A+U)%第四章《基因的表達(dá)》第二節(jié)《基因?qū)π誀畹目刂啤?/p>

同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉和浸在水中的葉，表現(xiàn)出了兩種不同的形態(tài)。

▲討論：

1.這兩種葉形有什么區(qū)別？

水中的葉比空氣中的葉要狹小細(xì)長(zhǎng)一些

2.這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？

一樣

3.你能提出什么問(wèn)題嗎？

為什么細(xì)胞的基因組成相同，而性狀卻表現(xiàn)出明顯不同？根據(jù)DNA復(fù)制、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過(guò)程，畫(huà)一張遺傳信息的傳遞方向圖動(dòng)動(dòng)手一、中心法則的提出及其發(fā)展1、1957年克里克提出中心法則：轉(zhuǎn)錄翻譯DNARNA蛋白質(zhì)n個(gè)基因（脫氧核苷酸序列）核糖核苷酸排列序列遺傳信息遺傳密碼氨基酸序列資料分析1、1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。2、1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。3、1982年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瘋牛病是由一種結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)在腦細(xì)胞內(nèi)大量增殖引起的。這種因錯(cuò)誤折疊而形成的結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)形成。2.歷史的步伐討論1、你認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)證據(jù)是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則，為什么？2、作為生物學(xué)的核心規(guī)律之一，中心法則應(yīng)該全面地反映遺傳信息的傳遞規(guī)律。根據(jù)上述資料，你認(rèn)為傳統(tǒng)的中心法則是否需要修改？如果需要，應(yīng)該怎樣修改？3、請(qǐng)根據(jù)討論結(jié)果，修改原中心法則圖解，建議用實(shí)線表示確信無(wú)疑的結(jié)論，用虛線表示可能正確的結(jié)論。沒(méi)有，實(shí)驗(yàn)證據(jù)指出了原有的中心法則沒(méi)包含的遺傳信息的可能傳遞途徑，是對(duì)中心法則的補(bǔ)充而非否定轉(zhuǎn)錄翻譯DNARNA蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄n個(gè)基因（脫氧核苷酸序列）核苷酸排列序列遺傳信息遺傳密碼氨基酸序列

基因、蛋白質(zhì)與性狀有何關(guān)系？3.中心法則的地位：是生命體系中最核心、最簡(jiǎn)約、最本質(zhì)的規(guī)律二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系DNA中插入了一段外來(lái)的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不合成為淀粉，蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮（性狀：皺粒）編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成為淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆顯得圓鼓鼓（性狀：圓粒）白化病

白化病是一種較常見(jiàn)的皮膚及其附屬器官黑色素缺乏所引起的疾病。這類(lèi)病人通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼睛缺乏黑色素，表現(xiàn)出怕光等行為人的白化病控制酶形成的基因異?？刂泼感纬傻幕蛘＠野彼崦覆荒苷：铣衫野彼崦刚：铣衫野彼岵荒苷＾D(zhuǎn)化為黑色素酪氨酸能正常轉(zhuǎn)化為黑色素缺乏黑色素而表現(xiàn)為白化病表現(xiàn)正常由這二個(gè)實(shí)例大家可以總結(jié)出什么共同點(diǎn)？結(jié)論：基因通過(guò)控制酶或激素的合成來(lái)控制代謝的過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀mＲＮＡ氨基酸結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)正常異常纈氨酸谷氨酸ＤＮＡＧＡＡＣＴＴＧＴＡＣＡＴＧＡＡ突變ＧＵＡ鐮刀型細(xì)胞貧血癥

控制血紅蛋白形成的基因中一個(gè)堿基對(duì)變化血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細(xì)胞呈鐮刀狀紅細(xì)胞容易破裂，患溶血性貧血囊性纖維病CFTR基因缺失了3個(gè)堿基結(jié)構(gòu)蛋白(CFTR蛋白)異常，導(dǎo)致功能異?；颊咧夤軆?nèi)黏液增多黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染治療方法——基因治療

基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系是

基因結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀酶或激素

細(xì)胞代謝生物性狀蛋白質(zhì)直接作用間接作用總之：a.生物性狀主要是由蛋白質(zhì)體現(xiàn)

b.蛋白質(zhì)的合成又受基因的控制所以：生物的性狀是由基因控制的

三、基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系技能訓(xùn)練

遺傳學(xué)家曾做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)：長(zhǎng)翅果蠅幼蟲(chóng)正常的培養(yǎng)溫度為25℃，將孵化后4~7d的長(zhǎng)翅果蠅幼蟲(chóng)在35~37℃處理6~24h后，得到了某些殘翅果蠅，這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍然是長(zhǎng)翅果蠅。

1、請(qǐng)針對(duì)出現(xiàn)殘翅果蠅的原因提出假說(shuō)，進(jìn)行解釋。提示：翅的發(fā)育是否經(jīng)過(guò)酶催化的反應(yīng)？酶與基因的關(guān)系是怎樣的？酶與溫度的關(guān)系是怎樣的？

2、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明基因與性狀的關(guān)系是怎樣的？假設(shè)：翅的發(fā)育需要經(jīng)過(guò)酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因指導(dǎo)下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件影響。結(jié)論：基因控制生物體的性狀，而性狀的形成同時(shí)還受到環(huán)境的影響。性狀＝基因＋外界環(huán)境▲性狀的形成往往是內(nèi)因（基因）與外因（環(huán)境因素等）相互作用的結(jié)果人的身高可能是由多個(gè)基因決定的。后天營(yíng)養(yǎng)和鍛煉也很重要。四、生物體性狀的多基因因素

基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。細(xì)胞質(zhì)基因細(xì)胞核基因存在部位是否與蛋白質(zhì)結(jié)合基因數(shù)量遺傳方式功能五、細(xì)胞質(zhì)基因與細(xì)胞核基因的區(qū)別葉綠體、線粒體細(xì)胞核中否，DNA分子裸露與蛋白質(zhì)合成為染色體少多母系遺傳遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律半自主復(fù)制轉(zhuǎn)錄、翻譯復(fù)制轉(zhuǎn)錄、翻譯1、揭示生物體內(nèi)遺傳信息傳遞一般規(guī)律的是（）

A．基因的遺傳定律

B．堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

C．中心法則

D．自然選擇學(xué)說(shuō)基礎(chǔ)訓(xùn)練C2、如下圖是設(shè)想的一條生物合成途徑的示意圖。若將缺乏此途徑中必需的某種酶的微生物置于含X的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)微生物內(nèi)有大量的M和L，但沒(méi)有Z，試問(wèn)基因突變影響到哪種酶（）MYLXZB酶C酶E酶D酶A酶A、E酶B、B酶C、C酶D、A酶和D酶C3、下圖所示的過(guò)程，正常情況下在動(dòng)植物細(xì)胞中都不可能發(fā)生的是（

）

A、①②

B、③④⑥

C、⑤⑥

D、②④

B4、甜豌豆的紫花對(duì)白花是一對(duì)相對(duì)性狀，由非同源染色體上的兩個(gè)相對(duì)基因共同控制，只有當(dāng)同時(shí)存在兩個(gè)顯性基因（A和B）時(shí)，花中的紫色素才能合成，下列說(shuō)法正確的是（）A．一種性狀只能由一種基因控制B．生物體的性狀完全由基因控制C．每種性狀都是由兩個(gè)基因控制的D．基因之間存在著相互作用D1、觀賞植物藏報(bào)春，在20-25℃的條件下，紅色（A）對(duì)白色（a）為顯性，基因型為AA或Aa的藏報(bào)春開(kāi)紅花，基因型為aa的藏報(bào)春開(kāi)白花。但是，如果把開(kāi)紅花的藏報(bào)春移到30℃條件下，雖然基因型仍為AA或Aa，但新開(kāi)的花全是白花，這說(shuō)明了什么？

表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境相互作用的結(jié)果拔高練習(xí)引發(fā)非典型肺炎的SARS病毒為單鏈RNA病毒，復(fù)制不經(jīng)過(guò)DNA中間體，使用標(biāo)準(zhǔn)密碼子。下圖為SARS病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖示意圖：

請(qǐng)概括出SARS病毒遺傳信息傳遞和表達(dá)的主要途徑：

。（病毒）RNA→（互補(bǔ)）RNA

→（病毒）RNA→蛋白質(zhì)或RNA（自我復(fù)制）→蛋白質(zhì)點(diǎn)擊高考第二節(jié)基因?qū)π誀畹目刂菩〗Y(jié)：一、中心法則的提出及其發(fā)展二、基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系三、基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系四、生物性狀是由多個(gè)基因控制的五、細(xì)胞質(zhì)基因DNA轉(zhuǎn)錄復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄RNA蛋白質(zhì)翻譯RNA復(fù)制基因酶或激素結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞代謝細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀生物性狀第四章《基因的表達(dá)》第三節(jié)《遺傳密碼的破譯（選學(xué)）》問(wèn)題探討我們知道了核酸中的堿基序列就是遺傳信息，翻譯實(shí)際上就是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列，那堿基序列與氨基酸序列是如何對(duì)應(yīng)的呢？歷史的步伐1、1866年，孟德?tīng)柼岢鲞z傳定律。2、1883年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)馬蛔蟲(chóng)配中的染色體數(shù)目只有體細(xì)胞中的一半。3、1890年，科學(xué)家確認(rèn)了減數(shù)分裂產(chǎn)生配子。4、1891年，科學(xué)家描述了減數(shù)分裂的全過(guò)程。5、1902年，鮑維豐(T.Boveri)和1903年薩頓(W.Sutton)在研究減數(shù)分裂時(shí)，發(fā)現(xiàn)遺傳因子的行為與染色體行為呈平行關(guān)系，提出染色體是遺傳因子載體，可說(shuō)是染色體遺傳學(xué)說(shuō)的初步論證。6、1909年的約翰遜(W.Johannsen)稱(chēng)孟德?tīng)柤俣ǖ摹斑z傳因子”為“基因”，并明確區(qū)別基因型和表型。7、1909年，詹森斯(F.A.Janssen)觀察到染色體在減數(shù)分裂時(shí)呈交叉現(xiàn)象，為解釋基因連鎖現(xiàn)象提供了基礎(chǔ)。8、1909年，摩爾根(T.H.Morgan,1866-1945)開(kāi)始對(duì)果蠅迸行實(shí)驗(yàn)遺傳學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)了伴性遺傳的規(guī)律。他和他的學(xué)生還發(fā)現(xiàn)了連鎖、交換和不分離規(guī)律等。并進(jìn)一步證明基因在染色體上呈直線排列，從而發(fā)展了染色體遺傳學(xué)說(shuō)。1926年摩爾根提出基因?qū)W說(shuō)，發(fā)表《基因論》歷史的步伐9、20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。10、1928年格里菲思的肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)。11、1940年艾弗里用純化因子研究肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)。12、1941年提出了一個(gè)基因一種酶的假說(shuō)。一個(gè)基因一種酶假說(shuō)暗示了基因的作用是指導(dǎo)蛋白質(zhì)分子的最后構(gòu)型，從而決定其特異性。

13、1944年，理論物理學(xué)家薛定諤發(fā)表的《什么是生命》一書(shū)中就大膽地預(yù)言，遺傳物質(zhì)是一種信息分子，可能類(lèi)似作為一般民用的莫爾斯電碼的兩個(gè)符號(hào)：“·

”、“—”，通過(guò)排列組合來(lái)儲(chǔ)存遺傳信息。

14、1952年赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)。確認(rèn)DNA是遺傳物質(zhì)。15、1953年，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。16、1957年提出一個(gè)中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)。

17、1958年科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料，證實(shí)了DNA的半保留復(fù)制。18、1961年克里克等證明了他于1958年提出的關(guān)于遺傳三聯(lián)密碼的推測(cè)，1969年

Nirenberg等解譯出全部遺傳密碼。19、60年代，闡明mRNA、tRNA及核糖體的功能、蛋白質(zhì)生物合成的過(guò)程。研究的背景：

1941年比德?tīng)枺℅.Beadle）和塔特姆（E.Tatum）的工作則強(qiáng)有力地證明了基因突變引起了酶的改變，而且每一種基因一定控制著一種特定酶的合成，從而提出了一個(gè)基因一種酶的假說(shuō)。人們逐步地認(rèn)識(shí)到基因和蛋白的關(guān)系?！爸行姆▌t”提出后更為明確地指指出了遺傳信息傳遞的方向，總體上來(lái)說(shuō)是從DNA→RNA→蛋白質(zhì)。那DNA和蛋白質(zhì)之間究竟是什么關(guān)系？或者說(shuō)DNA是如何決定蛋白質(zhì)？這個(gè)有趣而深?yuàn)W的問(wèn)題在五十年代末就開(kāi)始引起了一批研究者的極大興趣。

1944年，理論物理學(xué)家薛定諤發(fā)表的《什么是生命》一書(shū)中就大膽地預(yù)言，染色體是由一些同分異構(gòu)的單體分子連續(xù)所組成。這種連續(xù)體的精確性組成了遺傳密碼。他認(rèn)為遺傳物質(zhì)是一種信息分子，同分異構(gòu)單體可能作為一般民用的莫爾斯電碼的兩個(gè)符號(hào)：“·”、“—”，通過(guò)排列組合來(lái)儲(chǔ)存遺傳信息。莫爾斯電報(bào)?:短音念作"滴（di）"

—:長(zhǎng)音念作"答（da）"

字碼:

A:?—

B:—???

C:—?—?

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E:?

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G:——?

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數(shù)碼(長(zhǎng)碼):

1:?————

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0:—————研究的背景：1944年，理論物理學(xué)家薛定諤發(fā)表的《什么是生命》一書(shū)，而當(dāng)時(shí)遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是尚未明確的，十年后DNA雙螺旋模型才得以建立，在這樣的背景下能將遺傳信息設(shè)想成一種電碼式的遺傳密碼形式，實(shí)在是一種超越時(shí)代的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)。

到1953年雙螺旋模型的建立，給予科學(xué)家們以很大的激勵(lì)。破譯遺傳密碼也就成了勢(shì)在必行的工作。遺傳密碼的試拼與閱讀方式的探索

對(duì)于遺傳密碼來(lái)說(shuō)最簡(jiǎn)單的破譯方法應(yīng)是將DNA順序或mRNA順序和多肽相比較。但和一般破譯密碼不同的是，遺傳信息的譯文——蛋白的順序是已知的，未知的都是密碼。1954年Sanger用紙層析分析了胰島素的結(jié)構(gòu)后，對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列了解得越來(lái)越多。但是直到1969年前后經(jīng)歷了十多年時(shí)間，多位科學(xué)家的執(zhí)著研究才破譯了密碼，其中最為重要的幾項(xiàng)工作其思路之新穎、方法之精巧都閃爍著科學(xué)的智慧之光。遺傳密碼的試拼與閱讀方式的探索

1954年科普作家伽莫夫G.Gamor對(duì)破譯密碼首先提出了挑戰(zhàn)。他以著有《奇異王國(guó)的湯姆金斯》等優(yōu)秀的科學(xué)幻想作品而著稱(chēng)，具有豐富的想象力，但他不是一位實(shí)驗(yàn)科學(xué)家，所以只能從理論上來(lái)嘗試密碼的解讀。當(dāng)年，他在《自然Nature》雜志首次發(fā)表了遺傳密碼的理論研究的文章，指出三個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸。遺傳密碼的試拼與閱讀方式的探索

接下來(lái)，人們不禁又要問(wèn)在三聯(lián)體中的每個(gè)堿基作為信息只讀一次還是重復(fù)閱讀呢？以重疊和非重疊方式閱讀DNA序列會(huì)有什么不同呢？《思考與討論》遺傳密碼的試拼與閱讀方式的探索

遺傳密碼的試拼與閱讀方式的探索

1957年Brenner.S發(fā)表了一篇令人興奮的理論文章，他通過(guò)蛋白質(zhì)的氨基酸順序分析，發(fā)現(xiàn)不存在氨基酸的鄰位限制作用，從而否定了遺傳密碼重疊閱讀的可能性。同時(shí)人們也發(fā)現(xiàn)在鐮刀形細(xì)胞貧血的例子中，血紅蛋白中僅有一個(gè)氨基酸發(fā)生改變。

遺傳密碼的試拼與閱讀方式的探索

很遺憾，伽莫夫也許是考慮到效率的問(wèn)題，認(rèn)為一個(gè)堿基可能被重復(fù)讀多次，也就是說(shuō)遺傳密碼的閱讀是完全重疊的，因此氨基酸數(shù)目和核苷酸數(shù)目存在著一對(duì)一的關(guān)系。

智者千慮，必有一失。很多著名的科學(xué)家也有過(guò)類(lèi)似的失誤。在資料較少的情況下，對(duì)未知的真理作出推斷，難免會(huì)發(fā)生偏差，但瑕不掩瑜，人們對(duì)他們的那種敏銳、大膽、睿智和創(chuàng)新的精神，巧妙的構(gòu)思仍敬佩不已。

遺傳密碼子的驗(yàn)證（克里克的實(shí)驗(yàn)）

他們用T4噬菌體染色體上的一個(gè)基因通過(guò)用原黃素處理，可以使DNA脫落或插入單個(gè)堿基，插入叫“加字”突變，脫落叫“減字”突變，無(wú)論加字和減字都可以引起移碼突變。Crick小組用這種方法獲得一系列的T4噬菌體“加字”和“減字”突變，再進(jìn)行雜交來(lái)獲得加入或減少一個(gè)，二個(gè)，三個(gè)的不同堿基數(shù)的系列突變。通過(guò)這樣的方法他們發(fā)現(xiàn)加入或減少一個(gè)和二個(gè)堿基都會(huì)引起噬菌體突變，無(wú)法產(chǎn)生正常功能的蛋白，而加入或減少3個(gè)堿基時(shí)卻可以合成正常功能的蛋白質(zhì)，為什么會(huì)這樣呢？遺傳密碼對(duì)應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)

1961-1962年，尼倫伯格（M.W.Nirenberg，1927～）和馬太（H.Matthaei）的實(shí)驗(yàn)：遺傳密碼對(duì)應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)

這一結(jié)果不僅證實(shí)了無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)的成功，同時(shí)還表明UUU是苯丙氨酸的密碼子。這是第一個(gè)遺傳密碼子被破譯。尼倫伯格的實(shí)驗(yàn)巧妙之處在于利用無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)進(jìn)行體外合成蛋白質(zhì)，他這富有創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法為他帶來(lái)了重大的成功！對(duì)比克里克和尼倫伯格的實(shí)驗(yàn)克里克的T4噬菌體實(shí)驗(yàn)?zāi)醾惒耋w外蛋白質(zhì)合成實(shí)驗(yàn)主要思路通過(guò)研究堿基的改變對(duì)蛋白質(zhì)合成的影響推斷遺傳密碼的性質(zhì)。建立體外蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，直接破解遺傳密碼規(guī)則。前提找到使DNA脫落或插入單個(gè)堿基的方法——原黃素處理多核苷酸磷酸化酶的發(fā)現(xiàn)，為得到polyU提供條件優(yōu)勢(shì)不需要理解蛋白質(zhì)合成過(guò)程，就能作出推斷密碼子的總體特征?？焖?，直接不足證據(jù)相對(duì)間接，工作量較大。需要首先了解細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成所需的條件。遺傳密碼對(duì)應(yīng)規(guī)則的發(fā)現(xiàn)

在接下來(lái)的六七年里，科學(xué)家沿著體外合成蛋白質(zhì)的思路，不斷地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，破譯出了全部的密碼子，并編制出了密碼子表。這項(xiàng)工作成為生物學(xué)史上的一個(gè)偉大的里程碑！為人類(lèi)探索和提示生命的本質(zhì)的研究向前邁進(jìn)一大步，為后面分子遺傳生物學(xué)的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。

遺傳密碼的破譯，測(cè)序方法的建立以及體外重組的實(shí)現(xiàn)是基因工程的三大基石。

小結(jié)

1、1941年提出了一個(gè)基因一種酶的假說(shuō)。一個(gè)基因一種酶假說(shuō)暗示了基因的作用是指導(dǎo)蛋白質(zhì)分子的最后構(gòu)型，從而決定其特異性。2、1944年，理論物理學(xué)家薛定諤發(fā)表的《什么是生命》一書(shū)中就大膽地預(yù)言，遺傳物質(zhì)是一種信息分子，可能類(lèi)似作為一般民用的莫爾斯電碼的兩個(gè)符號(hào)：“·

”、“—”，通過(guò)排列組合來(lái)儲(chǔ)存遺傳信息。3、1