内容正文:
第二章 遗传的分子基础
第三节 遗传信息控制生物的性状
第1课时 基因控制蛋白质的合成(1)
一、教学目标:
说明基因和遗传信息的关系,概述遗传信息的转录和翻译过程。
二、教学重点:
基因的碱基排列顺序代表遗传信息,RNA的碱基排列顺序代表遗传密码。
三、教学难点:
基因控制蛋白质合成的转录和翻译过程。
四、课时安排:1
五、教学过程:
【自主梳理】
一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的异同点
核酸
项目
DNA
RNA
结构
通常是双螺旋结构,极少数病毒是单链结构
通常是单链结构
基本单位
脱氧核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
产生途径
DNA复制、逆转录
转录、RNA复制
存在部位
主要位于细胞核中染色体上,极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上
主要位于细胞质中
功能
传递和表达遗传信息
①mRNA:转录遗传信息,翻译的模板 ②tRNA:运输特定氨基酸 ③rRNA:核糖体的组成成分
2、RNA的类型 ⑴信使RNA(mRNA) ⑵转运RNA(tRNA)⑶核糖体RNA(rRNA)
3、转录 ⑴转录的概念 ⑵转录的场所 主要在细胞核
⑶转录的模板 以DNA的一条链为模板 ⑷转录的原料 4种核糖核苷酸
⑸转录的产物 一条单链的mRNA ⑹转录的原则 碱基互补配对
⑺转录与复制的异同(下表:)
阶段
项目
复制
转录
时间
细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期
生长发育的连续过程
进行场所
主要细胞核
主要细胞核
模板
以DNA的两条链为模板
以DNA的一条链为模板
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
条件
需要特定的酶和ATP
需要特定的酶和ATP
过程
在酶的作用下,两条扭成螺旋的双链解开,以解开的每段链为模板,按碱基互补配对原则(A—T、C—G、T—A、G—C)合成与模板互补的子链;子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构
在细胞核中,以DNA解旋后的一条链为模板,按照A—U、G—C、T—A、C—G的碱基互补配对原则,形成mRNA,mRNA从细胞核进入细胞质中,与核糖体结合
产物
两个双链的DNA分子
一条单链的mRNA
特点
边解旋边复制;半保留式复制(每个子代DNA含一条母链和一条子链)
边解旋边转录;DNA双链分子全保留式转录(转录后DNA仍保留原来的双链结构)
遗传信息的传递方向
遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子
遗传信息由DNA传到RNA
【课堂小结】见上表内容。
【作业布置】
(一)基础题
1.下面是关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述,其中不正确的是:
A.生物体的性状完全由基因控制; B.蛋白质的结构可以直接影响性状;
C.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的; D.蛋白质的功能可以影响性状。
2.判断下列表述是否正确。
(1)基因与性状之间是一一对应的关系。( )
(2)基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状。 ( )
(3)中心法则总结了遗传信息在细胞内的传递规律。 ( )
(二)拓展题
1.形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成,而红色色素的形成需要经历一系列生化反应,每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关,因此,红眼的形成实际上是多个基因协同作用的结果。但是,科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼基因。请你根据上述事实,分析红眼的形成与红眼基因的关系。
2.摩尔根通过白眼这一异常性状发现了控制果蝇眼色的基因。还有许多科学家也是从生物体的异常性状人手,研究相关基因的作用。想一想这是为什么?
【答案】基础题 1.A。 2.(1)×;(2)×;(3)√。
拓展题
1.红眼基因正常是形成红眼的必要而非充分条件。红眼基因正常,并且其他涉及红眼形成的基因也正常时,果蝇的红眼才能形成;如果红眼基因不正常,即使所有其他涉及红眼形成的基因都正常,果蝇的红眼也不能形成。
2.提示:生物体内基因的数目多、作用方式复杂,难以单独对其进行研究,生物体的异常性状为科学家研究相关基因的作用提供了一个突破口,使科学家能够从异常性状人手,分析性状异常的个体的基因与正常个体的基因是否存在区别,存在哪些区别等问题,从而建立起性状与基因的对应关系。因为性状是由基因控制的,如果某一性状发生异常,并且能够稳定遗传,说明控制该性状的基因发生了突变。根据异常性状的遗传方式,还可以分析出控制该性状的基因是位于性染色体上还是常染色体上,是显性还是隐性,并且可以预测这一性状将来的遗传规律。
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