第2章 第三节 遗传信息控制生物的性状（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一生物必修2（苏教版）

该高中生物学课件围绕“遗传信息控制生物的性状”，系统涵盖RNA结构与种类、转录翻译过程、中心法则、基因与性状关系、细胞分化及表观遗传等核心知识点，通过知识辨析和考点比较搭建学习支架，帮助学生衔接前后知识脉络。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，结合DNA指纹技术情境探究（如亲子鉴定案例分析）培养探究实践能力，采用对比表格（如DNA复制、转录、翻译比较）和问题辨析等教学方法，助力学生构建知识网络，提升科学思维，教师可借助丰富素材高效开展教学。

第三节　遗传信息控制生物的性状 1.RNA的结构、种类及特点 (1)基本单位及组成   知识点 1 DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成 必备知识 清单破 第二章　遗传的分子基础 高中同步 信使RNA(mRNA) 携带从DNA上转录来的遗传信息,通过核孔进入细胞质,作为翻译的模板 转运RNA(tRNA) 每种tRNA分子只能携带一种氨基酸,在合成多肽链时,tRNA负责将游离在细胞质基质中的氨基酸运向核糖体 核糖体RNA(rRNA) 核糖体的组成成分 (2)种类及特点 第二章　遗传的分子基础 高中同步 2.遗传信息的转录 (1)转录的概念:RNA主要是在细胞核中以DNA分子的一条链为模板,按照碱基互补配对原则 合成的,这一合成过程称为转录。 (2)转录过程   第二章　遗传的分子基础 高中同步 特别提醒     (1)转录过程中DNA的解旋是在RNA聚合酶的作用下进行的,不需要解旋酶。 (2)RNA聚合酶的作用包括破坏氢键(解旋)和催化形成磷酸二酯键。 (3)mRNA、tRNA、rRNA都是转录产物。 3.遗传信息的翻译 (1)遗传密码 ①mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的核苷酸称为一个密码子。通常以密码子中的碱基 表示遗传密码。 ②在全部64个密码子中,有61个密码子负责20种氨基酸的编码,其中碱基序列为AUG的密码 子是真核细胞唯一的起始密码子,编码甲硫氨酸。 ③在细菌体内,除了AUG外,GUG有时也可作为起始密码子,编码甲硫氨酸。 ④终止密码子有3个,分别为UAA、UGA、UAG,不编码任何氨基酸,是多肽链合成终止的信号。 第二章　遗传的分子基础 高中同步 (2)mRNA携带的信息能正确指导多肽链的合成依赖于mRNA上每个密码子与相应的tRNA 分子上反密码子(也用三个碱基表示)的结合,而这种结合要遵循碱基互补配对原则。 特别提醒     (1)一般情况下,1种密码子决定1种氨基酸;1种氨基酸可由1种或多种密码子决定(密码子的简 并性);地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码(密码子的通用性)。 (2)1种tRNA识别并转运1种氨基酸,而1种氨基酸可由1种或多种tRNA转运。 (3)tRNA并非只含3个碱基,其含多个碱基,且局部可进行碱基互补配对,即tRNA中含有氢键。 (3)翻译的过程 ①概念:在细胞中,以mRNA为模板,从一个特定的起始位点开始,按照每三个相邻的核糖核苷 酸代表一个氨基酸的原则,依次合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的过程。 第二章　遗传的分子基础 高中同步 　②过程 第二章　遗传的分子基础 高中同步 (4)多肽链合成后,从核糖体上脱离,经过盘曲、折叠、修饰等加工,形成特定的空间结构,最终 成为具有一定功能的蛋白质分子。 第二章　遗传的分子基础 高中同步 特别提醒     (1)翻译时,1个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,可以保证少 量的mRNA分子迅速合成大量相同的多肽链;核糖体沿着mRNA移动,而不是mRNA在核糖体 上移动。   (2)翻译过程的实质是氨基酸脱水缩合的过程。 (3)翻译过程需要三种RNA的参与,即mRNA作为模板、tRNA作为转运氨基酸的工具、rRNA 作为核糖体的组成成分。 第二章　遗传的分子基础 高中同步 1.中心法则的提出及发展 (1)克里克提出的中心法则   (2)发展 知识点 2 中心法则诠释了基因与生物性状的关系 RNA的自我复制 RNA逆转录 信息传递方式 RNA→RNA RNA→DNA 实例 流行性感冒病毒等RNA病毒 劳斯肉瘤病毒等RNA病毒 第二章　遗传的分子基础 高中同步 (3)完善后的中心法则图示   2.基因与生物性状的关系 (1)基因控制生物性状的两种途径 ①基因 蛋白质的结构 生物性状。 ②基因 酶的合成 代谢过程 生物性状。 (2)一个基因一般控制一个性状,但是,基因和性状之间的关系也不总是线性的,有时多个基因 控制一个性状,有时一个基因影响多种性状。 第二章　遗传的分子基础 高中同步 1.在不同的体细胞中,虽然基因组序列都一样,但基因的表达却是有选择性的。 2.基因选择性表达的机制涉及多种调控方式。例如,不参与编码蛋白质的微RNA(miRNA)能 在转录后介导对mRNA的降解,一些miRNA具有组织特异性和时序性,即只在特定的组织或 某个发育阶段起着调控作用。 3.基因选择性表达造成了细胞分化,形成了在形态、结构和功能上不同的细胞类型。不同类 型的细胞形成了组织、器官(系统)和个体,因此,细胞分化是多细胞生物个体发育的基础。 知识点 3 细胞分化的本质是基因选择性表达 第二章　遗传的分子基础 高中同步 1.表观遗传的概念:生物体基因的碱基序列保持不变,而表型发生可遗传变化的现象。 2.表观遗传在一定的条件下才能遗传给后代。 3.基因组表观遗传修饰的作用机制 (1)DNA甲基化:主要发生在基因组DNA上某些区域的胞嘧啶上,它的第5位碳原子和甲基之 间通过共价键结合,被修饰为5-甲基胞嘧啶。 (2)组蛋白修饰:在生物体内不同酶的作用下,在核小体的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学 基团的现象。这种修饰能改变染色质状态及其开放程度,进而调控基因的表达。 4.基因并不决定一切,许多现象不能简单地用基因型决定表型的遗传学理论来解释,而更可能 是DNA序列信息、表观遗传信息和环境信息之间相互作用,共同调控着生物的各种生命活 动。 知识点 4 表观遗传及其作用机制 第二章　遗传的分子基础 高中同步 知识辨析 1.遗传信息转录的产物只有mRNA,这种说法正确吗? 　　不正确。mRNA、tRNA、rRNA都是遗传信息转录的产物。 2.转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程,这种说法正确吗? 　　不正确。转录的模板是DNA分子的一条链,不是mRNA。 3.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质,这种说法正确吗? 　　不正确。核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质。 4.在蛋白质合成过程中密码子都决定氨基酸,这种说法正确吗? 　　不正确。密码子共有64种,有3种终止密码子,终止密码子不决定氨基酸。 提示 提示 提示 提示 第二章　遗传的分子基础 高中同步 5.胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因,故其可以产生胰岛素而不能产生抗体,这种说法正 确吗? 　　不正确。同一个体的每个体细胞中的基因相同,但基因的表达有差异。 6.同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关,这种说法正确吗? 正确。同卵双胞胎基因组成相同,但他们的性状具有微小差异,这种现象可能与表观遗 传有关。 提示 提示 第二章　遗传的分子基础 高中同步 关键能力 定点破 定点 1 DNA复制、转录和翻译的比较 DNA复制 转录 翻译 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 20种氨基酸 产物 与亲本相同的DNA RNA(mRNA、tR-NA、rRNA) 具有一定氨基酸顺序的蛋白质 碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C 第二章　遗传的分子基础 高中同步 特点 半保留复制,边解旋边复制 边解旋边转录 一个mRNA上可相继结合多个核糖体,同时合成多条相同的肽链 遗传信息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 研究方法 可用放射性同位素标记“T” 可用放射性同位素标 记“U” 可用放射性同位素标记某个氨基酸 第二章　遗传的分子基础 高中同步 1.中心法则与基因表达的关系   定点 2 中心法则的相关分析  第二章　遗传的分子基础 高中同步 2.中心法则体现了DNA的两大基本功能 (1)传递遗传信息:通过DNA复制完成,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。 (2)表达遗传信息:通过转录和翻译完成,发生在个体发育过程中。 3.“三看法”判断中心法则的过程   第二章　遗传的分子基础 高中同步 情境探究 　　DNA指纹技术可以用于亲子鉴定,如图是通过提取某小孩和其母亲以及待测定的四位 男性的DNA,经过一系列操作得到的一组DNA指纹图。   素养 生命观念——DNA指纹技术 学科素养 情境破 第二章　遗传的分子基础 高中同步 问题1 DNA指纹技术所依据的原理是什么? DNA分子具有特异性。 问题2 用DNA做亲子鉴定时,小孩的电泳条带会一半与其生母相吻合,另一半与其生父相吻 合,原因是什么?     孩子的每一对同源染色体中的两条染色体必定一条来自母亲,另一条来自父亲。 问题3 F1~F4中,谁是该小孩真正生物学上的父亲?为什么?   C的DNA指纹图中,一个条带与M的DNA指纹图中的一个条带相同,另一个条带与F2的 DNA指纹图中的一个条带相同,所以F2是该小孩真正生物学上的父亲。 提示 提示 提示 第二章　遗传的分子基础 高中同步 讲解分析 DNA指纹技术及其应用 (1)概念:两个随机个体具有相同DNA序列的可能性微乎其微,因此,DNA可以像指纹一样用来 识别身份,这种方法就是DNA指纹技术。 (2)操作方法:应用DNA指纹技术,首先需要用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段,然后用 电泳的方法将这些片段按大小分开,再经过一系列步骤,最后形成DNA指纹图。因为每个人 的DNA指纹图是独一无二的,所以我们可以通过分析指纹图的吻合程度来确认身份。 (3)应用:刑侦领域、亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。 第二章　遗传的分子基础 高中同步 ①刑侦领域 　　在法医学上,要确认某人是否为犯罪嫌疑人,可提取其血样或毛发的DNA,得到DNA指纹 图,然后与从现场残留的血迹、精液、唾液、痰液、毛发、骨骼或其他肉体成分上提取 DNA得到的DNA指纹图相比对,若二者相同,即可确认。如图所示,可确认1是犯罪嫌疑人。   ②亲子鉴定 a.原理:DNA是人的遗传物质,DNA分子具有特异性。 b.依据:分析发现,子女的DNA指纹图中几乎每一个条带都能在其双亲的DNA指纹图中找 到。因此可通过DNA指纹技术确定亲子关系。 第二章　遗传的分子基础 高中同步 典例呈现 例题 “小卫星DNA”是由几百至几千个碱基组成的串联重复序列,不同个体间存在串联重 复序列重复次数的差异,表现出高度的个体特异性。“小卫星DNA”中有一小段序列在所 有个体中都一样,称为核心序列。若把“核心序列”串联起来作为分子探针,与不同个体的 DNA进行分子杂交,就会呈现出各自特有的杂交图谱,被称作DNA指纹。下列叙述错误的是 (　    ) A.“DNA指纹”中杂交带的位置在亲子代中不会发生变化 B.不同个体的“小卫星DNA”中嘌呤碱基所占比例相同 C.利用同一个体的不同组织细胞得到的DNA指纹相同 D.不同个体的“小卫星DNA”中的“核心序列”碱基排序相同 A 第二章　遗传的分子基础 高中同步 解题思路    “小卫星DNA”是由几百至几千个碱基组成的串联重复序列,不同个体间存在 串联重复序列重复次数的差异,表现出高度的个体特异性,所以“DNA指纹”中杂交带的位 置在亲子代中会发生变化,A错误。不同个体的“小卫星DNA”中嘌呤碱基(A+G)所占比例 相同,均为1/2,B正确。同一个体的所有体细胞都来源于受精卵,则利用同一个体的不同组织 细胞得到的DNA指纹相同,C正确。“小卫星DNA”中有一小段序列在所有个体中都一样, 称为核心序列,则不同个体的“小卫星DNA”中的“核心序列”碱基排序相同,D正确。 第二章　遗传的分子基础 高中同步 $