基因表达教案.doc

1、第一节 遗传的物质基础 三、基因的表达（第一课时）本节课教学目标：1能举例说明染色体、DNA 和基因三者之间的关系及基因的本质2能说明 RNA 的结构组成情况，会比较 DNA 和 RNA 的区别3培养学生的逻辑思维能力。教学重点、难点1染色体、DNA 和基因三者之间的关系和基因的本质。2DNA 和 RNA 的区别教学用具幻灯片课件，多媒体投影等教学方法教师讲述、启发与学生讨论探索相结合。教学过程：1首先从复习 DNA 的结构和复制入手，并进一步提出：从 DNA 的结构和复制来看，能说明 DNA 作为遗传物质具备哪些特点？经过学生回答后，引出“DNA 能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和

2、性状”的特点。在此时可让学生回忆第一章学习的有关蛋白质功能的知识，进一步明确蛋白质是生命活动的体现者。DNA 如何控制蛋白质合成，如何控制性状呢？投影据科学家推算，人体内约 含有 10 万种以上的蛋白质，而人体每个细胞中只含有46 个 DNA 分子，那么 46 个 DNA 分子是如何控制合成 10 万种以上的蛋白质的？2提出“生物体细胞核中染色体和 DNA 分子数是相对恒定，而生物的性状却是多种多样的”这样一个矛盾，让学生思考、讨论，最后应该得出这样的结论：一条染色体上的一个 DNA 分子肯定会控制很多很多性状。由此引出基因的概念。讲 述 ： 早 在 19 世 纪 60 年 代 ， 遗 传 学

3、 家 们 就 提 出 了 生 物 的 性 状 是 由 遗 传 因 子控 制 的 观 点 ， 但 是 ， 当 时 所 说 的 遗 传 因 子 仅 仅 是 一 种 逻 辑 推 理 的 概 念 。 随 着 科 研水 平 的 不 断 提 高 ， 科 学 家 认 识 到 控 制 生 物 性 状 的 遗 传 单 位 是 一 种 物 质 且 具 有 一 定的 结 构 ， 基 因 就 是 这 种 遗 传 的 独 立 单 位 。 20 世 纪 初 期 ， 遗 传 学 家 们 通 过 果 蝇 的遗 传 实 验 ， 认 识 到 基 因 与 染 色 体 的 关 系 。3.生 ： 结 合 阅 读 提 纲 看 教 材 1

4、3 页 内 容 和 图 6-8， 使 学 生 明 确 基 因 与 染 色 体的 关 系 。 然 后 提 问 ：（1）与 DNA 的关系？具有遗传效应的 DNA 片段，一个 DNA 有许多个基因。（2）与性状的关系？决定性状的遗传物质的结构和功能单位，每一个基因可控制相应性状。（3）与脱氧核苷酸的关系？每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。（4）与染色体的关系？染色体为主要载体，且在染色体上呈直 线排列。（5）基因的位置？细胞核的染色体上(主要的 )（核基因）， 线粒体、叶绿体内 (质基因) 。（6）与遗传信息的关系？不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序) 不同，不同的基因就含有不同的遗传信息。

5、（7）与蛋白质的关系？基因控制性状是通过控制蛋白质合成来实现的（8）基因的功能是什么？传递遗传信息通过复制把遗传信息传递给下一代；表达遗传信息使遗传信息以一定方式反映到蛋白质的分子结构上。4.师点评要点：明确每个 DNA 分子有若干基因，相邻基因之间有一段不能控制生物性状、无遗传效应的基因间区，起到“连接”或“隔开”作用。基因的化学本质是有遗传效应的 DNA 片段，其基本单位是脱氧核苷酸。基因的脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息，并不是 DNA 上所有脱氧核苷酸的排列顺序，基因间区无遗传信息。明确染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系。脱氧核苷酸是 DNA 的基本单位；基因是 DNA 上的一个有

6、遗传效应的 DNA 片段；DNA 分子主要存在于染色体上。因此染色体是 DNA 的主要载体，也是基因的主要载体；基因在染色体上呈线性排列。在细胞未分裂时，1 条染色体上含有 1 个 DNA 分子，在复制后的染色体上则含有 2 个 DNA 分子，分别位于两姐妹染色单体上。性状是指生物的形态特征和生理特征。可以从上述第（2）、（7）个关系引出“基因如何控制蛋白质的合成”投 影 问 题 ：遗 传 物 质 DNA 一 般 都 存 在 于 细 胞 核 中 ，而 蛋 白 质 的 合 成 则 是在 细 胞 质 的 核 糖 体 上 进 行 的 ，那 么 细 胞 核 中 的 DNA 是 如 何 控 制 细 胞

7、质 中 蛋 白质 的 合 成 过 程 的 ？5让学生回忆几个问题：蛋白质合成的场所是什么？蛋白质分子结构概况如何？ 遗传信息主要存在于细胞的哪个部分？核糖体存在于细胞的哪个部分？通过解决这几个问题，教师可提出：遗传信息如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？6.接着教师要着重指出，基因控制蛋白质合成的过程，经过很多科学家的研究，已经基本上搞清楚了。科学家发现，基因中遗传信息由细胞核传到细胞质，再在核糖体表达出来的过程，都与媒介物 RNA 有关。因此，有必要了解 RNA 的分子结构和种类。此时，可利用教材中“DNA 分子与 RNA 分子的比较”表，让学生明确二者的异同。最后小结有关 RNA

8、 的一些知识：(1)组成：核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U(尿嘌呤)共同组成核糖核苷酸（RNA 的基本单位）。(2)结构：通常是单链结构，有些可以盘曲成特定的空间结构。如：转运 RNA 盘曲成三叶草的形状。通过三叶草的双链区说明 RNA 中的碱基也是可以互补配对的。(3)主要种类及功能：信使 RNA(mRNA)：单链结构，以 DNA 双链中的一条链为模板合成将 DNA 的遗传信息转录下来，以遗传密码的形式传至细胞质的核糖体上，成为蛋白质合成的模板。转运 RNA(tRNA)：相对分子质量较小，也是以 DNA 分子某些部分为模板合成的，是氨基酸的运载工具。它以其一端的 3 个碱基(反密码子)识别

9、mRNA 上的遗传密码另一端则携带一个特定的氨基酸进入核糖体“对号入座” 。一种转运 RNA 只能识别和转运一种氨基酸。 核糖体 RNA(rRNA)：为单链结构，它也是以 DNA 分子中某些部分作为模板合成的，核糖体 RNA 与蛋白质结合在一起，形成核糖体。核糖体是合成蛋白质的主要场所。（4）DNA 与 RNA 在组成、结构、功能等方面的异同比较(见下表)：核酸种类项目DNA RNA基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸五碳糖 脱氧核糖(C5H10O4) 核糖(C5H10O5)碱基 A、G、C、T A、G、C、U化学组成 无机酸 磷酸 磷酸结构 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构分类 通常只有一类

10、 分 mRNA、tRNA、rRNA 三类功能 主要的遗传物质在不存在 DNA 的生物里是遗传物质,在存在 DNA 的生物里辅助 DNA 完成功能存在场所(真核生物) 主要存在于细胞核中的染色体上主要存在于细胞质中(5)在 RNA 与 DNA 的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，由于 RNA 中没有T，DNA 中没有 U，所以当 RNA 与 DNA 有关系时，U 与 A 配对。这一点虽然还没有具体的内容，但事先明确后，对下一课时的学习有很大好处。典例分析：题型 1 基因概念的理解例 1、下列关于基因的说法，错误的是A基因是有遗传效应的 DNA 片段 B基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息C基

11、因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位 D基因是染色体的一段例 2、下列说法正确的是A一个基因就是一个 DNA 分子 B基因只分布在细胞核内的染色体上C若基因发生改变，遗传信息将会改变 DDNA 分子的两条链上各有一套完全相同的基因例 3、用 a 表示 DNA，b 表示基因，c 表示脱氧核苷酸，d 表示碱基。下图中四者关系中正确的是题型 2 DNA 与 RNA 的区别例 4、由 DNA 分子蕴藏的信息所支配合成的 RNA 在完全水解后，得到的化学物质是A氨基酸、葡萄糖、碱基 B氨基酸、核苷酸、葡萄糖c核糖、碱基、磷酸 D脱氧核糖、碱基、磷酸例 5、下列碱基序列中，属于 RNA 片段的是

12、AA T T G C C T A C BC U U G C U A G GCU U G A T A G A A DG C T A A C T C A例 6、噬菌体、烟草花叶病毒、烟草体内核苷酸的种类依次是A4、4、4 B4、4、8 C4、8、8 D8、8、8课堂练习：1、生物性状的主要控制者和主要体现者依次是 A染色体和 DNA BDNA(基因)和蛋白质(性状) CRNA 和蛋白质 D细胞核和蛋白质2、一段多核苷酸链中的碱基组成为 20的 A，20的 C，30的 G，30的 T，它是 ( )A双链 DNA B单链 DNA C双链 RNA D单链 RNA3、有三个核酸分子，经分析知共有五种碱基，

13、八种核苷酸，四条多核苷酸链，它们是A一个 DNA 分子，两个 RNA 分子 B三个 DNA 分子C二个 DNA 分子，一个 RNA 分子 D三个 RNA 分子4、控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位是( )A染色体 BDNA C基因 D脱氧核苷酸5、对比 RNA 和 DNA 的化学成分，RNA 特有的是 ( )A核糖和尿嘧啶 B脱氧核糖和尿嘧啶 c核糖和胸腺嘧啶 D脱氧核糖和胸腺嘧啶6、组成核酸的五碳糖、含氮碱基、核苷酸的种类数依次是A1、4、4 B2、4、4 C2、5、8 D1、5、57猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是A4、4、5 B5、4、4 C4、5、

14、4 D5、4、58、猴、噬菌体、烟草花叶病毒中组成遗传物质的碱基种类数，依次分别是A4、4、5 B5、4、4 C4、4、4 D5、4、59、在 DNA 水解酶的作用下，水解 DNA 分子可以获得 A四种核苷酸 B磷酸、核糖和 A、C、G、U 四种碱基 c四种脱氧核苷酸 D磷酸、脱氧核糖和 A、T、C、G 四种碱基10、 （多选）DNA 的基本功能是使遗传信息得以A复制与翻译 B传递 C贮存 D表达11、从化学本质看，基因是 A遗传物质的功能和结构单位 B贮存遗传信息的核苷酸序列 c染色体上是呈线性排列的结构 D有遗传效应的 DNA 片段12、染色体、DNA、基因三者关系密切，下列叙述中不正确的

15、是A每个染色体含一个 DNA 分子，每个 DNA 分子上有很多个基因B复制、分离和传递，三者都能相伴随而进行c三者都是遗传物质，三者都能行使生物的遗传作用D在生物的传种接代的过程中，染色体行为决定后二者的行为13、(多选)具有放射性同位素 3 H 的胸腺嘧啶，常被用来标定新合成的核酸。看将细胞培养在含 3 H 的胸腺嘧啶的培养液中，下列哪种结构中会被检测到放射性A染色体 B线粒体 C核糖体 D叶绿体14、基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约 80相同，则人与小鼠 DNA 碱基序列相同的比例是A20 B80 C100 D无法确定15、遗传信息是指 DNA 分子中的 A脱氧核糖的含量和排列 B碱

16、基互补配对的种类和数量cA-T 与 cc 的数量比 D基因的碱基排列顺序16、一段多核苷酸链中的碱基组成为 30的 T，30的 C。那么，它是一段 A双链 DNA B单链 DNA C双链 RNA D单链 RNA17、分析下列图表，回答有关问题(1)图中 B 是_F 是_，G 是_。(2)1 个 A 与 c 有两种比例关系：_和_，每个 C 含有_个D，每个 D 中可以有_个 E 所组成。(3)D 与 A 的位置关系是_。(4)从分子水平看，D 与 C 的关系是_。(5)c 的基本组成单位是图中的_。D 的主要载体是图中的_，除此之外，_和_也是 D 由亲代传递给子代的载体。(6)在 E 构成的链中，与一分子 G 相连接的有_分子的 F 和_分子的 H。(7)遗传信息是 D 中_的排列顺序。(8)生物的性状遗传主要通过 A 上的_传递给后代，实际上是通过_的排列顺序来传递遗传信息。