遗传信息的传递

第三部分遗传信息的传递

复制、转录、翻译、基因表达调控及基因工程

第十章 DNA的生物合成——复制

要求：

掌握遗传信息传递的中心法则及其补充；掌握DNA的半保留复制方式、复制的原料、模板、参与复制的酶类；掌握逆转录的概念及逆转录酶的功能。

熟悉DNA复制的过程。

提要：

遗传信息的传递在医学生物学中具有重要作用，在这里主要讨论遗传的分子基础，即基因的分子生物学基本知识。

DNA是遗传的物质基础。DNA分子中碱基（核苷酸）的排列顺序即是贮藏的遗传信息。所谓基因，实质上是DNA大分子中的各功能片段。虽然DNA分子中只有A、G、C、T四种碱基，但由于DNA分子很大，含有的碱基数量极多（如人的基因组DNA含有约3×109个碱基对），可以有多种多样不同的排列方式。

不同的基因，其碱基的序列不同，携带着千变万化的遗传信息。细胞有丝分裂之前，细胞中的 DNA分子必须进行自我复制，将亲代DNA的遗传信息准确地传递到子代DNA分子中，这一过程称为DNA复制(replication)。由此，子代细胞则具有一套与亲代细胞完全相同的DNA分子，这就是遗传作用。

另一方面，DNA是信息分子，其分子中贮藏的信息必须要通过由它指导合成的特定蛋白质，表现特异的功能，才能体现出来。如前所述，蛋白质是生命的物质基础，蛋白质功能的复杂性依赖于蛋白质分子内氨基酸的排列顺序及其空间结构。蛋白质的结构不同，功能也各异，从而影响机体的各种生命活动。

现已证明，体内蛋白质分子合成时，其氨基酸的排列顺序最终是由DNA分子中核苷酸（碱基）顺序所决定的。但是，DNA本身并不能直接指导蛋白质的合成，而是首先以DNA分子为模板，在细胞内合成与其结构相应的RNA，将DNA的遗传信息抄录到mRNA（信使RNA）分子中，这种将 DNA遗传信息传递给RNA的过程，称为转录(transcription)。

通过转录，DNA的碱基序列按互补配对的原则转变成RNA分子中的相应碱基序列。然后，再以mRNA为模板，按照其碱基(A、G、C、U)的排列顺序，以三个相邻碱基序列为一种氨基酸的密码子形式，来决定蛋白质合成时氨基酸的序列。这一过程称为翻译(translation)。

通过转录和翻译，基因遗传信息指导合成各种功能的蛋白质，这就是基因表达（gene expression）。

遗传信息传递方向的这种规律，即复制—转录—翻译，称为遗传信息传递的中心法则。

进一步研究发现，某些病毒中RNA也可以作为模板，指导DNA的合成。这种信息传递方向与转录过程相反，称为逆（反向）转录。另外，还发现，某些病毒中的RNA亦可自身复制。这就是中心法则的补充。

学习基因分子生物学的基本知识具有重要意义。一方面它可以使我们对生命的本质有更深刻的认识，并且在此基础上有利于生物体的改造；另一方面，随着研究工作的深入，愈来愈多地发现某些疾病的发生与基因及表达异常有关。例如遗传病、恶性肿瘤、心血管疾病、某些神经性疾病等。为了更好地理解这些疾病发病的分子机理及相应的防治措施，学习遗传信息传递的基本知识是十分必要的。

在DNA复制过程中，首先是原DNA双螺旋的两条多核苷酸链之间的氢键断裂，双链解开并分为两股单链。然后，每条单链DNA各自作为模板，以三磷酸脱氧核糖核苷(dNTP)为原料，按照碱基配对规律(A与T配对，G与C配对)，合成新的互补链。这样形成的两个子代DNA分子与原来的亲代DNA分子的核苷酸顺序是完全相同的。在此过程中，每个子代DNA分子的双链，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的。这种复制方式称为半保留复制。由于DNA在代谢上的稳定性和复制的忠实性，经过许多代的复制，DNA分子上的遗传信息仍可准确地传给子代。

DNA的复制过程极为复杂，但其速度极快，这是由于许多酶和蛋白质因子参与了复制过程。其中，DNA聚合酶起着重要作用。在原有DNA模板链存在情况下，DNA聚合酶催化四种脱氧核苷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)，通过与模板链的碱基互补配对，合成新的对应DNA链，故此酶又称为DNA指导的DNA聚合酶(DNA directed DNA polymerase，缩写为 DDDP)。DNA聚合酶的特点是不能自行从头

合成DNA链，而必须有一个多核苷酸链作为引物，DNA聚合酶只能在此引物的

端催化dNTP与末端作用，形成,-磷酸二酯键，从而逐步合成DNA

链。因此，DNA链的合成是有方向性的，即从端→端方向进行。这一特点在DNA复制过程中具有重要意义。无论在原核细胞或真核细胞中，都存在多种DNA聚合酶，它们的性质和作用不完全相同。在真核细胞中至少有5种DNA聚合酶，即DNA聚合酶a、b、g、d和e。其中DNA聚合酶a在细胞中活性最强，在复制中起关键作用，而DNA聚合酶b主要在DNA损伤的修复中起作用。在DNA

复制过程中，若有 dNTP与亲代DNA链中相应碱基错误配对时，某些DNA聚合酶

还具有核酸外切酶的活性，切去错误配对的核苷酸，以保证DNA复制的忠实性，称为“校对”作用。DNA复制的这一特性也具有重要意义。

引物酶是DNA复制的另一种重要的酶。如上所述，DNA聚合酶不能自行从头合成DNA链，因此，在复制过程中首先需要合成一小段多核苷酸链作为引物

（Primer）。实验证明，这段引物是RNA链片段，在这段引物的3’端引导DNA 链的合成。催化引物链合成的酶称为引物酶，实际上它是一种特殊的RNA聚合酶。此酶以相应复制起始部位的DNA链为模板，合成短片段的RNA引物。

DNA连接酶也是DNA复制过程中不可缺少的酶。因为复制过程中DNA链的合

成方向只能由端→端方向进行，因此其中有一条新链的合成是不连续的，起初生成的只是许多短链的DNA片段（对这点的理解十分重要）。此种片段须在DNA连接酶的催化下，首尾相连，才能成为一条完整的DNA长链。实际上，

DNA连接酶是将一片段DNA链上的-OH末端与相邻另一片段DNA链上的

-P末端连接起来，使二者生成磷酸二酯键，从而将两个片段的DNA链连接起来。

除了上述的三种酶，DNA复制还需要一些其它的酶和蛋白质因子，它们主要参与DNA的解旋和解链过程。因为DNA具有超螺旋结构，复制时必然要松弛DNA 模板的超螺旋结构，并使DNA的双链分开，暴露碱基，才能发挥模板作用。松弛DNA超螺旋结构的酶是拓扑异构酶，解开DNA双链的酶是解链酶。还有一些蛋白质因子结合在解开的单链DNA链上，保持模板链处于单链状态，便于复制，称为DNA结合蛋白。

DNA的复制过程十分复杂，大体可分为几个阶段：

1．起始与引物的合成。DNA复制有固定的起始部位，原核细胞中只有一个复制起始部位，而真核细胞DNA有多个复制起始部位。在起始部位首先起作用的是DNA拓扑异构酶和解链酶，它们分别松弛DNA超螺旋结构和解开一段双链，并由DNA结合蛋白保护和稳定解开的DNA单链，形成复制点，又称复制叉。在此基础上，进一步由引物酶起作用，合成引物RNA片段。引物的长短约为十多个至数十个核苷酸。

2．DNA片段的合成。这是DNA复制的核心内容。在细胞内，DNA的两条链都可以作为模板，分别合成两条新的DNA子链。由于DNA的两条链是反向平行的，

即一条链是→，而另一条链则是→。但是，如上所述，DNA聚合酶催化DNA链的合成只能沿着→方向进行，因此，解开双链以后，在→，方向的模板上可以反向平行的方式顺利地按→方向合成新的DNA链。这条链是连续合成的（以→方向链为模板，称为前导链；而另一条链是不连续合成的（以→方向链为模板），称为随从链。即在随

从链合成过程中，首先仍以→方向合成较短的DNA片段（由冈崎发现，故称为“冈崎片段”），然后在DNA连接酶作用下，再将这些片段连接起来，形

成完整的 DNA链。虽然随从链的合成从总体来看是→方向，但每个冈

崎片段的合成方向仍然是→。只有这样才能使合成随从链成为可能。正确理解随从链合成在DNA复制中的作用，是本章的难点所在。

3．RNA引物的水解。DNA片段合成到一定长度后，链中的RNA引物即被核酸酶水解而除去。由此出现的缺口通过DNA片段的继续延长而填补。

4．完整子代DNA分子的形成。随从链中相邻的两个DNA片段在DNA连接酶作用下连接起来，形成大分子DNA链，与其对应的模板DNA链一起生成子代双螺旋DNA，即完整的 DNA分子。合成的前导链也与其对应的另一条模板DNA链生成另一个双螺旋子代DNA分子。这两个子代DNA与亲代DNA的结构完全相同，由此遗传信息从亲代传递给子代。DNA复制在细胞分裂周期的S期进行。抑制DNA复制可以抑制细胞分裂，其些抗肿瘤药物则是通过这个途径而达到治疗的目的。

DNA的合成除了复制外，还可以RNA为模板合成DNA，这个过程称为逆(反)转录。催化此反应的酶是逆（反）转录酶。逆转录在病毒RNA的致癌过程中起重要作用。

第十一章RNA的生物合成——转录

要求：

掌握转录的原料、模板、酶及转录的基本过程。

熟悉编码链、模板链、内含子、外显子的概念。

提要：

细胞中的RNA是以DNA为模板合成的。这种由DNA向RNA传递信息的过程，称为转录。RNA的转录需要多种成分参与，包括DNA模板、四种三磷酸核糖核苷酸(NTP)，RNA聚合酶及某些蛋白质因子等，总称为转录体系。

RNA合成需要DNA做为模板，根据碱基配对规律，按照DNA模板中核苷酸的排列顺序，合成相应核苷酸顺序的RNA分子，即模板DNA分子中的A、G、C、T 分别对应合成 RNA分子中的U、C、G、A。由此，模板DNA的结构决定着转录RNA 的结构，从而将遗传信息传递给RNA(mRNA)。可见，转录是基因表达的重要过程。

细胞内DNA的双链中只有一条链可以作为模板转录合成RNA，此链称为模板链。转录本RNA的核苷酸序列与DNA模板链序列互补。DNA的另一条链无转录功能，称为编码链。此链的序列与转录本RNA链的序列基本相同，只是编码链中的T相应在转录本RNA中为U。由于转录本RNA编码合成蛋白质，故DNA的这条链命名为“编码链”。

与 DNA复制不同，转录是不对称的（即只有一条链转录，而不是象复制中两条链均可以用做模板）。这是转录的重要特点。需要指出的是，在一个包含多个基因的双链DNA分子中，各个基因的模板链并不是全在同一条链上，在某个基因节段以某一条链为模板转录，而在另一个基因节段可由另一条链为模板。正确理解这一特点也十分重要。

转录是在DNA模板上的特定部位开始的。转录起始点之前有一段核苷酸序列组成的启动子，是RNA聚合酶的识别和结合部位。启动子在转录的调控中起着重要作用。在DNA模板上，从起始点顺转录方向的区域称为“下游”，从起始点开始与转录方向相反的区域称为“上游”。在转录的DNA模板上，除了启动子外，还有停止转录作用的部位，称为终止信号。能转录出mRNA，然后指导蛋白质合成的基因，称为结构基因。可见，转录过程是在模板的一定范围内进行的，称为转录单位。在模板DNA上，还有一些调节基因转录的区域，例如增强转录作用的增强子和减弱转录作用的抑制子等。

DNA指导的RNA聚合酶是转录过程中最重要的酶，它催化核糖核苷酸之间形

成磷酸二酯键，合成RNA链。已知大肠杆菌的RNA聚合酶由五个亚基组

成，全酶去除亚基 (又称因子)后，称为核心酶)。因子的作用是辨认DNA模板上转录的启动子，协助转录的起始。核心酶的作用是延长RNA 链。某些药物如利福霉素或利福平能特异抑制细菌的RNA聚合酶，从而发挥药理作用。真核细胞中有三种RNA聚合酶，它们分别催化不同类型RNA的合成。

转录过程大体分为三个阶段，即起始、RNA链的延长和终止。与DNA复制不同的是：转录不需要引物；转录时碱基配对的规律是U代替T。转录时RNA链的

合成也有方向性，即从端→端进行，这一点与复制类似。

值得注意的是，转录生成的是RNA初级产物，即RNA的前体。真核细胞转录的前体RNA均要经过一系列酶的作用，进行修饰加工，才能成为具有生物功能的成熟RNA，这个过程称为转录后加工。mRNA的加工具有特别重要的意义，主要包括：1．剪接，即切去前体RNA中的内含子部分，而将外显子拚接起来。在这里要正确理解内含子和外显子的概念。2．在5’端加一个特殊的“帽”结构。3．在

端加多聚腺苷酸的“尾”结构。4．前体RNA链中碱基的修饰，最常见的是碱基甲基化。虽然mRNA，tRNA，rRNA的具体加工过程不同，但不外乎是链的剪切、拚接、末端添加核苷酸和碱基修饰等几种基本方式。

学习本章时，可与DNA复制进行比较，便于理解和记忆。

第十二章蛋白质生物合成一翻译

要求：

掌握蛋白质生物合成的概况：原料、三类RNA在蛋白质生物合成中的作用、遗传密码的概念及其特点；

熟悉蛋白质合成的基本过程：氨基酸的活化与转运、肽链的起始、延长及终止；熟悉核蛋白体循环的概念。

提要：

蛋白质的生物合成即翻译过程，是以mRNA作为模板、由氨基酸通过肽键结合，形成特定多肽链的过程。由此，遗传信息从mRNA的核苷酸排列序列传递到蛋白质分子中相应的氨基酸排列序列。20种a-氨基酸是蛋白质合成的原料。mRNA、tRNA及rRNA均参与蛋白质合成过程。此外还需要有关的酶、蛋白质因子、ATP与GTP供能物质以及必要的无机离子，总称为蛋白质合成体系。

mRNA在蛋白质合成中具有重要作用。mRNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组，在蛋白质合成时，代表某一种氨基酸，称为密码子。共有64组密码子，其中61组编码氨基酸，还有起始密码子和终止密码子。密码子具有方向性、不间隔性、通用性等特点。不同氨基酸所具有的密码子数目不同，每一种氨基酸至少有1组密码子。

tRNA在蛋白质合成中的作用是特异性转运氨基酸，并通过tRNA的反密码子与mRNA的密码子配对结合，使氨基酸准确地在mRNA密码子上“对号入座”，保证了遗传信息的传递。此外，反密码子中的第一位碱基常出现次黄嘌呤 (I)，它与密码子中的A、C、U均可形成氢键而结合，配对不甚严格。但是反密码子中的第2、3位碱基与密码子的第2、1位碱基的结合是严格遵守配对规律在氨基酸的转运过程中，氨基酸tRNA合成酶起着重要作用。由rRNA组成的核蛋白体是蛋白质多肽链合成的场所，即“装配机”。在蛋白质合成过程中，上述三类RNA缺一不可。

蛋白质合成的过程包括氨基酸的活化与转运，肽链合成的起始、延长和终止。后三个过程总称为核蛋白体循环。在多肽链合成过程中，转肽酶起着重要作用。蛋白质多肽链的合成是耗能、不可逆的过程，并且有方向性，即由N端向C端延伸。体内蛋白质合成的速度很快。多个核蛋白体可以同时利用同一条mRNA，构成多核蛋白体，合成多条相同的多肽链，从而提高合成效率。

第十三章基因表达调控与基因工程

要求：

掌握基因及基因表达的概念；掌握基因工程的基本概念及基本步骤；

熟悉乳糖操纵子的概念。

提要：

一、基因表达及乳糖操纵子

基因表达就是指基因转录和翻译的过程。并非所有基因表达过程都产生蛋白质分子，有些基因只转录合成RNA分子，如rRNA、tRNA等。这些基因转录合成RNA的过程也属于基因表达。

原核生物，如细菌调节基因表达是为适应环境变化，调节代谢、维持细胞生长与分裂。真核生物，如动物乃至人类在环境变化及个体生长、发育的不同阶段调节基因的表达既为调节代谢、适应环境，也为维持生长、发育与分化。

操纵子的概念：所谓操纵子就是由功能上相关的一组基因在染色体上串联、共同构成的一个转录单位。一个操纵子通常含一个启动序列及数个可转录的编码基因，除启动序列和编码序列，操纵子内还含有其它具有调节功能的序列。

乳糖操纵子的结构：大肠杆菌的乳糖操纵于含z、y及a 3个结构基因，分别编码b-半乳糖苷酶、透酶和乙酰基转移酶，此外还有一个操纵序列0、一个启动序列P及一个调节基因i。i基因编码一种阻遏蛋白，后者与O序列结合，操纵子受阻遏而处于关闭状态。在启动序列P上游还有一个分解代谢基因激活蛋白CAP结合位点。由P序列、0序列和CAP结合位点共同构成乳糖操纵子的调控区。3个酶的编码基因z、y和a即由同一调控区调节，共同表达或关闭。在乳糖操纵子中，阻遏蛋白介导负性调节；在没有乳糖存在时，乳糖操纵子处于阻遏状态。此时，i基因在Pi启动基因操作下表达一种阻遏蛋白，此阻遏蛋白与0序列结合，阻碍RNA聚合酶与P序列结合，抑制转录起动。当有乳糖存在时，该操纵子即可被诱导，CAP蛋白介导正性调节，分解代谢基因激活蛋白CAP分子内有DNA 结合区及cAMP结合位点。当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时，cAMP与CAP结合，这时CAP结合在乳糖启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA转录活性；当有葡萄糖存在时，cAMP浓度降低，cAMP与CAP结合受阻，因此乳糖操纵子表达下降。

二、基因工程

基因工程就是应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质——同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工合成的DNA与载体DNA结合成一复制子，继而通过转化或转染等导入宿主细胞，生长、筛选出含有目的基因的转化子细胞。转化子细胞经扩增、提取获得大量目的DNA的无性繁殖系，即DNA克隆，又称基因克隆，或重组DNA。

基本过程包括目的基因的获取、基因载体的选择与构建、目的基因与载体的拼接、重组DNA分子导入受体细胞、筛选并无性繁殖含重组分子的受体细胞及目的基因的表达。

遗传信息的传递和表达习题

] 遗传信息的传递和表达习题 一．DNA结构习题 1．根据碱基互补配对原则，并且A≠C时，下列四个式子。正确的应该是（） A.(A+T)/(G+C) =1 B.(A+C)/(G+T)=1 C.(A+G)/(T+C) ≠ 1 D.(G+C)/(A+T)=1 的一个单链中（A+G）/(T+C)=0。4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（） A0。4和0。6 B 2。5和1。0 C 。0。4和0。4 D0。6和1。0 3．在一个标准的双链DNA分子中，含有的35%的腺嘌呤，它所含有的胞嘧啶是（） A 15% B。 30% C 。35% D。70% ' 4.甲、乙两种DNA分子有相同的碱基对（1000），但是他们的碱基组成不同，甲含有44%的C+G，乙含有66%C+G。在甲、乙的DNA中各含有T的数量为（）A. 340、560 B。240、480 C。560、340 D。480、240 5．假设在一个DNA分子的片段中，含有鸟嘌呤240个，占全部碱基总数的24%，在此DNA片段中，胸腺嘧啶的数目和所占百分比是（） A．260、26% B。240、24% C。480、48% D760、76% 6．在一个双链DNA分子中，G和C之和占全部总碱基的35。8%，其中一条链的T和C分别占该链总碱基数的32。9%和17。1%。问它的互补链中，T 和C分别占该链总碱基数的（） A．32．9%、17。1% B31．3%、18。7% C18．7%、31。3% D17．1%、32。9% 7．在双链DNA分子中，有腺嘌呤P个，占全部碱基的比例为N/M（M>2N）,则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为（） A.(PM/N)-P B.(PM/2N)-P 2N } 8.分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的（） A．20% B 30% C。40% D。70% 9．下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的（） A若一条链的A和T的数目相等，则另一条链的A和T的数目也相等。 B若一条链的G的数目为C的2倍，则另一条链的G的数目为C的0。5倍。C若一条链的A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链相应碱基比例为2：1：4：3 D若一条链的G:T=1:2,则另一条链的C:A=2：1 10.在一个DNA分子中，胞嘧啶与鸟嘌呤之和占全部碱基数目的46%，其中

沪科版生命科学高二上第六章《遗传信息的传递和表达》知识点

第二节遗传信息的传递和表达 教学目标 1．DNA自我复制的特点；转录和翻译的概念 2．RNA的结构和种类 3．遗传密码和密码子的概念；中心法则的概念及其发展 4．基因突变的概念和原因 教学重点 1．DNA的半保留复制与遗传的稳定性（边解旋边复制，母链和子链）（阅读） 2．转录的场所、模板和产物（细胞核内、DNA的一条链、mRNA） 3．翻译的场所、模板和产物（核糖体上、mRNA、蛋白质），密码子的破译 4．中心法则体现遗传信息的传递规律 5．基因突变引起遗传信息的错误传递和性状改变（碱基改变、插入或缺失）（基因突变的有利和有害） 教学过程 遗传信息是如何表达和延续的呢？ DNA分子中蕴藏着遗传信息，它不能直接的反应出来，它必须以一定的方式反应到蛋白质上来，才能使后代体现性状。 首先让我们来了解一下它是如何传递给后代的。也就是它的复制。 一、复制（DNA replication） 复制是指以某一段DNA为模板，合成相同的DNA分子的过程。这是一个自我复制的过程。在学习的过程中思考这个问题：为什么必须复制出完全一样的子代DNA分子？ 复制的过程：首先回忆一下碱基配对的原则：A—T；C－G 带有不同的碱基的脱氧核苷酸是构成DNA的成分。（启发如何配对复制） 举例：以一段DNA分子：C T A G A G A C G C T C A G T G C————a链 G A T C T C T G C G A G T C A C G————b链 解旋：组成DNA的两条多核苷酸链在酶的作用下逐步分开（形成两条单链）就是解旋的过程，这两条链a，b称之为母链。 复制：复制的过程是边解旋边复制的。两条分开的单链在酶的作用下，分别与细胞内游离的核苷酸配对。此时符合碱基配对原则。 经过这样的复制，得到了什么？得到了两条子链。这两条子链都是双链的DNA。经过复制后，一个DNA分子变成了2个，而且结构完全一样。（为什么完全一样？用刚才的例子来说明）观察一下这两条子链，每条子链分子中都含有一半（即一条单链）来自母方。因此这种复制方式称之为半保留复制。 现在回答一下为什么复之后能保证子代的遗传特性和亲代的遗传特性相似这个问题？（因为带有了亲代的遗传信息，半保留复制将信息传递给了后代。 同学们可以通过阅读思考可以更好的理解DNA的复制。

浙科版必修2第三章第三节遗传信息的传递作业

自我小测 一、选择题 1 .已知某DNA 分子含有1 000个碱基对，其中一条链上A:G:T:C = 1:2:3:4。 该DNA 分子连续复制2次，共需要鸟卩票吟脱氧核昔酸（ ） A. 600 个 B. 900 个 C. 1 200 个 D. 1 800 个 2 ?用一个含有"P 标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出 32个大小、形状一 样的噬菌体，则其中含有"P 的噬菌体有（ ） A. 0 个 B. 2 个 C. 30 个 D. 32 个 3. 有100个碱基对的某DNA 分子片段，内含60个胞卩密噪脱氧核昔酸，若连续复制n 次，则在第n 次复制时需游离的腺卩票吟脱氧核昔酸 ____________ 个（） A ? 40 「 B ? 40n C ? 40X 2n D ? 40X （ 2n — 1） 4. DNA 复制过程的正确顺序是（ ） ①互补碱基对Z 间氢键断裂②互补碱基对Z 间形成氢键③以母链为模板进行碱基互补配对④ 新链与模板链盘绕成双螺旋结构 A .①③②④ B .①②③④ C ?①④③② D ?①③④② 5. DNA 复制不可能发生在（ ） A ?叶绿体屮 B ?线粒体中 C ?细胞核屮 D ?核糖体中 6. 下列关于DNA 复制的叙述，正确的是（ ） A .在细胞有丝分裂间期，发生 DNA 复制 B. DNA 通过一次复制后产生四个 DNA 分子 C. DNA 双螺旋结构全部解旋后，开始 DNA 的复制 D .单个脱氧核昔酸在DNA 酶的作用下连接合成新的子链 7?假设某大肠杆菌含14 N 的DNA 的相对分子质量为若将其长期培养在含15 N 的培养基中便得到 含的DNA,相对分子质量为b 。现将含|筑的DNA 的大肠杆菌再培养在14 N 的培养基中，子二代 DNA 的相对分子 质量平均为（ ） A. （ a+b ） /2 B . （ a+ b ） /4 C. （ 3a+ b ） /4 D . （ 3b+a ） 15 14 &将N 标记的DNA 分子，放入含N 的培养基屮进行复制，当测得含有 分子数占DNA 总数的12.5%时，该DNA 分子已复制的次数是（ ） A. 1 B- 2 C. 3 D. 4 9.某一 DNA 分子（设为第1代）含有800个碱基对，其中含有腺瞟吟600个。该DNA 分子 连续复制数次后， 总共消耗了周围环境中的鸟瞟吟脱氧核昔酸6 200个，那么，该DNA 分子已经 /4 15 N 的

遗传信息的传递

遗传信息的传递 小菜一碟开胃健脾 1、图甲、乙是真核生物遗传信息传递过 程中两个阶段的示意图,图丙为图乙中部 分片段的放大图.对此分析错误的是 ( ) A. 图甲所示过程需解旋酶、DNA聚合酶参与 B. 图乙所示过程受O2含量的影响 C. 图丙中b链可以构成核糖体 D. 图甲、乙所示过程可同时发生在胰岛B细胞中 2、在DNA分子模型的搭建实验中，若仅有订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基（A有6个）的DNA双链片段，那么使用的订书钉个数为（） A: 58 B: 78 C: 82 D: 88 3、如图所示过程中，正常情况下在动植物细胞中发生的是（）

A.①④⑤ B.②③⑥ C.②③⑤ D.①③⑤ 4、下列有关DNA分子的叙述,正确的是( ) A. 一个含n个碱基的DNA分子,转录出的mRNA分子的碱基数量是n/2 B. DNA分子的复制过程中需要tRNA从细胞质转运脱氧核苷酸 C. 双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖通过氢键连接 D. DNA分子的碱基对序列编码着有关的遗传信息 5、若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后，某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T，这样在随后的各轮复制结束时，突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例始终为（） A: B: C: D: 6、有关蛋白质合成的叙述，正确的是( ) A．起始密码子和终止密码子都不编码氨基酸 B．每种tRNA只转运一种氨基酸 C．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D．核糖体可在mRNA上移动,核糖体与mRNA的结合部位会形成3个tRNA的结合位点

高中生物《遗传信息的传递》教学设计

《遗传信息的传递》教学设计 一、学习任务分析 “遗传信息的传递”是浙科版高中生物必修2《第三章第三节遗传信息的传递》的内容，主要阐述遗传信息的传递方式。本节内容是“DNA的分子结构和特点”的延续，是在联系DNA结构的基础上，进一步阐明DNA通过复制传递遗传信息的功能。 本节课的内容主要包括：①通过探究、设计分析“DNA复制过程的同位素示踪实验”得出DNA复制的特点。②通过自主学习，文字与模型的转换等活动，掌握“DNA复制过程”。 DNA复制是遗传学的基本理论，是遗传分子基础的重点内容之一。学习“遗传信息的传递”，可以为学生继续学习“遗传信息的表达”和“中心法则”奠定基础。本节内容与有丝分裂、减数分裂、遗传规律、生物的变异、生物进化等密切相关。 根据《课程标准》和《教学指导意见》，本节内容安排1课时。 二、学习者分析 本课的教学对象是高一学生，从知识上来说经过“细胞的增殖”和“减数分裂”的学习，学生对DNA复制有了一定了解。学习过“孟德尔定律”和“伴性遗传”已经具备一定的假说－演绎能力，逻辑思维能力。中国很多地区都有区域歧视和职业歧视等，有碍于社会和谐、世界和平。 三、教学目标 知识目标： 1.通过分析DNA复制探究实验，得出DNA复制的特点。 2.通过模拟DNA复制过程，掌握DNA复制过程。 能力目标： 1. 尝试通过模型制作，抽象思维分析，运用假说-演绎法，发散思维法，探究DNA复制的方式。 2. 尝试通过动手操作、小组合作，运用文字与活动的转换来模拟DNA复制过程，完成DNA复制过程的模型建构。 情感态度价值观： 1. 通过观看“Who Am I ?”视频，对模型进行找茬，自己制作模型等，促进学生学会与他人和谐相处，促进社会和谐、世界和平。 2.重温经典实验，体验科学家认识DNA复制的探索过程，感悟科学探究的魅力。 3. 通过DNA复制过程的模型找茬、构建与分析，认同生物结构与功能相统一的生物学观点，并形成求真务实的科学态度。 四、教学重点和难点 重点：DNA复制方式和过程。 难点：通过探究DNA复制方式培养理性思维、立德树人。 五、教学方法 以学生的认知水平为前提，设计逐层假说演绎，培养学生的各种思维能力。用史而不受史的约束。 通过问题引导学生自学，构建好知识后，通过从文字与模型的转换，培养学生文字转换能力。 六、教学过程 1

第6章遗传信息的传递和表达 第2节DNA复制和蛋白质合成 教案

第6章第2节DNA复制和蛋白质合成 课题： DNA复制和蛋白质合成 教材分析： 本节重点介绍遗传物质的功能，包括DNA分子的复制功能，以及通过基因控制蛋白质合成及其生物性状的功能。 初中教材中主体一“人体”中相关教学内容是“人体性状的遗传和变异”其中有“染色体和基因”的教学内容，教学要求是能说出染色体与基因的关系。学生对染色体和基因在遗传中的作用有初步了解，前一节教学内容在探究人类研究遗传物质的发展历程的基础上学习了DNA的构成和结构，本节就DNA的功能展开探索，并归纳为中心法则这一遗传信息传递的规律。 学生有机化学的基础极弱，因此本节课的教学重点落在采用图像和动画等直观方法和多用比喻等方式降低学生对所学知识的理解难度。用列表法归纳和总结DNA的功能，帮助学生整理知识点。要求学生采用举例、说出相关概念等方式说出对中心法则的理解，以问题引导学生思考DNA与蛋白质的分工与联系，以这个方式帮助学生将相关内容整合成一定知识体系。 教学目标： 知识与技能： 能简述DNA复制及遗传信息传递和表达的过程。 能说出遗传信息、遗传密码和密码子和DNA分子于RNA分子的关系及相互关系。 能用中心法则解释基因与性状的关系。 过程与方法： 在了解DNA分子的结构和碱基配对原则的基础上，感受生物体遗传信息传递的准确性。 了解密码子的功能，注意DNA核苷酸排列顺序与蛋白质氨基酸顺序的关系。 情感态度与价值观： 在学习遗传信息的传递和表达过程中，体验核酸和蛋白质在生命活动中的分工和联系，以及基因对蛋白质合成的控制功能。 重点与难点： 重点：DNA复制 遗传信息的转录和翻译（蛋白质合成） 中心法则 难点：DNA复制 遗传信息的转录 遗传信息的翻译 课时安排：3课时 第1课时：DNA复制 第2课时：遗传信息的转录和翻译 第3课时：中心法则及其发展

北师大版 遗传信息的传递规律1 单元测试

遗传信息的传递规律 一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分) 1．夜鹭总是白天休息而夜晚出来觅食，而且在每年九月从北方飞到南方，并将羽毛更换成冬羽以利越冬。影响上述生活习性的非生物因素依次是() A．阳光、日照长度、温度B．日照长度、日照长度、温度 C．阳光、日照长度、日照长度D．阳光、温度、日照长度 解析：选C。分别考虑觅食与阳光、迁徙与日照长度、换羽与日照长度的关系，冬天日照短。 2．捕蝇草是一种原产在北美洲的森林沼泽地带的植物，其叶子不仅能捕食苍蝇等一些昆虫，有时甚至还能捕食青蛙等一些小动物。下列关于捕蝇草的叙述，不．正确的是() A．捕蝇草既是生产者又是消费者 B．捕蝇草的同化作用类型既是自养型又是异养型 C．捕蝇草捕食苍蝇的过程中能量从高营养级流向了低营养级 D．捕蝇草的这种生活习性是对环境中缺氮的一种适应 解析：选C。捕蝇草是一种特殊的植物，在捕蝇草捕食苍蝇时，捕蝇草就是高营养级生物，能量仍从低营养级流向高营养级。 3．在生态系统中，下列各组生物属于生产者的是() A．光合细菌、酵母菌B．光合细菌、硝化细菌 C．乳酸菌、酵母菌D．硝化细菌、乳酸菌 解析：选B。生产者是指能够利用环境中的无机物制造有机物，从而为消费者提供食物的生物。在生态系统中，生产者主要是绿色植物，还包括光合细菌等自养型生物。光合细菌能够通过光合作用合成有机物，显然是自养型生物，属于生产者；硝化细菌能够将氨氧化成亚硝酸和硝酸，并利用这一氧化过程中放出的能量来合成有机物，因而是自养型生物，属于生产者。 4．生长着各种动植物的一片草地，从生态学知识来看，草地、草地中的各种生物及草地中的东亚飞蝗，可依次称为() A．生态系统、群落、种群B．种群、群落、生态系统 C．群落、生态系统、种群D．种群、生态系统、群落 解析：选A。一般意义上的草地包括了生物和非生物，故可称为生态系统。而该生态系统中的生物不是一种，所以应为群落，其中的东亚飞蝗是一种生物，所以应为种群。本题主要考查学生对这些概念的理解。 5．下图为生态系统结构的关系图，a代表的成分是() A．生产者B．消费者 C．分解者D．不能确定 解析：选B。生态系统包括生物群落和无机环境，生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析，a的能量和物质来自b，并可传给c，所以a是消费者。 6．下列符合生物学意义的食物链是() A．大米→鼠→蛇→人B．阳光→青草→鼠→蛇→人 C．青草→鼠→蛇→鹰D．营养物质→鼠→蛇→鹰 解析：选C。作为捕食关系的食物链，其第一营养级应该为生产者。 7．自上世纪60年代，随着农药的逐渐使用，我国北方地区的鼠害愈演愈烈。给广大农民和国家均造成了严重损失。尽管人们采取了毒杀、捕杀等种种措施，但是收效甚微，甚至是越杀越多。其根本原因是() A．鼠在不断发生变异 B．作物产量高，鼠的食物更丰富

高中生物浙科版高一必修二学案：第三章_第三节_遗传信息的传递_word版有答案

第三节遗传信息的传递 1．DNA的复制是指以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 一个DNA分子复制一次形成两个完全相同的DNA分子。 2．DNA的复制特点是边解旋边复制和半保留复制。半保留复制是指每个 新合成的子代DNA分子中都保留原来DNA分子的一条链。 3．DNA复制需要DNA模板、4种脱氧核苷酸做原料以及酶和能量。 4．DNA能精准复制是因为它独特的双螺旋结构提供了精确的模板和准确 的碱基互补配对能力。 5．DNA分子的复制可以将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的 连续性。 对应学生用书 P52 DNA的复制 1．DNA复制的概念、时间、场所 概念以DNA分子为模板合成子代DNA的过程 时间有丝分裂的间期和减数分裂前的间期 场所主要是细胞核 2．DNA (1)模板：亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链分别做模板。 (2)原料：4种脱氧核苷酸。 (3)酶：DNA聚合酶等。 (4)能量：ATP供能。 3．DNA复制的过程

亲代DNA解旋，以亲代DNA分子的两条链为模板，以脱氧核苷酸为单位，通过碱基互补配对原则合成子链，子链与相应的母链盘绕成子代DNA分子。 4．DNA复制的特点 (1)过程：边解旋边复制边螺旋(不是两条母链完全解开后才合成新的子链)。 (2)方式：半保留复制(新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链)。 5．准确复制的原因和意义[判断] (1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。(√) (2)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。(√) (3)通过DNA复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。(√) 6．复制的意义 保持了遗传信息的连续性(使遗传信息从亲代传给了子代)。 7．复制的保障 DNA分子之所以能自我复制，取决于DNA的双螺旋结构，它为复制提供了模板；同时，由于碱基具有互补配对的特性，因此能确保复制的准确性。在复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错，这种稳定性和可变性的统一，是生物遗传和变异的物质基础和根本原因。 [巧学妙记] DNA分子复制记忆口诀：一所、两期、三步、四条件 一所复制的主要场所：细胞核 两期复制的主要时期：有丝分裂的间期和减数分裂前的间期 三步复制步骤：解旋→复制→延伸及重新螺旋 四条件复制需要的条件：模板、原料、能量、酶 1．真核生物DNA复制的场所只有细胞核吗？原核生物DNA复制的场所是什么？ 提示：不是，还有线粒体、叶绿体。原核生物DNA复制的场所主要是拟核。 2．若用15N标记一个DNA分子的两条链，用含14N标记的脱氧核苷酸为原料复制一次。那么，半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代DNA有什么不同？ 提示：半保留复制：两个子代DNA分子都为一条链含15N，一条链含14N。全保留复制：子代DNA分

真核生物遗传信息的传递

真核生物遗传信息的传递 DNA的合成 复制的起始真核生物DNA分布在许多染色体上，各自进行复制，每个染色体上有上千个复制子，以不同的时序进行复制。复制的起始要有DNA-polδ和polα参与，前者有解螺旋酶活性而后者有引物酶活性，此外还需要拓扑酶和复制因子。复制起始也是打开复制叉，形成引发体和合成RNA引物。增殖细胞核抗原（PCNA）是复制起始和延长中起关键作用的。复制的延长复制叉和引物生成后DNA-polδ通过PCNA的协同作用，逐步取代polα，在DNA-polα以合成的引物的基础上，继续合成DNA子链。 复制终止 DNA的复制与核小体装配同步进行，完成冈崎片段和复制子的连接。末端形成端粒结构。 转录 转录起始首先是识别启动子的核心序列TATA，形成转录起始前复合物，T FⅡD的TBP亚基结合TATA，另一T FⅡD亚基TAF有多种）与TBP作不同的搭配，在TFⅡ和ⅡB的促进配合下形成转录起始前复合体。T FⅡＦ结合的RNA-polⅡ进入启动子的核心区TATA。T FⅡＦ的大亚基有解螺旋酶的活性，RNA-polⅡ进入TA TA区后，靠接着进入的T FⅡＦ的ATPaase活性协同解开DNA双链的局部。RNA-polⅡ催化第一个磷酸二酯键的生成，后T FⅡH使RNA-polⅡ最大的亚基CTD磷酸化，磷酸化后的RNA-pol才能离开启动子，进入转录的延长阶段。 转录延长延长的过程就是(NMP)n+NTP在RNA-pol的作用下，生成(NMP)n+1+PPi 。 转录终止转录是超出了数百个乃至数千个核苷酸后才停顿的，转录越过修饰点后，mRNA 在修饰点处被切断，随即加入polA尾和帽子结构。这是保护了RNA免受降解。 RNA的生物合成酶 RNA聚合酶Ⅰ转录产物是45S-rRNA，经剪接修饰生成5S-rRNA外的各种rRNA，与蛋白质组成核蛋白体。 RNA聚合酶Ⅱ在核内转录生成hnRNA，然后加工成mRNA，并输送给胞质的蛋白质合成体系，mRNA的寿命最短，最不稳定，也就是说RNA-polⅡ是真核生物中最活跃的RNA-pol RNA聚合酶Ⅲ转录产物都是小分子量的RNA，tRNA、snRNA参与剪接过程 转录后加工 mRNA的转录后加工5`-端的修饰是形成nRNA的帽子结构，在核内完成，帽子结构和功能是和翻译过程有关，没有帽子结构的是通过翻译起始因子控制的。3`-端的修饰主要是加上聚腺苷酸尾巴(poly A tail)。修饰过程也是在核内进行，和转录终止同时进行的过程。mRNA的剪接，hnRNA和snRNA是核内出现的转录初级产物，hnRNA有若干个编码区（外显子）和非编码区（内含子）相互间隔开但又连续镶嵌而成，去除初级产物上的内含子，把外显子连接为成熟的RNA，成为剪接。

高中生物第三章遗传的分子基础第三节遗传信息的传递教案浙科版必修2

高中生物第三章遗传的分子基础第三节遗传信息的传递教案浙科 版必修2 第三节遗传信息的传递 [学习目标] 1.了解对DNA分子复制的推测及实验证据。2.归纳DNA分子的复制过程，并探讨DNA复制的生物学意义。 一、探究DNA的复制过程 1.实验方法：同位素示踪法。 2.实验原理 (1)含15N的双链DNA密度较大，离心后的条带应分布于离心管的下部。 (2)含14N的双链DNA密度较小，离心后的条带应分布于离心管的上部。 (3)两条链分别含15N和14N的双链DNA密度介于双链均含15N的DNA和双链均含14N的DNA之间，离心后的条带应分布于离心管的中部。 3.实验过程 (1)大肠杆菌在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中繁殖若干代。 (2)将上述大肠杆菌转到以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。 (3)在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，即分别取完成一次细胞分裂和两次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来。 (4)将提取的DNA进行密度梯度超速离心和分析，记录离心后离心管中DNA的位置。 4.实验结果(如图示) (1)离心管a：立即取出提取DNA→离心→离心管底部(15N－15N－DNA)。 (2)离心管b：繁殖一代后取出提取DNA→离心→离心管中部(15N－14N－DNA)。 (3)离心管c：繁殖二代后取出提取DNA→离心→离心管上部和离心管中部(14N－14N－DNA和15N －14N－DNA)。 5.实验结论：DNA的复制方式为半保留复制。 例1在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N－DNA(相对分

子质量为a)和15N －DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14 N 的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述不正确的是( ) A.Ⅰ代细菌DNA 分子中一条链是14N ，另一条链是15N B.Ⅱ代细菌含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的14 C.预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为7a ＋b 8 D.上述实验结果证明DNA 复制方式为半保留复制 答案 B 解析 15N －DNA 在14N 的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA 分子均含有一条15N 的DNA 链和一条14N 的DNA 链。这样的DNA 用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。Ⅰ 代的两个DNA 分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA 分别为全14N －DNA 分子和14N 、15N —DNA 分子。此时，将该DNA 作离心处理，产生的DNA 沉淀应该分别位于试管的上部和中 部。含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的12 。培养一个大肠杆菌，则其Ⅲ代细菌DNA 分子共有8个，各条链的相对分子质量之和为(7a ＋b)，平均相对分子质量为7a ＋b 8 。 例2 (2018·杭州模拟)如图为科学家设计的DNA 合成的同位素示踪实验，利用大肠杆菌来探究DNA 的复制过程，下列说法正确的是( ) A.从获得试管①到试管③，细胞内的染色体复制了两次 B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验，提取DNA 更方便 C.试管③中含有14N 的DNA 占34

遗传信息的传递

第11章 遗传信息的传递 学习目标 2 掌握DNA 的复制过程。 3 掌握DNA 、RNA 和蛋白质合成的原料和主要酶类。 4 掌握遗传信息的传递流程。 5 理解DNA 的修复种类和修复的意义。 6 理解转录、翻译的过程和蛋白质合成与医学的关系。 7 了解转录后加工过程和转录的调控。 DNA 是遗传的主要物质，遗传信息以碱基排列顺序的方式贮藏在DNA 分子中。基因（gene ）是编码生物活性物质的DNA 片断。DNA 通过复制把遗传信息由亲代传递给子代，通过转录将遗传信息传递到RNA 分子上，后者指导蛋白质的生物合成，这一过程称为翻译。遗传信息传递的这种规律称为中心法则（central dogma ）。70年代Temin 和Baltimore 分别从致癌RNA 病毒中发现逆转录酶，可以RNA 为模板指导DNA 的合成，遗传信息的传递方向和上述转录过程相反，故称为逆转录（reverse transcription ），并发现某些病毒中的RNA 也可以进行复制，这样就对中心法则提出了补充和修正，修正与补充后的中心法则如图11-l 。 蛋白质 翻译 图11-l 遗传信息传递的中心法则 DNA 为主导的中心法则是单向的信息流，体现了遗传的保守性；补充修正后的中心法则，使RNA 也处于中心地位，预示着RNA 可能有更广泛的功能。 2 DNA 的生物合成（复制） 一、DNA 的复制 （一）DNA 复制的方式 Watson 和Crick 在提出DNA 双螺旋结构模型时即推测，在DNA 复制过程中，两

条螺旋的多核苷酸链之间的氢键断开，然后以每条链各作为模板在其上合成新的互补链。这样新形成的两个子代DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全相同。每个子代DNA分子的一条链来自于亲代，而另一条链则是新合成的产物，这种复制方式称为半保留复制。 1958年经Messelson与Stahl实验证实了Watson和Crick的DNA半保留复制假说。他们将细菌培养在以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中，经多代培养之后，细胞内所有的DNA是含15N的重DNA，其密度比普通14N－DNA的密度大，在密度梯度离心时，15N－DNA形成的区带在14N－DNA形成的区带下放。 然后把含15N的细菌转入14N的培养基中培养，让细胞生长几代，并在不同时间取样进行分析。实验结果表明，第一代之后，DNA只出现一条区带，位于15N－DNA 和14N－DNA之间，这条区带的DNA是由14N－DNA和15N－DNA组成的。经两代之后，出现二条区带，一条为14N－DNA，另一条为14N－15N－DNA。三代后，则14N －DNA分子逐渐增多，而14N－15N－DNA分子不再增加，这些结果及解释可用图11－2来表示，证明DNA的复制是以半保留复制的方式进行的。 复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程，需要多种酶和蛋白质因子参与。 1．DNA聚合酶DNA聚合酶又称DNA指导的DNA聚合酶（DNA directed DNA polymerase,DDDP）。在大肠杆菌提取液中发现了三种DNA聚合酶，分别称为DNA 聚合酶Ι、Ⅱ、Ⅲ。它们都是以DNA为模板催化DNA合成的酶。 DNA聚合酶Ι是一条单链多肽，其功能有：①催化DNA沿5’→3’方向延长。②具有3’→5’外切酶的活性。③5’→3’外切酶活性。 DNA聚合酶Ⅱ的作用尚不完全清楚。

高中生物遗传信息的传递教学设计

遗传信息的传递教学设计 一、教材分析与教学设计思路 1、DNA的复制与前述内容有丝分裂和减数分裂有密切联系，以DNA的结构作为基础，还是后续内容基因的表达和基因突变等的基础，因此本节课在教材中占有非常重要的地位。 2、DNA复制的研究经历了几十年，许多科学家提出了多种假设，经过了多次修正和完善，较好地呈现出科学观点的可变性与科学知识的发展性，可以让学生体味科学观点的可修正性，较好地引导和鼓励学生的质疑精神。 3、 DNA的复制过程具有微观、抽象的特点，学生会感到较难理解，尤其关于DNA 复制的特点，应属于本节课的难点。如果仅用计算机模拟DNA复制的微观过程，展示后让学生讨论总结，就会使教学过程的呈现简单化，不利于学生抽象逻辑思维和创造性思维能力的培养和发展，所以本节课采用基于科学史经典实验的探究教学活动为课堂主线，采用假说---演绎法，让学生经历问题→假说→实验设计→实验分析的探究过程，深刻理解DNA复制的过程与特点，顺利突破难点。在这个过程中，学生还可以得到假说演绎推理能力的提高，而大量问题的提出和解决过程，又能提高学生的学习兴趣，从而达到知识、能力、情感三维教学目标的实现。 二、教学目标 1.知识目标: 简述DNA复制的过程, 知道DNA复制过程的条件和特点。说出DNA 复制在遗传上的意义。 2.能力目标: 动手实践探究DNA 的复制过程, 形成对假说——演绎法的进一步认识。通过分组活动, 增强协作意识和交流沟通能力。 3.情感态度与价值观: 探究DNA 的复制方式, 培养自主探索分析问题的科学态度。学生通过了解科学家半保留复制实验和DNA复制条件的实验, 体会科学实验的魅力。了解相关生物科学前沿技术, 拓展视野, 关注生物科学进展。 三、教学重难点：教学重点: DNA复制过程、半保留复制实验的分析 教学难点: 半保留复制实验的分析, 假说演绎法的理解。四、教学方法：探究性教学，小组合作教学

高中生物遗传信息的传递和表达

高中生物遗传信息的传递和表达2019年3月21日 （考试总分：108 分考试时长： 120 分钟） 一、填空题（本题共计 2 小题，共计 8 分） 1、（4分）下面为基因与性状的关系示意图，请据图回答： （1）基因的表达是指基因通过指导__________的合成来控制生物的性状。 （2）①过程合成mRNA，在遗传学上称为_______________；与DNA的复制不同，这一过程的特点是以DNA的__________链为模板，以__________为原料且以__________替代T与A配对。 （3）②过程称为__________，需要的“搬运工”和细胞器分别是__________、__________。 （4）人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常所致，这属于基因对性状的__________（直接/间接）控制。 2、（4分）某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因（用Ii、Aa、Bb表示）控制。基因控制花瓣色素合成的途径如下图所示。请分析并回答： （1）酶1、酶2、酶3能催化不同的化学反应是因为它们具有各自特有的_______。 （2）在基因控制酶合成的转录过程中，存在RNA—DNA的杂交区域，此杂交区域含有DNA的_______链（写链的名称）。 （3）正常情况下，上图示意的红花植株基因型有_______种，而基因型为IiaaBb的红花植株中有少部分枝条开出了白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中发生了_______，也可能是因某条染色体发生缺失，出现了基因型为 的花芽细胞。 （4）科研人员在研究中发现，由于染色体发生了结构变异（重复）或者数目变异，出现了基因型为IIa aBbb的开粉红色花的植株，这是因为花芽细胞中b基因数多于B基因数时，B基因的表达减弱而形成粉红花突变体。请设计杂交实验，确定该突变植株属于哪种变异类型？ 让该突变体植株与基因型为IIaabb的植株杂交，观察并统计子代表现型及比例。 ①测结果： 若子代表现型及比例为______________，则属于染色体数目变异。 若子代表现型及比例为______________，则属于染色体结构变异。 ②请将属于染色体结构变异的杂交过程用遗传图解表示。 二、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分）3、（5分）关于细胞内DNA复制的叙述，正确的是 A．发生在细胞分裂的各个时期 B．两条链同时作模板进行复制 C．子代DNA分子由两条新链组成 D．形成的两条新链碱基序列相同 4、（5分）具有100个碱基对的一个DNA分子片段，内含30个腺嘌呤，如果连续复制2次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 A．120 个 B．280 个 C．210 个 D．60 个 5、（5分）下列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是 A．诱变育种 B．单倍体育种 C．基因工程育种 D．杂交育种 6、（5分）关于DNA分子结构与复制的叙述，正确的是 A．DNA分子中含有四种核糖核苷酸 B．在双链DNA分子中A/T的值不等于G/C的值 C．DNA复制不仅需要氨基酸作原料，还需要ATP供能 D．DNA复制不仅发生在细胞核中，也发生于线粒体、叶绿体中 7、（5分）对下图的有关分析，错误的是 A．图中C是含氨碱基 B．图中D是核糖核苷酸 C．图中F是DNA D．图中G是蛋白质 8、（5分）已知小麦中高秆对矮秆（抗倒伏）为显性、抗病对不抗病为显性，以纯合高秆抗病小麦和纯合矮秆不抗病小麦为亲本，培育抗病抗倒伏小麦，下列相关说法不正确的是 A．单倍体育种利用了花粉细胞具有全能性及秋水仙素能抑制纺锤体的形成等原理 B．杂交育种过程需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离 C．利用射线、亚硝酸等处理矮秆不抗病小麦种子可实现人工诱变，但成功率低 D．如果要最短的时间获取抗病抗倒伏小麦应该选择诱变育种 9、（5分）下列关于图中①②两种核酸分子的叙述，正确的是 A．①②中的嘌呤碱基数都等于嘧啶碱基数 B．遗传基因在①上，密码子位于②上 C．②是由①转录而来的

6.遗传信息的传递者——核酸

磷酸二酯键是核酸中核苷酸的连接方式。 专题复习6 遗传信息的传递者——核酸 班级 姓名 一、 知识回顾 1.核酸的种类和分布 （1）分类：① ，简称DNA 。②核糖核酸，简称 。 （2）功能：细胞内携带 的物质，在生物体的 、 、和 的生物合成中有重要作用。 （3）分布：真核细胞中DNA 主要分布在 中，少量分布在 中；RNA 主要分布在 中。 2.核酸的分子结构 （1）结构层次 元素组成： 组成：一分子 ；一分子五碳糖；一分子 。 核苷酸 种类： （4种）； （4种）。 DNA 核酸 （2）DNA 和RNA 在化学组成上的区别 （3）核酸的多样性 ①原因：组成核酸的核苷酸的 不同和 的多样性。 ②遗传信息的存储：绝大多数生物的遗传信息存储在 分子中。 少数病毒的遗传信息储存在 中，如HIV 、SARS 病毒。 二、 实战演练 1. 有3个核酸分子，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条多核苷酸链，它的组成是（ ） A ．一个DNA 分子，两个RNA 分子 B ．三个DNA 分子，一个RNA 分子 C ．三个DNA 分子 D ．三个RNA 分子 2. 对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般 不采用的物质是（ ）A ．蛋白质 B ．DNA C ．RNA D ．核苷酸 3. 下图是人体细胞中两种重要有机物A 和E 的元素组成及相互关系图，请据图回答： （1）图中①所指元素为 。 （2）D 是RNA ，它初步水解的产物是 。 （3）E 具有多样性，其原因是：从b 分析是由 于 。 若b 的平均相对分子质量为r ，通过④反应过程形成 m 条肽链，经盘曲折叠构成相对分子质量为e 的E ，则E 分子中肽键的数目是 。 （4）染色体是 的主要载体，它主要分布在细胞核里，用 染色剂将口腔上皮细胞染色，可在显微镜下观察到细胞核呈绿色。

遗传信息的传递与表达

遗传信息的传递与表达 一、选择题 1．DNA复制时，下列哪一种酶是不需要的？ A DNA指导的DNA聚合酶 B DNA连接酶 C 拓朴异构酶 D 限制性内切酶 2．下列关于DNA复制的叙述，哪一项是错误的？ A 半保留复制 B 两条子链均连续合成 C 合成方向5′→3′ D 以四种dNTP为原料 3．DNA复制时，模板序列5′—TAGA—3′，将合成下列哪种互补结构？ A 5′—TCTA—3′ B 5′—ATCA—3′ C 5′—UCUA—3′ D 5′—GCGA—3′ 4．遗传信息传递的中心法则是： A DNA→RNA→蛋白质 B RNA→DNA→蛋白质 C 蛋白质→DNA→RNA D DNA→蛋白质→RNA 5．DNA复制中的引物是： A 由DNA为模板合成的DNA片段 B 由RNA为模板合成的RNA片段 C 由DNA为模板合成的RNA片段 D 由RNA为模板合成的RNA片段 6．DNA复制时，子链的合成是： A 一条链5′→3′，另一条链3′→5′ B 两条链均为3′→5′ C 两条链均为5′→3′ D 两条链均为连续合成 7．冈崎片段是指： A DNA模板上的DNA片段 B 引物酶催化合成的RNA片段 C 随从链上合成的DNA片段 D 前导链上合成的DNA片段 8．合成DNA的原料是： A dAMP dGMP dCMP dTMP B dATP dGTP dCTP dTTP C dADP dGDP dCDP dTDP D ATP GTP CTP UTP 9．逆转录过程中需要的酶是：

A DNA指导的DNA聚合酶 B 核酸酶 C RNA指导的RNA聚合酶 D RNA指导的DNA聚合酶 10．模板DNA的碱基序列是3′—TGCAGT—5′，其转录出RNA碱基序列是： A 5′—AGGUCA—3′ B 5′—ACGUCA—3′ C 5′—UCGUCU—3′ D 5′—ACGTCA—3′ 11．识别RNA轫转录终止的因子是： A α因子 B β因子 C σ因子 D ρ因子 12．下列关于DNA指导的RNA合成的叙述中哪一项是错误的？ A 只有在DNA存在时，RNA聚合酶才能催化生成磷酸二酯键 B 转录过程中RNA聚合酶需要引物 C RNA链的合成方向是5′→3′ D 大多数情况下只有一股DNA作为RNA的模板 13．DNA指导的RNA聚合酶由数个亚基组成，其核心酶的组成是： A ααββ′ B ααββ′σ C ααβ′ D ααβ 14．识别转录起始点的是： A ρ因子 B 核心酶 C RNA聚合酶的σ因子 D RNA聚合酶的α亚基 15．下列关于σ因子的描述哪一项是正确的？ A RNA聚合酶的亚基，负责识别DNA模板上转录RNA的特殊起始点 B DNA聚合酶的亚基，能沿5′→3′及3′→5′方向双向合成RNA C 可识别DNA模板上的终止信号 D 是一种小分子的有机化合物 16．DNA复制和转录过程具有许多异同点。下列关于DNA复制和转录的描述中哪项是错误的？ A 在体内以一条DNA链为模板转录，而以两条DNA链为模板复制 B 在这两个过程中合成方向都为5′→3′ C 复制的产物通常情况下大于转录的产物 D 两过程均需RNA引物 17．对RNA聚合酶的叙述不正确的是： A 由核心酶与α因子构成 B 核心酶由α2ββ′组成 C 全酶与核心酶的差别在于β亚单位的存在 D 全酶包括σ因子

遗传信息的传递概述

遗传信息的传递概述 「考纲」 1.遗传信息传递概述：①中心法则。 2.DNA的生物合成：①DNA的生物合成的概念；②DNA的复制；③反转录；④DNA的修复类型。 3.RNA的生物合成：①RNA的生物合成的概念；②转录体系的组成及转录过程；③转录后加工过程。 4.蛋白质的生物合成：①蛋白质生物合成的概念；②蛋白质生物合成体系；③蛋白质合成与医学的关系。 「考点」 1.DNA的复制是半保留复制。 2.新链生成方向是从5′→3′。 3.反转录合成的DNA链称为互补DNA（cDNA）。 4.DNA损伤修复有多种方式，如切除修复、重组修复和SOS修复。 5.转录是一种不对称性转录。 6.模板链并非永远在一条单链上。 7.RNA的合成方向也是从5′→3′。 8.mRNA加工过程包括：①剪内含子连外显子；②5′末端加"帽"；③3′末端加"尾"；④碱基修饰。 9.tRNA加工过程包括：①剪切；②3′末端加CCA-OH；③碱基修饰。 10.起始密码子：AUG；终止密码子：UAA、UAG、UGA。 11.tRNA分子结构中有反密码子，与mRAN上的密码子互补。 「试题」 1.RNA指导的DNA合成称 A.复制 B.转录 C.反转录 D.翻译 E.整合 答案：C 2.基因表达就是 A.基因转录的过程 B.基因翻译的过程 C.基因转录和转录／翻译的过程 D.基因复制的过程 E.基因复制、转录和翻译的过程 答案：C 3.涉及核苷酸数目变化的DNA损伤形式是 A.DNA（单链）断链 B.链间交联 C.链内交联 D.插入突变 E.置换突变 答案：D

4.镰刀形红细胞贫血患者，其血红蛋白β链N端第六个氨基酸残基谷氨酸被下列哪种氨基酸代替 A.缬氨酸 B.丙氨酸 C.丝氨酸 D.酪氨酸 E.色氨酸 答案：A 5.反密码子UAG识别的mRNA上的密码子是 A.GTC B.ATC C.AUC D.CUA E.CTA 答案：D 6.紫外线对DNA的损伤主要是引起 A.碱基缺失 B.碱基插入 C.碱基置换 D.嘧啶二聚体形成 E.磷酸二酯键断裂 答案：D 7.tRNA分子上3′一端序列的功能是 A.辨认mRNA上的密码子 B.剪接修饰作用 C.辨认与核糖体结合的组分 D.提供-OH基与氨基酸结合 E.提供-OH基与糖类结合 答案：D 8.逆转录的遗传信息流向是 A.DNA→DNA B.DNA→RNA C.RNA→DNA D.RNA→蛋白质 E.RNA→RNA 答案：C 9.关于DNA聚合酶的叙述，错误的是 A.需模板DNA B.需引物RNA C.延伸方向为5′→3′ D.以NTP为原料 E.具有3′→5′外切酶活性 答案：D 10.蛋白质合成后经化学修饰的氨基酸是

遗传信息的传递和表达章节学案

第六章遗传信息的传递和表达 第一节遗传信息 学习目的 1．DNA是主要的遗传物质。 2．DNA的结构与储存遗传信息的关系 3．基因与染色体、DNA的关系 重点和难点 1.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 2.DNA的结构 3.基因、染色体、DNA的关系 知识框架 一、DNA是遗传物质（绝大多数生物） （一）研究思路 1.染色体在在遗传中具有重要作用 2.染色体主要是由蛋白质和DNA组成 3.设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用（二）探究历程 （一）艾弗里证明遗传物质是DNA的实验 1．从S型活细菌提取得到DNA、蛋白质和多糖等物质 2．⑴将上述提取得到的DNA加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上出现了有毒性的活的S型细菌菌落和无毒性的活的R型细菌菌落。 ⑵将上述提取得到的蛋白质或多糖加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。 ⑶将上述提取得到的DNA先与DNA酶混合一段时间后，再加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。 通过上述实验，艾弗里与他的同事得出了 的结论。 （二）噬菌体侵染细菌的实验 1．噬菌体的特点 噬菌体是由和这两种化合物组成。硫元素仅存在于 分子中，磷存在于分子中。 2．噬菌体侵染细菌的实验 思路：用被标记的噬菌体分别侵染细菌在噬菌体大量增殖时，对被标记物质进行测试，看子代噬菌体中有哪一种放射性元素

实验过程及结果： ① 实验过程中搅拌的目的是使 和 分离。上清液中主要含有 ，沉淀物中主要含有 。用35S 标记的一组实验，主要在上清液中检测到放射性同位素，而用32P 标记的一组实验，主要在细菌中检测到放射性同位素。这一结果说明 。 ②此实验中释放的大量子代噬菌体中，可以检测到32P 标记的DNA ，却不能检测到35S 标记的蛋白质。这一结果说明 。 ③噬菌体侵染细菌的实验说明 。 二、少数生物的遗传物质是RNA 有些病毒不含DNA ，只含有蛋白质和RNA ，它们的遗传物质是 ， 如 。 三、绝大多数生物的遗传物质是DNA 因为只有少数生物（有些病毒）的遗传物质是RNA ，绝大多数生物的遗传物质是 ，所以说 。 【例析】 1． 例举以DNA 作为遗传物质的生物：细胞生物（原、真核生物）、DNA 病毒。（一般只要 是有DNA ，就以它为遗传物质） 2． 例举以RNA 作为遗传物质的生物：烟草花叶病毒、流感病毒、艾滋病病毒（一般在只有 RNA 时，才以它为遗传物质） 巩固练习 1．用放射性32P 标记实验前的噬菌体的DNA ，然后让它去感染含31 P 的细菌。实验后，含32P 的是（B ） A ．全部子代噬菌体的DNA B ．部分子代噬菌体的DNA C ． 全部子代噬菌体的蛋白质外壳 D ．部分子代噬菌体的蛋白质外 壳 2. ．用含31P 的噬菌体去感染含32P 的细菌。在细菌解体后，含32P 的是（C ） A ．所有子代噬菌体的DNA 和蛋白质 B ．所有子代噬菌体的蛋白质外壳 C ． 所有子代噬菌体的 DNA D ．部分子代噬菌体的DNA 3．用噬菌体去侵染内含有大量3H 的细菌，待细菌解体后，3H 应（B ） A ．随细菌的解体而消失 B ．发现于噬菌体的外壳及DNA 中 C ． 仅发现于噬菌体的DNA 中 D ．仅发现于噬菌体的外壳中 4．用３２P 标记噬菌体的DNA ，用３５S 标记噬菌体的蛋白质，用这种噬菌体去侵染大肠杆菌，则新生的噬菌体内可含有（A ） A ． ３２P B ．３５S C ．３２P 和３５S D ．二 者都有 35S 标记的噬菌体 与未标记细菌混合 搅拌、上清液放射性很高 细菌内放射性很低 被32P 标记的噬菌体 与未标记的细菌混合 搅拌、上清液，无放射性 细菌内具放射性