3.2 遗传信息的表达(Ⅰ) 学案(含答案)
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1、第第 9 课时课时 遗传信息的表达遗传信息的表达() 目标导读 1.阅读教材 P36内容,概述基因表达的含义并说出 RNA 的作用。2.结合教材图 3 4,理解转录的过程及特点。3.分析教材图 35,了解转录后加工的过程。 重难点击 转录的过程及特点。 一 DNA 的信使RNA 1基因表达的含义 阅读教材 P36内容,结合材料,归纳基因表达的含义。 材料 DNA 分子蕴藏了大量的遗传信息,DNA 分子上碱基排列顺序的不同,决定了基因功 能的差异,进而影响了蛋白质的结构和功能。 上述材料说明基因决定了蛋白质的生物合成,生物体的性状由蛋白质的生物活性体现出来, 遗传学上把这一过程称为遗传信息的表达
2、或基因表达。 2DNA 的信使RNA (1)根据所学知识完成 DNA 和 RNA 化学组成及空间结构的比较 比较项目 DNA RNA 化 学 组 成 基本组 成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 碱基 A、G、C、T A、G、C、U 五碳糖 脱氧核糖 核糖 无机酸 磷酸 磷酸 空间结构 规则的双螺旋结构 通常呈单链结构 构成人体内核酸(DNA和RNA都有)的碱基共有5种, 核苷酸共有8种, 病毒体内(只有DNA 或 RNA)的碱基共有 4 种,核苷酸共有 4 种。 DNA 中的脱氧核糖核苷酸的排列顺序贮存了大量的遗传信息,RNA 中是否也贮存遗传信 息? 答案 凡是具有细胞结构的生物,其遗传信息
3、贮存在 DNA 分子中,RNA 没有贮存遗传信息 的功能。HIV、SARS 等部分病毒体内不含 DNA,其遗传信息贮存在 RNA 中。 (2)阅读教材,结合材料,归纳信使 RNA 的知识。 图示表明,贮存在 DNA 分子上的遗传信息,可以像磁带转录那样转录到 RNA 分子上。这时 的 RNA 起到了一个接受遗传信息和传递遗传信息的作用,称为信使 RNA(mRNA)。在细胞 核内转录好的 mRNA 从核孔中游离出来,到达细胞质的核糖体上,参与蛋白质的合成。 (3)通过上面的学习思考:为什么 RNA 适于作 DNA 的信使呢? 答案 RNA中的核糖核苷酸具有多种多样的排列顺序, 可以携带遗传信息。
4、 RNA与 DNA 一样,也遵循碱基互补配对原则。RNA 一般为单链,比 DNA 短,能通过核孔从细胞核转 移到细胞质中。 归纳提炼 DNA 与 RNA 的判定方法 (1)根据五碳糖判断 (2)根据碱基判断 活学活用 1 经测定, 甲、 乙、 丙3种生物的核酸中碱基之比如下表, 这3种生物的核酸分别为: _、 _、_。 A G C T U 甲 60 40 60 40 乙 30 20 20 30 丙 41 23 44 28 问题导析 (1)甲乙中含有碱基 T,因此为 DNA;在甲中 A 与 T 不相等,G 与 C 不相等,因 此甲只能为单链 DNA。 (2)丙中含有碱基 U,因此为 RNA。 答
5、案 单链 DNA 双链 DNA RNA 解析 根据碱基种类判断, 甲、 乙是 DNA, 丙是 RNA, 再根据碱基比例判定甲是单链 DNA, 乙是双链 DNA。 二 遗传信息的转录 阅读教材 P37内容,根据下图,试分析遗传信息的转录过程。 1概念:遗传学上把由 DNA 合成 RNA 的过程称为遗传信息的转录。 2场所:主要在细胞核中,在线粒体、叶绿体中也能发生。 3条件 (1)模板:DNA 的一条链。 (2)酶:RNA 聚合酶,催化核糖核苷酸聚合为 RNA。 (3)原料:游离的核糖核苷酸。 (4)能量:ATP。 (5)产物:RNA。 4过程 (1)解旋:RNA 聚合酶结合在 DNA 模板区域
6、的上游,即启动子部位,随着 RNA 聚合酶的移 动,该部位的 DNA 双螺旋解开成为单链。 (2)合成: 以一条 DNA 链为模板, 按照碱基互补配对原则, 利用细胞核内游离的核糖核苷酸, 在 RNA 聚合酶的作用下合成一条 RNA 链。作为模板的 DNA 链被称为非编码链;与模板链 互补的 DNA 链被称为编码链。 (3)释放:合成的 RNA 链逐渐被甩出,解旋的两条 DNA 单链很快又结合在一起,恢复为原来 的双螺旋结构。 小贴士 启动子位于 DNA 片段基因的上游,其中的碱基序列虽然不编码蛋白质, 但是对于遗传信息的表达具有调控作用。如果 RNA 聚合酶无法与启动子结合,则转录不能 进行
7、。转录不是以 DNA 的一整条链为模板进行的, 实际上转录是以基因为单位进行的, 准确地说是以 DNA 中的某一片段为单位进行转录的。 同一 DNA 分子上的不同基因转录时的 模板链可能不同。 归纳提炼 DNA 复制和转录的比较 复制 转录 时间 细胞分裂间期 生长发育过程中 场所 主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体 原料 四种脱氧核糖核苷酸 四种核糖核苷酸 模板 DNA 的两条链 DNA 中的一条链 条件 解旋酶、DNA 聚合酶和 ATP RNA 聚合酶和 ATP 模板 去向 分别进入两个子代 DNA 分 子中 恢复原样, DNA 分子重新形成双螺 旋结构 特点 边解旋边复制,半保留复制
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