苏教版高中生物必修二精品课件：4.3.1 基因与DNA的关系及遗传信息的转录

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1、第1课时 基因与DNA的关系及遗传信息的转录,第四章 第三节 基因控制蛋白质的合成,学习导航 1.说明基因和遗传信息的关系。 2.结合P77教材图412，概述转录的过程和特点。 重难点击 1.基因的概念。 2.转录的过程。,课堂导入 在孟德尔分离定律中我们提到了遗传因子，它是一种可以遗传的物质，也就是我们常说的基因。随后又学习了萨顿假说，摩尔根通过果蝇的遗传实验将基因定位在染色体上。回忆了这些知识，我们会提出问题：基因和DNA有什么关系？它又是怎样控制生物体的性状的呢？ 解决学生疑难点 _,一、基因的本质,当堂检测,二、转录,内容索引,一、基因的本质,基础梳理,1.概念 基因是DNA分子上 的

2、片段。 2.遗传信息 基因内的 的排列顺序代表了遗传信息。 3.基因的主要载体是 。 4.基因的基本功能包括遗传信息的传递(即 )和表达(即通过_来实现的)。,具有遗传效应,碱基,染色体,复制,转录、,翻译,1. 阅读材料回答问题 材料1 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。 材料2 生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射

3、下，也能像海蜇一样发光。,问题探究,材料3 近年来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍保持正常。,答案 基因总的碱基数目4 4001 0004.4106(对)，小于该DNA中总的碱基数目4.7106(对)，说明DNA分子中并非所有的片段都属于基因。,(1)请计算材料1中的基因碱基数目,与DNA的总碱基数目比较能说明什么？,答案,答案 材料2和3说明基因具有一定的遗传效应，所以并非DNA的任意一个片段都属于基因，只有具有一定遗传效应

4、的DNA片段才是基因。,(2)请分析材料2和3：是不是DNA的任意一个片段都是基因？,答案,2.请据图回答下列问题。,答案 分别为脱氧核糖、磷酸、蛋白质。,(1)若图中A为糖类，则A、C、G分别是什么？,答案 每一条H(染色体)上有1个或者2个F(DNA)分子；每个F(DNA)分子上有许多个E(基因)；每个E(基因)含有许多个D(脱氧核苷酸)。,(2)D、E、F、H之间有什么数量关系？,答案,答案 不是，染色体是DNA的主要载体，另外叶绿体和线粒体也是DNA的载体。,(3)真核生物中，H是F的唯一载体吗？,答案,知识整合,每一条染色体上有1个或者2个DNA分子，每个DNA分子上有许多个基因，每

5、个基因含有许多个脱氧核苷酸；真核细胞中染色体是DNA的主要载体，另外叶绿体和线粒体也是DNA的载体。,解析 白眼基因位于X染色体上，组成基因片段的基本组成单位是脱氧核苷酸，有4种碱基，4种脱氧核苷酸。,拓展应用,1.如图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是,答案,解析,A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸 B.S基因是有遗传效应的DNA片段 C.白眼基因在常染色体上 D.基因片段中有5种碱基，8种核苷酸,2.人类14号染色体信息已被破译，总计含87 410 661个碱基对，这一结果于2003年1月4日发表在英国科学周刊自然杂志上。研究报告称，第14号染色体含有1 050个基

6、因。则平均每个基因含有的碱基数为 A.83 248 B.166 496 C.1 050 D.不能确定,答案,解析 一个DNA分子中含有多个基因。在基因之间的DNA片段属于间隔区段，这些间隔区段因为没有遗传效应而不属于基因。人类14号染色体上的87 410 661个碱基对，并不全属于该染色体上含有的1 050个基因。,解析,二、转录,基础梳理,1.DNA与RNA的比较,脱氧核糖,核糖,T,U,A、G、C,单链,细胞核,线粒体,叶绿体,核糖体,细胞核,2.遗传信息的转录 (1)概念：是指在 中以 为模板，按照_原则合成 的过程。 (2)过程,细胞核,DNA的一条链,碱基互补配对,RNA,DNA,R

7、NA聚合酶,mRNA,第1步：DNA双链解开，DNA双链的 得以暴露。 第2步：游离的 随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基 时，两者以 结合。 第3步：在 酶的作用下，新结合的 连接到正在合成的 分子上。 第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链 。,碱基,核糖核苷酸,互补,氢键,RNA聚合,核糖核苷酸,mRNA,恢复,问题探究,如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：,1.请思考图中DNA的转录方向为 (用“”或“”表示)。 2.a为启动上述过程必需的有机物，其名称是 。 3.b和c的名称分别是什么？,答案,答案 b是胞嘧啶脱氧核苷酸

8、；c是胞嘧啶核糖核苷酸。,RNA聚合酶,答案 细胞核、线粒体。,4.在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？,答案 不一定。产物有mRNA、tRNA、rRNA。,5.产物d一定是mRNA吗？,答案,分析 d是以DNA的一条链为模板转录来的，若d中A35%，U19%，AU54%，则对应的DNA分子片段中AT54%，GC46%，故AT27%，GC23%。,6.若d中A占35%，U占19%，则d对应的DNA分子片段中T和C分别占 。,答案,分析,27%、23%,知识整合,转录的方向和RNA聚合酶移动的方向一致；DNA中碱基C和脱氧核糖、磷酸一起构成胞嘧啶脱氧核苷酸；RNA中则构成胞嘧啶核糖核苷酸；真

9、核生物中转录的主要场所是细胞核，线粒体和叶绿体中也能进行；转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA。,拓展应用,3.下列关于RNA的叙述，错误的是 A.有些RNA可催化细胞内的某些生化反应 B.RNA是一种遗传物质 C.RNA参与构成核糖体 D.RNA参与构成细胞膜,答案,解析,解析 有些酶是RNA；RNA是某些病毒的遗传物质；rRNA参与构成核糖体。,4.下列关于转录的叙述，不正确的是 A.多数发生在细胞核中 B.以核糖核苷酸为原料 C.DNA的两条链都可作模板 D.边解旋边转录,答案,解析,解析 DNA的两条链中只有其中一条链可作为模板。,5.下图表示真核细胞某基因的转录过程。有关叙述错误

10、的是,答案,解析,A.转录结束后和重新形成双螺旋结构 B.不一定是mRNA C.是游离的脱氧核苷酸 D.该过程中存在T与A的碱基配对方式,解析 转录结束后和重新形成双螺旋结构，故A正确。 转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA等，故B正确。 是形成RNA的原料，是游离的核糖核苷酸，故C错误。 该过程中DNA中的T可以与RNA中的A配对，故D正确。,课堂小结,mRNA,rRNA,转录,互补配对,RNA聚合酶,RNA,RNA,边解旋边转录,当堂检测,1.下列关于基因的叙述，正确的是 A.DNA分子上任意一个片段都是基因 B.人体细胞中染色体是基因的唯一载体 C.等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排

11、列顺序不同 D.基因的多样性决定了DNA分子的多样性,2,3,4,5,1,答案,解析 基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，而不是DNA分子中任意一片段；人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因；构成基因的基本单位是脱氧核苷酸；基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。,解析,2.下图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法不正确的是,答案,2,3,4,1,5,解析,A. 该过程共涉及5种核苷酸 B. 在不同组织细胞中该过程的产物有差异 C. 该过程需要RNA聚合酶 D. 该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗,2,3,4,1,5

12、,解析 由图可知，是人体细胞核中发生的转录过程，DNA单链中涉及4种脱氧核苷酸，转录产生的RNA中含4种核糖核苷酸，故该过程涉及8种核苷酸，不同组织细胞表达的基因具有选择性，故转录产生的mRNA有差异。,2,3,4,1,5,3.下列关于DNA和基因的关系的叙述，正确的是 A.基因是碱基对随机排列而成的DNA片段 B.DNA的碱基排列顺序就代表基因 C.一个DNA分子上有许多个基因 D.组成不同基因的碱基数量一定不同,答案,解析,解析 每个DNA分子上有多个基因，它们在染色体上呈线性排列。,2,3,4,1,5,4.真核细胞内RNA的酶促合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是,答案,解析,A.该过

13、程不会发生在细胞质中 B.该过程两个RNA聚合酶反向移动 C.该DNA片段至少含有2个基因 D.该DNA片段的两条链均可作为模板链,2,3,4,1,5,解析 分析题图可知，该过程为转录，可发生在细胞质的线粒体或叶绿体中，A错误； 转录需要RNA聚合酶催化，根据题图可知，两个RNA聚合酶反向移动，B正确； 不同的基因转录出不同的mRNA，图中2个mRNA的模板链不同，属于2个不同的基因，C正确； 图中显示该DNA分子中2个不同的基因转录时所用的模板链不是同一条脱氧核苷酸链，D正确。,5.如图为真核细胞基因表达的第一阶段，据图回答下列问题：,2,3,4,1,5,答案,解析,(1)该阶段叫做_。可以在细胞的_ _中发生和完成。 (2)图中2和5的核苷酸的名称分别是_和_。 (3)若在a链上形成e链时，a链的碱基比例为ATGC1234，则e链中碱基的比例是_。,转录,细胞核、线粒体、,叶绿体,尿嘧啶核糖核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,AUGC2143,解析 由图示可看出，组成DNA分子的两条链局部解开螺旋，并以其中一条链为模板合成另一条链，此过程为转录过程，e链为新合成的RNA。该过程发生在真核细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。转录过程中A与U配对，T与A配对，G与C配对，C与G配对。,2,3,4,1,5,