1、基因的表達【課前復(fù)習(xí)】在學(xué)習(xí)新課程前先要回顧有關(guān)減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂中染色體數(shù)量變化；DNA的復(fù)制條件及其場所、DNA的功能、RNA的分子組成；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能及其合成場所等知識，這樣既有利于掌握新知識，又便于將新知識納入知識體系中。溫故會做了，學(xué)習(xí)新課才能有保障1 某生物的體細胞中含有42條染色體，在減數(shù)第一次分裂前期，細胞內(nèi)含有的染色單體、染色體和DNA分子數(shù)依次是A42、84、84B84、42、84C84、42、42D42、42、84解析：在減數(shù)分裂第一次分裂前期，DNA分子已經(jīng)復(fù)制，這時的每1條染色體含有2個染色單體(2個DNA分子)。因此，體細胞含有42條染色體的某生物，在

2、該時期的染色單體、染色體和DNA分子數(shù)分別為84、42、84。答案：B 2 某生物的精子中有6條染色體，其中來自母方的有A一條B二條C三條D不一定答案：D3DNA復(fù)制所需的基本條件是A模板、原料、能量和酶B RNA、DNA、ATP和酶C模板、溫度、能量和酶D DNA、脫氧核糖、能量和酶答案：A4RNA的分子組成是A脫氧核糖、核酸和磷酸B脫氧核糖、堿基和磷酸C核糖、堿基和磷酸D核糖、核酸和磷酸 答案：C5DNA復(fù)制的場所是_；復(fù)制過程中是邊_邊_，并且按照_原則；新合成的每一個DNA分子中，都保留了_，這種復(fù)制方式叫_。答案：細胞核解旋復(fù)制堿基互補配對原來DNA分子中的一條鏈半保留復(fù)制6蛋白質(zhì)合

3、成的場所是_；基本組成單位是_；每個蛋白質(zhì)分子是由一條或幾條_組成；合成后者的方式是_。 答案：細胞質(zhì)中的核糖體氨基酸肽鏈脫水縮合知新先看書，再來做一做1基因（1）概念基因是_的基本單位，是_的片段。（2）與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系每條染色體上只有_個DNA分子，每個DNA分子上有_個基因，每個基因中可以含有_個脫氧核苷酸。染色體是基因的_，基因在染色體上呈_排列。（3）結(jié)構(gòu)由于基因是_的DNA片段，故基因的結(jié)構(gòu)與DNA的結(jié)構(gòu)相同，不僅具有由脫氧核苷酸組成的_條鏈，而且也是規(guī)則的_結(jié)構(gòu)。（4）功能基因與DNA分子一樣儲存有遺傳信息，由于不同的基因_不同，因此不同的基因就含有不同的遺傳信

4、息?；虻幕竟δ苋缦拢簜鬟f遺傳信息隨_的復(fù)制而復(fù)制來向下一代傳遞遺傳信息。表達遺傳信息后代個體發(fā)育中，基因中的遺傳信息以一定的方式反應(yīng)到_分子結(jié)構(gòu)上，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀，這一過程叫_。2基因控制蛋白質(zhì)的合成（1）轉(zhuǎn)錄在_進行，是以_為模板，按照_原則合成_的過程。通過轉(zhuǎn)錄，DNA上的遺傳信息傳遞到_上。（2）翻譯在細胞質(zhì)的_上進行。是以_為模板，以_為運轉(zhuǎn)工具，按照_原則，合成具有一定_排列順序的蛋白質(zhì)的過程。（3）其他相關(guān)知識DNA與RNA的比較轉(zhuǎn)運RNA密碼子中心法則3基因?qū)π誀畹目刂疲?）通過控制_的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀。（2）通過控制_的分子結(jié)構(gòu)來直接

5、影響性狀?！緦W(xué)習(xí)目標】1識記基因的本質(zhì)。2識記染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系。3識記基因控制蛋白質(zhì)合成的過程和原理。4識記基因控制性狀的原理?！净A(chǔ)知識精講】課文全解：本小節(jié)主要講述基因的本質(zhì)、基因與染色體、DNA的關(guān)系、基因控制蛋白質(zhì)的合成、基因?qū)π誀畹目刂频葍?nèi)容。1基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段（1）基因概念：基因是DNA分子上有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（2）染色體、DNA、基因的關(guān)系染色體與基因的關(guān)系：一條染色體上有許多基因，基因在染色體上呈直線排列。染色體與DNA的關(guān)系：每一條染色體上只有一個DNA分子，染色體是DNA分子的主要載體。DNA與基因的關(guān)系：每個DNA上有許多基因，基因是有

6、遺傳效應(yīng)的DNA片段。（3）基因的結(jié)構(gòu)由于基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，故基因的結(jié)構(gòu)與DNA的結(jié)構(gòu)相同，不僅具有由四種脫氧核苷酸組成的2條鏈，而且也是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。在每個基因中可以含有成百上千個脫氧核苷酸。（4）功能分子遺傳學(xué)認為，生物的遺傳性狀是以遺傳信息形式主要編排在DNA分子上的，表現(xiàn)為特定的堿基排列順序。由于基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此基因中的脫氧核苷酸的排列順序可以代表遺傳信息，由于不同的基因脫氧核苷酸的排列順序（堿基順序）不同，因此不同的基因就含有不同的遺傳信息。基因中不僅儲存有遺傳信息，而且還有下列基本功能。傳遞遺傳信息 基因中的遺傳信息，一方面在有絲分裂間期和減數(shù)第一

7、次分裂前的間期隨DNA分子的復(fù)制而得以復(fù)制，再隨細胞分裂而進入子細胞中去，這樣就將親代細胞中的遺傳信息傳遞到子代細胞或者通過減數(shù)分裂和受精作用將遺傳信息傳遞給下一代，基因中的遺傳信息就這樣一代一代地傳遞下去。表達遺傳信息基因中的遺傳信息，另一方面在后代的個體發(fā)育中，它又以一定方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上，導(dǎo)致后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。這一過程叫遺傳信息的表達?？傊虻幕竟δ芸煽偨Y(jié)如下：2基因控制蛋白質(zhì)的合成（1）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄概念：在細胞核中進行。是以DNA為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA的過程。過程：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程是在RNA聚合酶的催化作用下進行的。當RNA聚合酶與DNA分

8、子的某一起動部位相結(jié)合時，DNA的這一特定片段的雙股螺旋解開，以其中的一條鏈為模板，聚合酶沿著該鏈移動，按照堿基互補配對原則，使細胞里的四種核糖核苷酸(分別含有堿基A、G、C、U)聚合成與該DNA鏈相對應(yīng)的(或者說互補的)mRNA分子。如圖651。RNA在DNA模板上的合成圖651結(jié)果：通過轉(zhuǎn)錄，DNA上的遺傳信息傳遞到信使RNA（mRNA）上。（2）遺傳信息的翻譯概念：在細胞質(zhì)的核糖體中進行。是以信使RNA為模板，以轉(zhuǎn)運RNA為運轉(zhuǎn)工具，按照堿基互補配對原則，合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)的過程。過程：信使RNA從細胞核中合成以后，從核孔出來與核糖體結(jié)合。信使RNA上帶有的遺傳信息以遺傳

9、密碼（信使RNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基）的形式存在，轉(zhuǎn)運RNA將氨基酸按信使RNA上的密碼子的順序放在核糖體上的相應(yīng)部位，通過脫水縮合，形成多肽，多肽脫離核糖體后，經(jīng)過一定的盤曲折疊，形成蛋白質(zhì)。（3）其他相關(guān)知識DNA與RNA的比較見下表。DNA與RNA的比較復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較見下表復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較中心法則遺傳信息的傳遞過程是：遺傳信息可以由DNA傳向DNA這是DNA復(fù)制，也可以由DNA傳向RNA叫轉(zhuǎn)錄，由RNA控制合成蛋白質(zhì)叫翻譯。還發(fā)現(xiàn)在某些病毒中，RNA也可以自我復(fù)制，RNA也可以在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA，這叫逆轉(zhuǎn)錄。見圖652所示：中心法則圖解圖6523基因?qū)π誀畹目刂疲?/p>

10、1）通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀。（2）通過控制蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)來直接影響性狀。基因控制性狀可用圖653表示：基因控制性狀圖解圖653問題全解：21何為基因？何為遺傳信息？基因是決定生物性狀的基本單位，是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?；蛑械拿撗鹾塑账岬呐帕许樞蚓痛磉z傳信息。22染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸之間有何關(guān)系？每條染色體通常只有一個DNA分子，染色體是DNA的主要載體；每個DNA分子上有許多個基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段；每個基因中可以含有成百上千個脫氧核苷酸，基因中的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息；染色體是基因的載體，基因在染色體上呈直線排列。23何

11、為基因的表達？基因中的遺傳信息，在后代的個體發(fā)育中，以一定方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上，導(dǎo)致后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀?；蚩刂频鞍踪|(zhì)合成的過程叫遺傳信息的表達。24基因是怎樣控制蛋白質(zhì)合成的？何為轉(zhuǎn)錄、翻譯？見“課文全解2”。25什么叫密碼子？mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，稱為1個密碼子。26RNA的結(jié)構(gòu)有何特點？見“課文全解2（3）”。27細胞中有哪幾種RNA？它們分別有哪些特殊的功能？細胞中有3種RNA，它們分別是：信使RNA（mRNA），攜帶有DNA的遺傳信息，在蛋白質(zhì)合成過程中起模板的作用；轉(zhuǎn)運RNA（tRNA），在蛋白質(zhì)合成過程中，可以活化和轉(zhuǎn)運特定的氨基酸，使其在核糖

12、體上按照mRNA上的遺傳密碼子的序列定位形成多肽鏈；核糖體RNA（rRNA），是構(gòu)成核糖體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，其功能是為mRNA提供合成蛋白質(zhì)的場所。28中心法則的內(nèi)容是什么？見“課文全解2（3）”。29基因控制生物性狀的原理是什么？ 見“課文全解3”。30在基因控制蛋白質(zhì)合成過程中，基因中的堿基、RNA中的堿基和蛋白質(zhì)中的氨基酸的數(shù)量關(guān)系如何？密碼子數(shù)、轉(zhuǎn)運RNA數(shù)、氨基酸數(shù)之比如何？（1）基因中的堿基、RNA中的堿基和蛋白質(zhì)中的氨基酸的數(shù)量關(guān)系，如圖654所示。圖654因此，在轉(zhuǎn)錄過程中，基因中的堿基數(shù)、RNA中的堿基數(shù)和蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)之比為631。（2）密碼子數(shù)、轉(zhuǎn)運RNA數(shù)、氨基酸數(shù)之比為

13、111?！緦W(xué)習(xí)方法指導(dǎo)】本小節(jié)的內(nèi)容因比較抽象，是教材的難點內(nèi)容。在學(xué)習(xí)時應(yīng)注意：1關(guān)于“基因的概念”要多聯(lián)系已學(xué)知識并發(fā)揮想象能力，以在光學(xué)顯微鏡下可以見到的染色體為切入點，從染色體、DNA、基因三者之間的位置關(guān)系入手，理解基因的概念，使抽象概念更具體化。2關(guān)于“基因控制蛋白質(zhì)的合成”的知識要按照認知規(guī)律，從現(xiàn)象到本質(zhì)，由表及里地分析蛋白質(zhì)是生物性狀的主要體現(xiàn)者，基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^DNA控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的。由于DNA在細胞核中，蛋白質(zhì)的合成在細胞質(zhì)中，所以，DNA上的遺傳信息必須有一種中間媒介物來傳遞給蛋白質(zhì)，這種媒介物就是信使RNA。因此，這個過程就包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。3關(guān)于

14、轉(zhuǎn)錄和翻譯、中心法則、基因?qū)π誀畹目刂圃磉@部分內(nèi)容，首先要結(jié)合相應(yīng)的圖解來學(xué)習(xí)，利用好圖解是學(xué)習(xí)中突破難點的關(guān)鍵。其次關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的知識要從三個層面來學(xué)習(xí)：概念、過程、原理。這樣使學(xué)到的知識便于理解和記憶?！局R拓展】1基因概念：基因這個名詞是1909年由遺傳學(xué)家約翰森提出來的。他用基因這一名詞來表示遺傳的獨立單位，相當于孟德爾在豌豆試驗中提出的遺傳因子。顧名思義，基因不僅是一個遺傳物質(zhì)在上下代之間傳遞的基本單位，也是一個功能上的獨立單位。在遺傳學(xué)發(fā)展的早期階段，基因僅僅是一個邏輯推理的概念，而不是一種已經(jīng)證實了的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)。由于科學(xué)研究水平的不斷提高，由淺入深，由宏觀到微觀，基因的概念也

15、在不斷地修正和發(fā)展。在20世紀30年代，由于證明了基因是以直線的形式排列在染色體上，因此人們認為基因是染色體上的遺傳單位。20世紀50年代以后，隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展，1953年在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)以后，人們普遍認為基因是DNA的片段，確定了基因的化學(xué)本質(zhì)。從分子水平來看，基因就是DNA分子上的一個個有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2染色體與基因的關(guān)系19世紀中葉，孟德爾進行植物雜交試驗的時候曾經(jīng)指出，生物的每一個性狀都是通過遺傳因子(即后來所稱的“基因”)來傳遞的。孟德爾認為，遺傳因子在體細胞中是成對存在的，當產(chǎn)生配子時，每個配子中只有這一對遺傳因子中的一個；在配子結(jié)合以后，遺傳因子又

16、恢復(fù)成對。但是由于試驗條件所限，孟德爾并沒有真正看到遺傳因子，19世紀末，科學(xué)家研究了細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程，了解到染色體的活動也有一定的規(guī)律：發(fā)現(xiàn)它們在體細胞中是成對存在的，當產(chǎn)生配子時，每個配子只得到各對染色體中的一個；在配子結(jié)合成合子時，染色體則又恢復(fù)成對。于是有人設(shè)想：莫非遺傳因子就是染色體，一條染色體就是一個遺傳因子?這是不會的，因為生物的性狀很多，遺傳因子的數(shù)目必然也很多，而染色體的數(shù)目很有限，不可能一個染色體是一個遺傳因子，那么，一定是一個染色體上有許多個遺傳因子了。后來事實證明，正是如此。基于這樣的認識，1903年薩頓和博韋里就提出遺傳因子存在于染色體上的看法，這種看法能夠很好地解釋孟德爾所發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律，稱為遺傳的染色體學(xué)說。20世紀初，遺傳學(xué)家們通過果蠅的遺傳實驗，認識到基因存在于染色體上，一條染色體上有許多基因，基因在染色體上呈直線排列。3密碼子：在64個密碼子中有61個是各種氨基酸