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第四章 第三節(jié) 基因控制蛋白質的合成,第1課時 基因與DNA的關系 及遺傳信息的轉錄,1.說明基因和遺傳信息的關系。 2.結合P77教材圖，概述轉錄的過程和特點。,,學習導航,重難點擊,,1.基因的概念。 2.轉錄的過程。,課堂導入,在孟德爾分離定律中我們提到了遺傳因子，它是一種可以遺傳的物質，也就是我們常說的基因。隨后又學習了薩頓假說，摩爾根通過果蠅的遺傳實驗將基因定位在染色體上。回憶了這些知識，我們會提出問題：基因和DNA有什么關系？它又是怎樣控制生物體的性狀的呢？,,,,,內容索引,一、基因的本質,二、轉錄,當堂檢測,一、基因的本質,知識梳理,,答案,1.概念 基因是DNA分子上 的片段。 2.遺傳信息 基因內的 的排列順序代表了遺傳信息。 3.基因的主要載體是 。 4.基因的基本功能包括遺傳信息的傳遞(即 )和表達(即通過 來實現的)。,具有遺傳效應,堿基,染色體,復制,轉錄、,翻譯,,,1.閱讀材料回答問題 材料1 大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4 700 000個堿基對，在DNA分子上分布著大約4 400個基因，每個基因的平均長度約為 1 000個堿基對。 材料2 生長在太平洋西北部的一種海蜇能發(fā)出綠色熒光，這是因為海蜇的DNA分子上有一段長度為5 170個堿基對的片段——綠色熒光蛋白基因。轉基因實驗表明，轉入了海蜇的綠色熒光蛋白基因的轉基因鼠，在紫外線的照射下，也能像海蜇一樣發(fā)光。,合作探究,材料3 近年來的科學研究發(fā)現，小鼠體內的HMGIC基因與肥胖直接相關。具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠體重仍保持正常。 (1)請計算材料1中的基因堿基數目，與DNA的總堿基數目比較能說明什么？,,答案,答案 基因總的堿基數目＝4 4001 000＝4.4106(對)，小于該DNA中總的堿基數目4.7106(對)，說明DNA分子中并非所有的片段都屬于基因。,(2)請分析材料2和3：是不是DNA的任意一個片段都是基因？,答案 材料2和3說明基因具有一定的遺傳效應，所以并非DNA的任意一個片段都屬于基因，只有具有一定遺傳效應的DNA片段才是基因。,2.請據圖回答下列問題。,,答案 A、C、G分別為脫氧核糖、磷酸、蛋白質。,答案,(1)若圖中A為糖類，則A、C、G分別是什么？,答案 每一條H(染色體)上有1個或者2個F(DNA)分子；每個F(DNA)分子上有許多個E(基因)；每個E(基因)含有許多個D(脫氧核苷酸)。,(2)D、E、F、H之間有什么數量關系？,答案 不是，染色體是DNA的主要載體，另外葉綠體和線粒體也是DNA 的載體。,(3)真核生物中，H是F的唯一載體嗎？,活學活用,,1.如圖表示染色體、DNA、基因三者之間的關系，關于三者之間關系的敘述不正確的是( ),解析答案,A.都能復制、分離和傳遞，且三者行 為一致 B.染色體的任一片段均可稱作基因 C.每條染色體上含有1個或2個DNA分 子，DNA分子上含有多個基因 D.在生物的細胞核遺傳中，染色體的行為決定著DNA和基因的行為,解析 在有染色體的生物體中，DNA是遺傳物質。染色體是遺傳物質的主要載體?；蚴蔷哂羞z傳效應的DNA片段。,B,,,,一題多變,判斷正誤： (1)每個基因都是DNA分子上的一個片段( ) (2)基因是控制生物性狀的遺傳物質的功能單位( ) (3)基因一定位于染色體上( ) (4)DNA分子上每一個片段都是一個基因( ),√,√,,答案,,返回,二、轉錄,知識梳理,1.DNA與RNA的比較,,答案,脫氧核糖,核糖,T,U,A、G、C,,答案,單鏈,細胞核,線粒體,葉綠體,核糖體,細胞核,,答案,2.遺傳信息的轉錄 (1)概念：是指在 中以 為模板，按照 原則合成 的過程。 (2)過程,細胞核,DNA的一條鏈,堿基互補配對,RNA,DNA,RNA聚合酶,mRNA,,答案,第1步：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的 得以暴露。 第2步：游離的 隨機地與DNA鏈上的堿基碰撞，當核糖核苷酸與DNA的堿基 時，兩者以 結合。 第3步：在 酶的作用下，新結合的 連接到正在合成的 分子上。 第4步：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，DNA雙鏈 。,堿基,核糖核苷酸,互補,氫鍵,RNA聚合,核糖核苷酸,mRNA,恢復,,,,合作探究,1.現有一核酸片段，欲確定是DNA還是RNA，你能從哪些方面進行判斷？,答案 (1)根據五碳糖不同判斷； (2)根據含氮堿基不同判斷。,答案,,2.如圖表示某真核生物細胞內DNA的轉錄過程，請據圖分析回答下列問題：,答案 ← 。,(1)請思考圖中DNA的轉錄方向(用“→”或“←”表示)。,答案,答案 RNA聚合酶。,(2)a為啟動上述過程必需的有機物，其名稱是什么？,,答案 b是胞嘧啶脫氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。,(3)b和c的名稱分別是什么？,答案,答案 細胞核、線粒體。,(4)在根尖細胞中，上述過程發(fā)生的場所是哪里？,答案 不一定。產物有mRNA、tRNA、rRNA等。,(5)產物d一定是mRNA嗎？,2.對于下列圖解，正確的說法有( ),活學活用,,解析答案,①表示DNA復制過程 ②表示DNA轉錄過程 ③共有5種堿基 ④共有8種核苷酸 ⑤共有5種核苷酸 ⑥A均代表同一種核苷酸 A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④ D.①③⑤,解析 由圖可知，此過程是遺傳信息的轉錄過程；由于模板鏈為DNA鏈，生成的是RNA鏈，整個過程涉及5種堿基——A、T、G、C、U；圖解中共有8種核苷酸：4種脫氧核苷酸、4種核糖核苷酸。,C,,,一題多變,判斷正誤： (1)RNA有信使RNA(mRNA)、轉運RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)等種類( ) (2)轉錄除了在細胞核中發(fā)生以外，線粒體和葉綠體中也可以進行( ) (3)轉錄條件是模板(mRNA)、原料(4種脫氧核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量( ),,答案,√,√,,,課堂小結,答案,mRNA,rRNA,轉錄,互補配對,RNA聚合酶,RNA,RNA,邊解旋邊轉錄,返回,當堂檢測,,1.下列關于基因的敘述，正確的是( ) A.DNA分子上任意一個片段都是基因 B.人體細胞中染色體是基因的唯一載體 C.等位基因的根本區(qū)別是脫氧核苷酸的排列順序不同 D.基因的多樣性決定了DNA分子的多樣性,1,2,3,4,5,C,解析 基因是有遺傳效應的DNA片段，而不是DNA分子中任意一片段； 人體細胞中染色體是基因的主要載體，線粒體中也分布著一定數量的基因； 構成基因的基本組成單位是脫氧核苷酸； 基因的多樣性與DNA分子的多樣性均與脫氧核苷酸的數量和排列順序有關。,解析答案,,解析答案,1,2,3,4,5,2.科學研究發(fā)現，小鼠體內HMGIC基因與肥胖直接相關。具有HMGIC基因缺陷的實驗小鼠與作為對照的正常小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組小鼠變得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實驗小鼠體重仍然保持正常，這說明( ) A.基因在DNA上 B.基因在染色體上 C.基因具有遺傳效應 D.DNA具有遺傳效應,1,2,3,4,5,解析 根據對照實驗，正常小鼠吃高脂肪食物則肥胖，具有HMGIC基因缺陷的小鼠吃同樣多的高脂肪食物體重仍保持正常，說明肥胖由基因控制，從而得出基因能夠控制性狀，具有遺傳效應。 答案 C,3.人類14號染色體信息已被破譯，總計含87 410 661個堿基對，這一結果于2003年1月4日發(fā)表在英國科學周刊《自然》雜志上。研究報告稱，第14號染色體含有1 050個基因。則平均每個基因含有的堿基數為( ) A.83 248 B.166 496 C.1 050 D.不能確定,1,2,3,4,5,,解析答案,解析 一個DNA分子中含有多個基因。在基因之間的DNA片段屬于間隔區(qū)段，這些間隔區(qū)段因為沒有遺傳效應而不屬于基因。人類14號染色體上的87 410 661個堿基對，并不全屬于該染色體上含有的1 050個基因，選D。,D,,4.下列關于轉錄的敘述，不正確的是( ) A.多數發(fā)生在細胞核中 B.以核糖核苷酸為原料 C.DNA的兩條鏈都做模板 D.邊解旋邊轉錄,答案,1,2,3,4,5,C,5.如圖為真核細胞基因表達的第一階段：,1,2,3,4,5,(1)該階段叫做____________?？梢栽诩毎腳_________ __________中發(fā)生和完成。 (2)圖中2和5的核苷酸的名稱分別是__________________和______________________。 (3)若在a鏈上形成e鏈時，a鏈的堿基比例為A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，則e鏈中堿基的比例是_______________ _________________________________________________________。,,解析答案,返回,1,2,3,4,5,解析 由圖示可看出，組成DNA分子的兩條鏈局部解開螺旋，并以其中一條鏈為模板合成另一條鏈，此過程為轉錄過程，e鏈為新合成的RNA。該過程發(fā)生在真核細胞的細胞核、線粒體和葉綠體中。轉錄過程中A與U配對，T與A配對，G與C配對，C與G配對。,答案 (1)轉錄 細胞核、線粒體、葉綠體 (2)尿嘧啶核糖核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 (3)A∶U∶G∶C＝2∶1∶4∶3,,返回,