1、 基 因的表达【课前复习】在学习新课程前先要回顾有关减数分裂、受精作用、有丝分裂中染色体数量变化;DNA 的复制条件及其场所、DNA 的功能、RNA 的分子组成;蛋白质的结构和功能及其合成场所等知识,这样既有利于掌握新知识,又便于将新知识纳入知识体系中。温故会做了,学习新课才能有保障1 某生物的体细胞中含有 42 条染色体,在减数第一次分裂前期,细胞内含有的染色单体、染色体和 DNA 分子数依次是A42、84、84 B84、42、84C 84、42、42 D42、42、84解析:在减数分裂第一次分裂前期,DNA 分子已经复制,这时的每1 条染色体含有 2 个染色单体(2 个 DNA 分子 )。
2、因此,体细胞含有42 条染色体的某生物,在该时期的染色单体、染色体和 DNA 分子数分别为 84、42、84。答案:B 2 某生物的精子中有 6 条染色体,其中来自母方的有A一条 B二条 C三条D不一定答案:D3DNA 复制所需的基本条件是A模板、原料、能量和酶B RNA、DNA 、ATP 和酶C模板、温度、能量和酶D DNA、脱氧核糖、能量和酶答案:A4RNA 的分子组成是A脱氧核糖、核酸和磷酸 B脱氧核糖、碱基和磷酸C核糖、碱基和磷酸 D核糖、核酸和磷酸 答案:C5DNA 复制的场所是_;复制过程中是边_边_,并且按照_原则;新合成的每一个 DNA 分子中,都保留了_,这种复制方式叫_。答
3、案:细胞核 解旋 复制 碱基互补配对 原来 DNA 分子中的一条链 半保留复制6蛋白质合成的场所是_;基本组成单位是_;每个蛋白质分子是由一条或几条_组成;合成后者的方式是_。 答案:细胞质中的核糖体 氨基酸 肽链 脱水缩合知新先看书,再来做一做1基因(1)概念基因是_的基本单位,是_的片段。(2)与染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系每条染色体上只有_个 DNA 分子,每个 DNA 分子上有_个基因,每个基因中可以含有_个脱氧核苷酸。染色体是基因的_,基因在染色体上呈_排列。(3)结构由于基因是_的 DNA 片段,故基因的结构与 DNA 的结构相同,不仅具有由脱氧核苷酸组成的_条链,而且也是规则
4、的_结构。(4)功能基因与 DNA 分子一样储存有遗传信息,由于不同的基因_不同,因此不同的基因就含有不同的遗传信息。基因的基本功能如下:传递遗传信息随_的复制而复制来向下一代传递遗传信息。表达遗传信息后代个体发育中,基因中的遗传信息以一定的方式反应到_分子结构上,从而使后代表现出与亲代相似的性状,这一过程叫_。2基因控制蛋白质的合成(1)转录在_进行,是以_为模板,按照_原则合成_的过程。通过转录,DNA 上的遗传信息传递到_上。(2)翻译在细胞质的_上进行。是以_为模板,以_为运转工具,按照_原则,合成具有一定_排列顺序的蛋白质的过程。(3)其他相关知识DNA 与 RNA 的比较转运 RN
5、A密码子中心法则3基因对性状的控制(1)通过控制_的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状。(2)通过控制_的分子结构来直接影响性状。【学习目标】1识记基因的本质。2识记染色体、DNA 和基因三者之间的关系。3识记基因控制蛋白质合成的过程和原理。4识记基因控制性状的原理。【基础知识精讲】课文全解:本小节主要讲述基因的本质、基因与染色体、DNA 的关系、基因控制蛋白质的合成、基因对性状的控制等内容。1基因是有遗传效应的 DNA 片段(1)基因概念:基因是 DNA 分子上有遗传效应的 DNA 片段。(2)染色体、DNA、基因的关系染色体与基因的关系:一条染色体上有许多基因,基因在染色体上呈直线排列
6、。染色体与 DNA 的关系:每一条染色体上只有一个 DNA 分子,染色体是 DNA 分子的主要载体。DNA 与基因的关系:每个 DNA 上有许多基因,基因是有遗传效应的 DNA 片段。(3)基因的结构由于基因是有遗传效应的 DNA 片段,故基因的结构与 DNA 的结构相同,不仅具有由四种脱氧核苷酸组成的 2 条链,而且也是规则的双螺旋结构。在每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。(4)功能分子遗传学认为,生物的遗传性状是以遗传信息形式主要编排在DNA 分子上的,表现为特定的碱基排列顺序。由于基因是有遗传效应的 DNA 片段,因此基因中的脱氧核苷酸的排列顺序可以代表遗传信息,由于不同的基因脱氧
7、核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此不同的基因就含有不同的遗传信息。基因中不仅储存有遗传信息,而且还有下列基本功能。传递遗传信息 基因中的遗传信息,一方面在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期随 DNA 分子的复制而得以复制,再随细胞分裂而进入子细胞中去,这样就将亲代细胞中的遗传信息传递到子代细胞或者通过减数分裂和受精作用将遗传信息传递给下一代,基因中的遗传信息就这样一代一代地传递下去。表达遗传信息基因中的遗传信息,另一方面在后代的个体发育中,它又以一定方式反映到蛋白质的分子结构上,导致后代表现出与亲代相似的性状。这一过程叫遗传信息的表达。总之,基因的基本功能可总结如下:2基因控制蛋白质的合
8、成(1)遗传信息的转录概念:在细胞核中进行。是以 DNA 为模板,按照碱基互补配对原则合成 RNA 的过程。过程:遗传信息的转录过程是在 RNA 聚合酶的催化作用下进行的。当 RNA 聚合酶与 DNA 分子的某一起动部位相结合时,DNA 的这一特定片段的双股螺旋解开,以其中的一条链为模板,聚合酶沿着该链移动,按照碱基互补配对原则,使细胞里的四种核糖核苷酸(分别含有碱基 A、G、C、U)聚合成与该 DNA 链相对应的(或者说互补的)mRNA 分子。如图 651。RNA 在 DNA 模板上的合成图 651结果:通过转录,DNA 上的遗传信息传递到信使RNA(mRNA)上。(2)遗传信息的翻译概念:
9、在细胞质的核糖体中进行。是以信使 RNA 为模板,以转运RNA 为运转工具,按照碱基互补配对原则,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。过程:信使 RNA 从细胞核中合成以后,从核孔出来与核糖体结合。信使 RNA 上带有的遗传信息以遗传密码(信使 RNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基)的形式存在,转运 RNA 将氨基酸按信使RNA 上的密码子的顺序放在核糖体上的相应部位,通过脱水缩合,形成多肽,多肽脱离核糖体后,经过一定的盘曲折叠,形成蛋白质。(3)其他相关知识DNA 与 RNA 的比较见下表。DNA 与 RNA 的比较复制和转录的比较见下表复制和转录的比较中心法则遗传信息的传递过
10、程是:遗传信息可以由 DNA 传向 DNA 这是DNA 复制,也可以由 DNA 传向 RNA 叫转录,由 RNA 控制合成蛋白质叫翻译。还发现在某些病毒中,RNA 也可以自我复制,RNA也可以在逆转录酶的作用下合成 DNA,这叫逆转录。见图 652所示:中心法则图解图 6523基因对性状的控制(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的性状。(2)通过控制蛋白质的分子结构来直接影响性状。基因控制性状可用图 653 表示:基因控制性状图解图 653问题全解:21何为基因?何为遗传信息?基因是决定生物性状的基本单位,是有遗传效应的 DNA 片段。基因中的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息。22染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间有何关系?每条染色体通常只有一个 DNA 分子,染色体是 DNA 的主要载体;每个 DNA 分子上有许多个基因,基因是有遗传效应的 DNA 片段;每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸,基因中的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息;染色体是基因的载体,基因在染色体上呈直线排列。23何为基因的表达?基因中的遗传信息,在后代的个体发育中,以一定方式反映到蛋白质的分子结构上,导致后代表现出与亲代相似的性状。基因控制蛋白质合成的过程叫遗传信息的表达。24基因是怎样控制蛋白质合成的?何为转录、翻译?见“课文全解 2”。25什么叫密码子?