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1、课时3 基因与性状的关系见《自学听讲》P130学科素养课程标准学习指导1.生命观念:DNA、RNA与基因表达的关系。2.科学思维:转录、翻译与蛋白质的关系。3.科学探究:中心法则的提出及其发展。4.社会责任:生物性状与后天营养和锻炼的关系。1.概述遗传信息的转录和翻译过程。2.比较DNA与RNA的区别,RNA的种类和功能。3.理解中心法则的含义。4.理解基因、蛋白质和性状的关系。在复习中要以教材为基础,掌握和理解教材中的基本概念;结合图解理解转录和翻译的过程、中心法则的内容;通过比较理解DNA和RNA在结构上的联系和区别。备考中应加强理解能力、获取信息能力和综合运用能力的训练。基因指导蛋
2、白质的合成 1.基因指导蛋白质的合成包括 转录和翻译 两大阶段。 2.转录转录是以DNA的一条链为模板,按照 碱基互补配对 原则,合成 RNA 的过程。 模板及去向:以DNA一条链的某一段(即基因的一条链)作模板,转录完成后DNA分子结构复原。所需原料: 4种游离的核糖核苷酸 。 场所:真核细胞主要在 细胞核 。 碱基配对原则:A-U,T-A,C-G,G-C。产物:mRNA。3.翻译翻译是指以mRNA为模板,按照 碱基互补配对 原则,通过tRNA将氨基酸转运到核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的 蛋白质 的过程。 模板及去向:以mRNA作模板,mRNA有一定的功能寿命,寿命终结后即被降解。
3、所需原料: 20种 游离的氨基酸。 场所: 细胞质 。 碱基配对原则: A-U,U-A,C-G,G-C 。 产物: 蛋白质 。 基因对性状的控制 1.中心法则及其发展中心法则是指遗传信息在DNA、RNA与 蛋白质 之间传递的一般规律,信息流图解如下。最早由科学家克里克于1957年提出。蛋白质合成过程的揭示使中心法则得到公认。RNA病毒及致癌的RNA病毒的发现使中心法则得到完善和发展。 DNA的复制、转录和翻译几乎发生在所有真核细胞和原核细胞中;RNA的复制、逆转录一般发生在被RNA病毒寄生的细胞中。2.基因控制性状的途径(1)直接途径:基因通过控制 蛋白质的结构 直接控制生物性状,如镰
4、刀型细胞贫血症:血红蛋白基因突变→血红蛋白结构异常→红细胞呈镰刀状。 (2)间接途径:基因通过控制 酶的合成 来控制代谢过程,进而控制生物性状,如白化病:酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病。 1.转录和翻译过程易错点分析(1)转录的产物RNA:信使RNA(mRNA),还有转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA),但只有mRNA携带遗传信息,它们都参与翻译过程,但作用不同。(2)翻译过程中mRNA并不移动,而是核糖体沿着mRNA移动,进而读取下一个密码子。核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。(3)并不是所有密码子都决定氨基酸,2个
5、起始密码子决定氨基酸,3个终止密码子不决定氨基酸。(4)tRNA不是只含3个碱基,而是由多个碱基组成,一个tRNA上只有一个反密码子,tRNA有61种,局部双链含有氢键。(5)复制需要解旋酶和DNA聚合酶,转录只需要RNA聚合酶,不需要解旋酶。2.基因与性状并不都是一对一的关系(1)一般而言,一个基因决定一种性状。(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响。(3)有些单个的基因可影响多种性状。(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表现型可能不同;基因型不同,表现型可能相同。3.中心法则的理解误区(1)RNA病毒产生RNA的过程,并不是都经过RNA复制。逆转录病毒(一种R
6、NA病毒)产生RNA的途径为:先经过逆转录过程产生DNA,DNA再经过转录产生RNA。(2)不能误认为逆转录过程和转录过程的碱基互补配对原则相同。逆转录过程碱基互补配对原则存在U→A,转录过程则是T→A。(3)DNA复制只发生在分裂的细胞中,分化的细胞中不进行DNA复制。死细胞(如导管)、哺乳动物成熟的红细胞中没有DNA复制、转录和翻译过程,哺乳动物红细胞成熟前以及其他分化的细胞都能进行转录和翻译。见《自学听讲》P131基因指导蛋白质的合成1.RNA的结构和种类(1)RNA的结构(2)种类及功能mRNA:蛋白质合成的模板tRNA:氨基酸的运载体rRNA:核糖体的组成成分2.复制、转录和翻
7、译的比较项目复制转录翻译时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期生长发育的连续过程中场所主要在细胞核主要在细胞核核糖体原料4种脱氧核苷酸(A、T、C、G)4种核糖核苷酸(A、U、C、G)约20种氨基酸模板DNA的两条链DNA中的一条链mRNA条件特定的酶,ATP,适宜的温度、pH过程DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化DNA解旋,以一条链为模板,按碱基互补配对原则,形成mRNA(单链),
