生物基础电子教案设计4Word文档格式.docx

生物基础电子教案设计4Word文档格式.docx

《生物基础电子教案设计4Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物基础电子教案设计4Word文档格式.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

DNA分子的双螺旋型结构和复制

难点：

基因对性状的控制

【课时安排】2学时

【主要教学方法】：

讲授、模型展示、讨论小结

【教学用具】：

挂图、模型

【教学过程】

第4章《生物的遗传基础》

第一节遗传的分子基础

一、DNA是主要的遗传物质

1、染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。

DNA是遗传物质,在病毒中,RNA是遗传物质。

2、DNA主要存在于细胞核内的染色体中,少量的存在于叶绿体和线粒体等细胞器中。

二、DNA分子的结构和半保留复制复制

（一）DNA分子的结构

1、DNA是由4种脱氧核苷酸组成的一种高分子化合物,DNA分子的呈双螺旋型结构（图41）。

2、DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸,组成脱氧核糖核苷酸的碱基有4种:

腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）,DNA分子就是由多个脱氧核糖核苷酸聚合成为脱氧核糖核苷酸链。

3、DNA分子的立体结构的主要特点

（1）DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;

碱基排列在内侧。

（3）、DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:

A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对;

G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。

碱基之间的这种一一对应关系,称碱基互补配对原则。

4、生物多样性

在DNA分子的双螺旋结构中,虽然组成它的碱基只有4种,但碱基对的排列顺序却是千变万化的,从而构成了DNA分子中碱基对排列方式的多种多样,也使地球上的生物多种多样,千差万别。

不同的排列方式包含不同的遗传信息,这就构成了DNA分子的多样性。

这是生物具有多样性和生物个体间存在差异的根本原因。

（二）DNA分子的复制

一个DNA分子

解旋

碱基互补配对

延伸

2个完全相同的DNA分子

这种复制方式称半保留复制。

（图42DNA分子的复制图解）

1、DNA分子复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。

2、通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。

3、DNA分子通过复制,使遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的稳定性和连续性。

三、基因对性状的控制

基因是决定生物性状的基本单位,基因对性状的控制是通过DNA分子控制蛋白质的合成来实现的。

（一）基因——具有遗传效应的DNA片段

每一条染色体只含有1个DNA分子,每个DNA分子上有很多个基因,每个基因中又可以含有成百上千个脱氧核糖核苷酸。

由于不同基因的脱氧核糖核苷酸排列顺序不同,所以不同的基因就含有不同的遗传信息。

基因的复制是通过DNA分子的复制来完成的。

（二）基因的表达

基因的表达:

基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上,从而使后代表现出与亲代相似的性状,遗传学上把这一过程称之基因的表达。

基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。

遗传信息表达的关键是控制蛋白质的合成,因为生物所有的性状都是由蛋白质决定的。

DNA主要存在于细胞核中,而蛋白质的合成是在细胞质中进行的。

RNA作为媒介。

在细胞核中先把DNA的遗传信息传递给RNA,然后,RNA进入细胞质,在蛋白质合成中起模板作用。

因此,基因控制蛋白质合成的过程包括两个阶段———“转录”和“翻译”。

1、转录

转录:

是在细胞核内进行的。

它是指以DNA的1条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA。

RNA只有1条链,它的碱基组成与DNA的不同。

RNA中的碱基也有4种:

A、G、C、U（尿嘧啶）,没有碱基T（胸腺嘧啶）。

因此,在以DNA为模板合成RNA时,需要以U代替T与A配对（图43）。

这样,DNA分子就把遗传信息传递到RNA上,这种RNA称为信使RNA（简写为mRNA）。

图43转录过程示意图

2、翻译

翻译:

是在细胞质中进行的。

它是指以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

信使RNA（mRNA）在细胞核中合成以后,从核孔进入到细胞质中,与核糖体结合起来（图44）。

核糖体是细胞内利用氨基酸合成蛋白质的场所。

转运RNA（简写为tRNA）：

转运RNA的种类很多,但是,每种转运RNA只能识别并转运1种氨基酸。

这是因为在转运RNA的一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基,每个转运RNA的这3个碱基,都只能专一地与信使RNA上特定的3个碱基（密码子）配对。

当转运RNA运载着1个氨基酸进入到核糖体以后,就以信使RNA为模板,按照碱基互补配对原则,把转运来的氨基酸放在相应的位置上。

转运完毕以后,转运RNA离开核糖体,又去转运下一个氨基酸。

当核糖体接受两个氨基酸以后,第二个氨基酸就会被移至第一个氨基酸的位置上,并通过肽键与第一个氨基酸连接起来,与此同时,核糖体在信使RNA上也移动3个碱基的位置,为接受新运载来的氨基酸做好准备。

上述过程如此往复地进行,肽链也就不断地延伸,直到信使RNA上出现终止密码子为止。

肽链合成以后,从信使RNA上脱离,再经过一定的盘曲折叠,最终合成1个具有一定氨基酸顺序、有一定功能的蛋白质分子。

小结:

DNA分子的脱氧核糖核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传性状。

3、“中心法则”

DNA自我复制通过转录形成RNA然后通过转译形成形成蛋白质，称为“中心法则”。

“中心法则”可以看出,遗传信息的流动方向有3种：

一是:

遗传信息可以从DNA流向DNA,即完成DNA的自我复制过程,

二是遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译过程。

三是在某些病毒中,RNA也可以自我复制,并且还发现,在一些病毒蛋白质的合成过程中,RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。

因此,在某些病毒中,遗传信息可以沿图中的虚线方向流动,上述逆转录过程以及RNA自我复制过程的发现,补充和发展了“中心法则”。

（三）基因对性状的控制

基因通过控制蛋白质的合成来完成对性状的控制。

基因的基本功能包括两个方面:

一是自我复制,通过DNA的半保留复制把遗传信息从亲代传给子代。

二是基因能够通过控制蛋白质的合成来决定生物的性状。

例如,正常人的皮肤、毛发等处的细胞中有一种酶,即酪氨酸酶,它能够将酪氨酸转变为黑色素。

如果一个人由于基因不正常而缺少酪氨酸酶,那么这个人就不能合成黑色素,而表现出白化症状,即“白化症”。

◆习题与答案：

1、举例说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。

2、什么是碱基互补配对原则?

它对DNA分子的复制有何意义?

3、从DNA分子的结构可以看出,它本身既能保持相对的稳定,相互间又千差万别。

谈谈你对这个问题的认识。

4、DNA分子是如何进行复制的？

其结构有何特点？

◆答案

1、答：

1944年,科学家艾弗里和他的同事们从S型的活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质,发现DNA在其中起关键决定作用,这个发现证明DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质。

2、答：

DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:

意义：

标志着分子生物学的诞生

3、答：

保证了生物的遗传性和多样性。

4、答：

复制：

（1）、DNA分子复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。

（2）、通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。

（3）、DNA分子通过复制,使遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的稳定性和连续性。

结构特点：

（1）、DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

（2）、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;

（3）、碱基互补配对原则。

◆板书设计：

（一）、DNA分子的结构

（二）、DNA分子的复制

课后评价与思考：

了解DNA是主要的遗传物质，DNA分子复制和基因对性状的控制

是本节的重点，应该说本节内容比较抽象，名词也比较多，学生的学习有一定的难度，通过挂图和模型，比较好的解决了这一问题，同时通过练习达到巩固的目的。

第二节遗传的基本规律

知识与技能：

通过学习，掌握遗传三大定律，基因分离定律、基因自由组合定律基因、连锁和交换定律，并能能运用这些定律分析问题

通过实例分析和讲解，加深学生对知识的理解，并运用一些练习，增强学生对知识的理解。

情感态度与价值观：

通过学习，让学生明白任何事情都有其自身规律，只有树立正确的人生观、世界观和价值观，人活着才有意义。

遗传三大定律

运用遗传三大定律分析问题和解决问题

【课时安排】：

3学时

讲授、例子分析、讨论

挂图

奥地利人孟德尔,进行了著名的豌豆杂交试验,最先揭示出了遗传的两个基本规律——基因分离定律和基因自由组合定律。

在孟德尔之后,美国的遗传学家摩尔根及其合作者,以果蝇为材料,进行杂交试验,揭示出了遗传的第三个基本规律———基因连锁和交换定律。

这3个定律就是人们通常所说的遗传三大定律。

（一）、孟德尔的实验材料和方法

孟德尔（1822—1884）是奥地利布隆（现在是捷克的布尔诺）的神父。

1856年,他选用34个豌豆品种在教堂的园地里种植,经过8年的杂交试验后,于1865年发表了《植物杂交试验》论文,首次提出了分离定律和自由组合定律。

后来,人们把这两大定律称为孟德尔遗传定律。

1、孟德尔的实验材料

孟德尔选用的实验材料是豌豆,这是因为:

（1）豌豆是自花授粉植物,而且为闭花授粉。

（2）豌豆具有稳定的可以区分的性状。

如有些品种的植物开红花,有些开白花;

有些结黄色种子,有些结绿色种子。

（3）豌豆花器各部分结构较大,便于操作,易于控制。

（4）豌豆豆荚成熟后籽粒都留在豆荚中,不会脱落,对籽粒都能准确计数。

2、孟德尔的实验方法

孟德尔的实验方法十分科学,他从单因子试验到多因子试验,即从1对相对性状的研究到两对相