高三生物总复习遗传的分子学基础教案.docx
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高三生物总复习遗传的分子学基础教案
遗传的分子学基础
适用学科
生物
适用年级
适用区域
人教版
课时时长（分钟）
120
知识点
人类对
遗传物质的探索历程
DNA分子结构的主要特点
基因的概念及DNA分子复制
遗传信息的转录和翻译
教学目标
1.使学生掌握中心法则的相关内容
2.使学生在分子角度找到遗传的答案
教学重点
1.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的分析及拓展应用
2.复制、转录、翻译的比较，结合
基因突变考查基因对性状的控制
教学难点
复制、转录、翻译的比较，结合基因突变考查基因对性状的控制
教学过程
一、课堂导入
复习此处知识要注意：
一是应明确经典实验过程，掌握经典实验的
方法与结（推）论；二是应明确细胞内遗传信息的传递过程，掌握DNA的结构与复制、基因的表达等内容，理解碱基互补配对原则，并就相关计算进行归纳，做到透彻理解、掌握方法。
二、复习预习
答案：
①噬菌体侵染细菌实验 ②烟草花叶病毒侵染烟草的实验 ③沃森、克里克 ④规则双螺旋结构 ⑤有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 ⑥主要在细胞核 ⑦半保留复制 ⑧有遗传效应的DNA片段 ⑨细胞核、细胞质 ⑩特定的碱基排列顺序 ⑪主要在细胞核 ⑫DNA的一条链 ⑬RNA ⑭mRNA ⑮多肽或蛋白质⑯
⑰通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
三、知识讲解
考点1探究生物的遗传物质
1．探究DNA是遗传物质的经典实验
实验过程与结论
实验名称
操作对象
操作
过程
结果
结论
①
②
噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的噬菌体
细菌
侵染细菌
细菌体内无35S，体外有35S
噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌
32P标记的噬菌体
细菌体内有32P，体外无32
P
噬菌体的DNA进入细菌内部
实验名称
操作对象
操作
过程
结果
结论
①
②
肺炎双球菌的转化实验
体内
转化
实验
加热杀死的S型细菌
R型细菌
注射到小鼠体内
小鼠死亡，分离到S型和R型两种细菌
加热杀死的S型细菌存在“转化因子”
体外
转化
实验
S型菌
DNA
混合培养
分离到R型和S型细菌
“转化因子”是DNA
S型菌其他物质
分离到R型细菌
S型菌DNA和DNA酶
分离到R型细菌
2．噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析
用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
理论上
在上清液中不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性
上清液中有较强的放射性，沉淀物中不含放射性
实际上
在离心后的上清液中也有一定的放射性
沉淀物中出现少量的放射性
原因
①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内
，离心后分布于上清液中；
②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，离心后分布
于上清液中
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中
3.艾弗里的实验和噬菌体侵染细菌实验比较
实验
比较项目
艾弗里实验
噬菌体侵染细菌实验
实验思路
相同：
把DNA与其他物质分开，单独地、直接地去观察各自的作用
实验原则
都遵循对照原则
处理方式
从S型菌中直接提取、分离各种物质，分别加入到培养了R型细菌的培养基中
利用同位素标记法将DNA和蛋白质间接分离
实验结论
证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，在亲子代之间保持连续性
4.生物的遗传物质总结
生物
所含核酸
所含核苷酸
含氮碱基
遗传物质
细胞生物
（原核、真核生物）
2种
8种
5种：
A、
T、C、G、U
均为
DNA
病毒
DNA
病毒
1种，
为DNA
4种脱氧
核苷酸
4种：
A、
T、C、G
DNA
RNA
病毒
1种，
为RNA
4种核糖
核苷酸
4种：
A、
U、C、G
RNA
易错点分析：
1.加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
2.R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。
3.含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。
4.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。
5.因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素是S，所以用35S标记蛋白质；噬菌体DNA含有蛋白质没有的元素是P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能标记C、H、O、N元素。
考点2遗传信息的传递与表达辨析
1．基因是有遗传效应的DNA片段
2．复制、转录和翻译的比较
比较项目
DNA复制
转录
翻译
场所
主要在细胞核中
主要在细胞核中
细胞质中的核糖体
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
ATP、酶（DNA解旋酶、DNA聚合酶）
酶（RNA聚合酶）、ATP
酶、ATP、tRNA
比较项目
DNA复制
转录
翻译
产物
2个双链DNA
一个单链RNA（mRNA、tRNA、rRNA）
多肽链
特点
①半保留复制
②边解旋边复制
③多起点复制
边解旋边转录，DNA双链全保留
一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
3.遗传信息的传递与表达（中心法则）
（1）通过DNA复制体现了DNA传递遗传信息的功能，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
（2）通过转录和翻译过程共同体现了DNA表达遗传信息的功能。
4．不同类型生物遗传信息的传递
（1）以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
（2）以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
①具有RNA复制功能的RNA病毒（如烟草花叶病毒）。
②具有逆转录功能的RNA病毒（如艾滋病病毒）。
易错点分析:
1.DNA复制的模板是两条DNA单链，转录的模板是解旋的一条DNA链。
2.一个mRNA分子上可连接多个核糖体同时合成多条多肽链。
3.mRNA直接决定氨基酸的排列顺序，DNA间接决定氨基酸的排列顺序。
4.原核生物的转录、翻译同时
同地进行，边转录边翻译，真核生物的转录在细胞核，翻译在细胞质中，先转录后翻译。
四、例题精析
【例题1】
【题干】如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图，请回答下列问题：
（1）图三中用35S标记噬菌体蛋白质外壳，标记元素所在部位是图二中的________。
如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图一中的________。
（2）赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料，其原因之一是____________________。
（3）实验中采用搅拌和离心等手段，目的是___________。
（4）仅有图三的实验过程，________（能或不能）说明蛋白质不是遗
传物质，原因是__________________。
【答案】
（1）④ ①
（2）噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成 （3）让噬菌体的蛋白质外壳与侵入细菌的噬菌体DNA分子分离 （4）不能 蛋白质外壳没有进入细菌体内
【解析】
（1）32P标记的是①（磷酸基团），⑤（肽键）不含S，有些R基团含S，故35S标记的是R基团。
（2）噬菌体侵染细菌的实验思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用，而噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成，这是它被选为实验材料的原因之一。
（3）实验中采用搅拌和离心等手段，目的是让噬菌体的蛋白质外壳与侵入细菌的噬菌体DNA分子分离，以便观察放射性存在的部位。
（4）图三实验说明蛋白质外壳没有进入细菌体内，但不能说明噬菌体的遗传物质不是蛋白质。
【例题2】
【题干】下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段：
——甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—
[密码子表：
甲硫氨酸（AUG）、脯氨酸（CCA、CCC、CCU）、苏氨酸（ACU、ACC、ACA）、甘氨酸（GGU、GGA、GGG）、缬氨酸（GUU、GUC、GUA）]。
根据上述材料，下列描述中错误的是（ ）
A．这段DNA中的①链起了转录模板的作用
B．决定这段多肽链的
遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA
C．这条多肽链中有4个“－CO－NH－”的结构
D．若这段DNA的②链右侧第二个碱基T被G替代，这段多肽将出现两个脯氨酸
【答案】D
【解析】根据肽链组成和密码子表可知：
合成该肽链的mRNA是以DNA分子的①链为模板转录而成的；由①链的碱基顺序可知，密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA；氨基酸脱水缩合过程中，肽键数＝氨基酸数－肽链条数＝5－1＝4；若这段DNA的②链右侧第二个碱基T被G替代，则
决定
这段多肽链的最后一个遗传密码子是GGA，则这段多肽中将会出现两个甘氨酸。
【例题3】
【题干】将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。
下列叙述错误的是（ ）
A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸
B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA
C．连续分裂n次后，子细胞中32P标记的细胞占1/2n＋1
D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等
【答案】C
【解析】小鼠乳腺细胞中的核酸（DNA、RNA）含有AGCTU五种碱基，八种核苷酸，A正确；基因是具有遗传效应的DNA片段，转录是以基因的一条链为模板指导合成RNA的过程，B正确；DNA（基因）的复制是半保留复制，连续分裂n次，细胞中DNA复制n次，共生成2n个DNA，其中被标记
的DNA有两个，因此子细胞中被标记的细胞占1/2n－1,C错；翻译过程中，一种氨基酸可以由几种tRNA进行运输，D正确。
注意61种tRNA对应运输20种氨基酸，会出现多对一的现象。
审题时要注意关于“一条染色体上整合单个基因”信息获取。
课程小结
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