山东省泰安市肥城市第三中学高中生物 基因的本质和表达复习学案 新人教版选修3.doc

山东省泰安市肥城市第三中学高中生物 基因的本质和表达复习学案 新人教版选修3‎ 学习指导 即时感悟 一、 复习目标 ‎ 1、通过“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，理解DNA是主要的遗传物质；‎ 2、 通过引导学生设计实验并分析实验结果，培学生的思维能；‎ 3、 概述DNA分子结构的主要特点，注重科学史的认识,体会科学家的科学探究精神； ‎ 4、 概述DNA分子的复制(理解水平)；‎ 5、 能说出染色体、DNA、基因之间的关系，以及基因的本质； ‎ 6、 阐述基因控制蛋白质合成的过程和原理； ‎ 7、 明白基因控制性状的原理。 ‎ 二、 复习重难点：‎ 1、 通过“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，理解DNA是主要的遗传物质；‎ 2、 概述DNA分子结构的主要特点；‎ 3、 能说出染色体、DNA、基因之间的关系，以及基因的本质；‎ ‎【自主复习】‎ ‎、肺炎双球菌的转化实验 ‎（1）格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：①向小鼠注射R型活细菌，小鼠 ；②向小鼠注射S型活细菌，小鼠 ；③向小鼠注射加热杀死的S型细菌，小鼠 ；④向小鼠注射R型活细菌＋加热杀死的S型细菌，小鼠 ，且从死鼠中分离得到了S型活细菌。实验④表明无毒性的R型活细菌在与被加热杀死的S型细菌混合后，R型的活细菌转化为S型活细菌，而且这种转化是可 的。‎ 培养 格里菲思的推论是：在已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促进这一转化的活性物质―“转化因子”，这种转化因子将无毒性的R型细菌转化为有毒性的S型活细菌。‎ 培养 ‎（2）艾弗里证明DNA是遗传物质的实验：①R型菌＋S型菌的DNA　　　　R型菌＋S型菌；②R型菌＋S型菌的蛋白质或S型菌的荚膜多糖　　　　　只有R型菌；③R型菌＋S型菌的DNA＋DNA酶　　　　　只有R型菌。结论： 才是使R型活细菌产生稳定遗传变化的物质。‎ ‎2、噬菌体侵染细菌的实验 ‎（1）噬菌体的结构组成：由蛋白质外壳和DNA组成。‎ ‎（2）赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验 实验 T2噬菌体 实验过程 9‎ 检测结果（噬菌体上）‎ 第一组 ‎35S标记蛋白质 与细菌混合培养；在搅拌器中搅拌；然后离心；检测上清液和沉淀物中的放射性物质。‎ 无放射性物质存在 第二组 ‎32P标记DNA 放射性物质主要存在处 （3） 结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。‎ 3、 DNA双螺旋结构模型的特点： ‎ ‎ ‎ 4、 DNA分子复制的过程 ‎ DNA的复制是指以 为模板来合成子代DNA的过程。复制是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期，随着染色体的复制而完成的。DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要 、 、 和 等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过 ，保证了复制能够准确地进行。‎ DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了 。‎ ‎5、基因与DNA的关系 基因位于 上， 是基因的主要载体。作为主要遗传物质的DNA也位于染色体上，1条染色体中有1个DNA分子。一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应－基因是 。‎ 6、 DNA片段中的遗传信息 DNA分子中的遗传信息蕴含在4种碱基的排列顺序之中，组成DNA分子的碱基虽然只有4种，但是，碱基对的排列顺序是千变万化的，碱基序列的多样性构成了DNA分子的多样性，DNA分子因而能够储存大量的遗传信息。而碱基的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的 。DNA分子的 和 ‎ 是生物多样性和特异性的物质基础。‎ ‎7、基因指导蛋白质的合成 ‎ ‎（1）基因是具有_______的DNA片断，主要存在于_________中，蛋白质的合成是在________中进行的。‎ ‎（2）遗传信息的转录 ‎ DNA和RNA的比较 ‎ 结构 基本单位 碱基 五碳糖 DNA 规则的___ ___‎ ‎___________‎ A T C G 脱氧核糖 RNA 一般为________‎ ‎___________‎ A U C G 核糖 转录 概念：在______中，以_____的一条链为模板合成的。‎ 场所： _______.‎ 9‎ 原料：四种游离的___________。‎ 产物：________.‎ 遗传信息传递方向：DNA——〉______.‎ ‎(3)遗传信息的翻译 几个概念 密码子： 把______上决定一个_______的___个相邻的碱基（共____个）。‎ 反密码子：_______上可以与mRNA上的________相互配对的___个碱基 翻译 概念：以________为模板，合成具有一定________的蛋白质的过程。‎ 场所：_________.‎ 原料：__________‎ 搬运氨基酸的工具 ：__________ (搬运时有______)‎ 产物：具有一定________的有一定功能的蛋白质。‎ 信息传递方向：mRNA——〉_______。‎ 8、 基因如何实现对生物性状的控制？‎ 三、 同学们，通过自主预习，还有哪些疑惑呢？‎ 疑惑点 疑惑内容 ‎【自主·合作·探究】‎ 探究一：DNA是主要的遗传物质 例1　美国科学家艾弗里从S型活细菌中提取出DNA、蛋白质和多糖物质，然后把它们分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现加入了DNA的培养基中，R型细菌中的一部分转化成了S型细菌。而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明（　　）多选 ‎（A）S型DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 ‎（B）S型细菌的性状是由其DNA决定的 ‎（C）蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起了对照作用 ‎（D）在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入R型细菌的细胞中 例2　用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质，用这种噬菌体去侵染大肠杆菌，则在新形成的噬菌体中（　　）‎ （A） 不可能检测到32P （B）可能检测到35S ‎（C）可能检测到32P和35S　 （D）大部分检测不到32P 9‎ 探究二DNA的分子结构 例3　下列关于双链DNA的叙述，错误的是（　　）‎ ‎（A）若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上A和T数目也相等 ‎（B）若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于T ‎（C）若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链上也是A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4‎ ‎（D）若一条链的G∶T=1∶2，则另一条链的C∶A=1∶2‎ 代表磷酸基 代表碱基 代表脱氧核糖 例4　在制作DNA双螺旋结构模型时，各“部件”之间需要连接。下列连接中，错误的是（　　）‎ ‎　　　（A）　　　　　（B）　　　　　（C）　　　　　（D）‎ 探究三DNA的复制 例5　具有100个碱基对的一个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目是（　　）‎ ‎（A）60　　　　（B）80　　　　（C）120　　　　（D）180‎ 例6下列关于基因的叙述中，不正确的是 ( )‎ （A） 不同的基因含有不同的遗传信息 ‎（B）每一个DNA分子片断都是一个基因 ‎（C）每一个基因分别控制着不同的遗传性状 ‎（D）基因在于染色体上，且在染色体上呈直线排列 例7马和豚鼠体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，原因是（　　）‎ ‎（A）生活环境不同　　　　（B）DNA分子中碱基配对方式不同 ‎（C）着丝点数目不同　　　（D）DNA分子中碱基对排列顺序不同 探究四 1.复制、转录、翻译 9‎ 例8 以知某tRNA一端的三个碱基顺序是GAU，它所运转的是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码子是由下列哪个碱基序列转录而来（ ）‎ A.GAT B.GAU C.CUA D.CTA 例9 某肽链有99个肽键，则控制合成该肽键的基因中的碱基数至少有（ ）个。‎ A.600 B‎.300 C.297 D.594‎ 反思总结 ‎[当堂达标]‎ ‎1、噬菌体侵染细菌后形成的子代噬菌体中，新合成的DNA分子的原料来自于（　　）‎ ‎（A）亲代噬菌体的 DNA          　　　 （B）子代噬菌体的DNA ‎（C）噬菌体内的化学成分    　　　　  （D）细菌内的化学成分 ‎2、某一双链DNA分子的碱基中，腺嘌呤数占18%，那么胞嘧啶数应占（　　）　　　　　　‎ ‎（A）18% （B）32% （C）36% （D）9%‎ ‎3、根据肺炎双球菌转化实验，设计如下实验，请分析并回答下列问题：‎ 9‎ ‎①＋的DNA→？ ‎ ‎②＋的蛋白质→？‎ ‎③＋的糖类→？‎ ‎④＋的无机物→？‎ ‎（1）请推测①、②、③、④四组实验的结果 　 。‎ ‎（2）若①组实验中添加的的DNA预先用DNA酶处理，结果会不同吗？为什么？ ‎ ‎（3）上述实验说明了 　 。‎ ‎4、右图是DNA分子平面结构图，读图回答下列各问：‎ ‎（1）写出图中各编号名称：‎ ‎①   ②   ③ ‎ ‎④   ⑤   ⑥ ‎ ‎⑦   ⑧   ⑨ ‎ ‎（2）图中有脱氧核苷酸 个，碱基 对。‎ ‎（3）如果将细胞培养在含15N的同位素培养基上，则能在此图的 　 　　　 成分（填写编号）上可以测到15N。‎ ‎（4）如果将细胞培养在含32P的同位素培养基上，则能在此图的 成分上可以测到32P。‎ ‎[拓展延伸]‎ ‎1、某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞有丝分裂的　（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎（A）间期　　　　（B）前期　　　　（C）中期　　　　（D）后期 ‎2、DNA分子在复制时解旋，从氢键处分开的碱基是（　　）　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎（A）腺嘌呤与鸟嘌呤 （B）胞嘧啶与胸腺嘧啶 ‎（C）胞嘧啶与鸟嘌呤 　 （D）腺嘌呤与胞嘧啶 ‎3、下列关于DNA分子复制的叙述不正确的是　（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎（A）在解旋酶的作用下先将整条链解开，然后再按碱基互补配对原则合成 ‎（B）DNA分子的复制为半保留复制 ‎（C）通过复制，保持了遗传信息的连续性 ‎（D）DNA的复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件 ‎6、如果一个DNA分子片段有100个碱基对，其中有40个腺嘌呤，那么复制后，一个新的DNA分子的相应片段应有胞嘧啶　（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎（A）20个 （B）40个 （C）60个 （D）80个 ‎7、某DNA分子有2000个脱氧核苷酸，它的一条单链上的碱基A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4，若该分子复制两次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量是 （　　） ‎ ‎（A）400个 　（B）900个 　 （C）1200个 　 （D）2400个 ‎8、密码子位于 （ ）‎ A.DNA分子中 B.核糖体上 C.信使RNA上 D.转运RNA上 9‎ ‎9、一个运转RNA的一端碱基为CGA，此转运RNA运载的氨基酸是（ ）‎ A.精氨酸（CGA） B.丙氨酸(GCU) C.丝氨酸(UCU) D.缬氨酸(GUC)‎ ‎3.若测得精氨酸分子上的反密码子为GCU,则DNA分子模板链上决定这个精氨酸的 相应碱基是( ) A.GCA B.CGA C.CGT D.GCT ‎10、某一DNA分子中含20%的G+C,那么由它转录成的RNA中(G+C)中应占全部碱基总数的比例为( ) A.20% B.40% C.60% D.80%‎ ‎11、有人把控制合成兔子血红蛋白的信使RNA加到大肠肝菌提取液中,在这个无细胞合成系统中能合成兔子的血红蛋白,这一事实说明　　　　(　　 )‎ A.大肠肝菌中含有和兔子血红蛋白相同的蛋白质 B.兔子血红蛋白比较容易合成 C.所有生物共用一套遗传"密码子"‎ D.兔子血红蛋白基因可诱导大肠肝菌提取液形成合成系统 ‎12、有一个化合物的分子式为 控制这个分子合成的基因中，脱氧核苷酸的个数至少是　（ ）　　　　　　‎ A．8个 B．12个 C．16个 D．24个 ‎13、关于转运RNA和氨基酸之间相互关系的说法，正确的是　（　　）‎ A．每种氨基酸都可由几种转运RNA携带 B．每种氨基酸都有它特定的一种转运RNA C．一种转运RNA可以携带几种结构上相似的氨基酸 D．一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA来将它带到核糖体上 ‎14、猴、噬菌体、烟草花叶病毒中参与构成核酸的碱基种类数，依次分别是 （　　）　‎ A．4、4、4　　　B．5、4、‎4　‎　　　C．4、5、4　　　　D．5、4、5‎ ‎15、在同一草场，牛吃了草长成牛，羊吃了草长成羊，这是由于牛和羊的 （　　）　　‎ A．染色体数目不同 B．消化能力不同 C．蛋白质结构不同 D．不同的DNA控制合成不同的蛋白质 ‎16、切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其DNA整合后产生生长激素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3～4倍。此项研究遵循的原理是　（　 ）　　　　　　　　　　　　　　 ‎ A．DNA→RNA→蛋白质 B．RNA→DNA→蛋白质 C．DNA→蛋白质→DNA D．RNA→蛋白质→RNA 9‎ ‎17、右图是DNA分子复制的示意图，据图完成下列要求：‎ ‎（1）填写图中①～④所示的结构名称：‎ ‎① ，② ，‎ ‎③ ，④ 。‎ ‎（2）在图中的⑤～⑦所表示的DNA复制过程中，⑤表示 　。在这一过程中，DNA分子在 　　 作用下，把两条螺旋的双链解开。⑥表示 。每条母链在 　　　　　 作用下，链上的碱基按照 　　　　　　　　 与周围环境中游离的 　　　　　 来配对。⑦表示形成 　　 　 　　 。‎ ‎18、右图为人体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：‎ ‎（1）图中所合成多肽链的原料来自______和______。‎ ‎（2）图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的_______步骤，该步骤发生在细胞的______部分。‎ ‎（3）图中（Ⅰ）是______。按从左到右次序写出（Ⅱ）______内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序______。‎ ‎（4）该过程不可能发生在（　　）　 ‎ A．神经细胞 B．肝细胞 C．成熟的红细胞 D．脂肪细胞 答案：‎ ‎1、A 2、C ‎3、纤维素酶和果胶酶 细胞壁  电刺激震动离心 产生新的细胞壁    ‎ 植物组织培养    胚胎或幼龄动物的组织或器官   胰蛋白酶    灭活的病毒诱导    杂种细胞    流动性     ‎ 9‎ 抗原   效应B细胞、记忆细胞、抗体   骨髓瘤细胞    3   杂交瘤细胞   用特定选择培养基   小鼠腹腔内增殖 ‎ ‎ ‎ 9‎