基因与dna的关系及遗传信息转录步步高

第四章第三节基因控制蛋白质的合成第1课时基因与DNA的关系

及遗传信息的转录1.说明基因和遗传信息的关系。2.结合P77教材图，概述转录的过程和特点。学习导航重难点击1.基因的概念。2.转录的过程。课堂导入在孟德尔分离定律中我们提到了遗传因子，它是一种可以遗传的物质，也就是我们常说的基因。随后又学习了萨顿假说，摩尔根通过果蝇的遗传实验将基因定位在染色体上。回忆了这些知识，我们会提出问题：基因和DNA有什么关系？它又是怎样控制生物体的性状的呢？内容索引一、基因的本质二、转录当堂检测一、基因的本质知识梳理答案1.概念基因是DNA分子上

的片段。2.遗传信息基因内的

的排列顺序代表了遗传信息。3.基因的主要载体是

。4.基因的基本功能包括遗传信息的传递(即

)和表达(即通过

来实现的)。具有遗传效应碱基染色体复制转录、翻译1.阅读材料回答问题材料1大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。材料2生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光，这是因为海蜇的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。合作探究材料3近年来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍保持正常。(1)请计算材料1中的基因碱基数目，与DNA的总碱基数目比较能说明什么？答案答案基因总的碱基数目＝4400×1000＝4.4×106(对)，小于该DNA中总的碱基数目4.7×106(对)，说明DNA分子中并非所有的片段都属于基因。(2)请分析材料2和3：是不是DNA的任意一个片段都是基因？答案材料2和3说明基因具有一定的遗传效应，所以并非DNA的任意一个片段都属于基因，只有具有一定遗传效应的DNA片段才是基因。2.请据图回答下列问题。答案A、C、G分别为脱氧核糖、磷酸、蛋白质。答案(1)若图中A为糖类，则A、C、G分别是什么？答案每一条H(染色体)上有1个或者2个F(DNA)分子；每个F(DNA)分子上有许多个E(基因)；每个E(基因)含有许多个D(脱氧核苷酸)。(2)D、E、F、H之间有什么数量关系？答案不是，染色体是DNA的主要载体，另外叶绿体和线粒体也是DNA的载体。(3)真核生物中，H是F的唯一载体吗？活学活用1.如图表示染色体、DNA、基因三者之间的关系，关于三者之间关系的叙述不正确的是(

)解析答案A.都能复制、分离和传递，且三者行

为一致B.染色体的任一片段均可称作基因C.每条染色体上含有1个或2个DNA分

子，DNA分子上含有多个基因D.在生物的细胞核遗传中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为解析在有染色体的生物体中，DNA是遗传物质。染色体是遗传物质的主要载体。基因是具有遗传效应的DNA片段。B一题多变判断正误：(1)每个基因都是DNA分子上的一个片段(

)(2)基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位(

)(3)基因一定位于染色体上(

)(4)DNA分子上每一个片段都是一个基因(

)√√×答案×返回二、转录知识梳理1.DNA与RNA的比较答案种类DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)五碳糖

特有碱基

共有碱基

脱氧核糖核糖TUA、G、C答案空间结构规则的双螺旋结构多呈

结构真核生物中的分布主要在

中，少量在

、

中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、

中，少量在

中单链细胞核线粒体叶绿体核糖体细胞核答案2.遗传信息的转录(1)概念：是指在

中以

为模板，按照

原则合成

的过程。(2)过程细胞核DNA的一条链碱基互补配对RNADNARNA聚合酶mRNA答案第1步：DNA双链解开，DNA双链的

得以暴露。第2步：游离的

随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基

时，两者以

结合。第3步：在

酶的作用下，新结合的

连接到正在合成的

分子上。第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链

。碱基核糖核苷酸互补氢键RNA聚合核糖核苷酸mRNA恢复合作探究1.现有一核酸片段，欲确定是DNA还是RNA，你能从哪些方面进行判断？答案(1)根据五碳糖不同判断；(2)根据含氮碱基不同判断。答案2.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：答案←

。(1)请思考图中DNA的转录方向(用“→”或“←”表示)。答案答案RNA聚合酶。(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是什么？答案b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。(3)b和c的名称分别是什么？答案答案细胞核、线粒体。(4)在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？答案不一定。产物有mRNA、tRNA、rRNA等。(5)产物d一定是mRNA吗？2.对于下列图解，正确的说法有(

)活学活用解析答案①表示DNA复制过程②表示DNA转录过程③共有5种碱基④共有8种核苷酸⑤共有5种核苷酸⑥A均代表同一种核苷酸A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④ D.①③⑤解析由图可知，此过程是遗传信息的转录过程；由于模板链为DNA链，生成的是RNA链，整个过程涉及5种碱基——A、T、G、C、U；图解中共有8种核苷酸：4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸。C一题多变判断正误：(1)RNA有信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)等种类(

)(2)转录除了在细胞核中发生以外，线粒体和叶绿体中也可以进行(

)(3)转录条件是模板(mRNA)、原料(4种脱氧核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量(

)答案√√×课堂小结答案mRNArRNA转录互补配对RNA聚合酶RNARNA边解旋边转录返回当堂检测1.下列关于基因的叙述，正确的是(

)A.DNA分子上任意一个片段都是基因B.人体细胞中染色体是基因的唯一载体C.等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同D.基因的多样性决定了DNA分子的多样性12345C解析基因是有遗传效应的DNA片段，而不是DNA分子中任意一片段；人体细胞中染色体是基因的主要载体，线粒体中也分布着一定数量的基因；构成基因的基本组成单位是脱氧核苷酸；基因的多样性与DNA分子的多样性均与脱氧核苷酸的数量和排列顺序有关。解析答案解析答案123452.科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明(

)A.基因在DNA上B.基因在染色体上C.基因具有遗传效应D.DNA具有遗传效应12345解析根据对照实验，正常小鼠吃高脂肪食物则肥胖，具有HMGIC基因缺陷的小鼠吃同样多的高脂肪食物体重仍保持正常，说明肥胖由基因控制，从而得出基因能够控制性状，具有遗传效应。答案C3.人类14号染色体信息已被破译，总计含87410661个碱基对，这一结果于2003年1月4日发表在英国科学周刊《自然》杂志上。研究报告称，第14号染色体含有1050个基因。则平均每个基因含有的碱基数为(

)A.83248 B.166496C.1050 D.不能确定12345解析答案解析一个DNA分子中含有多个基因。在基因之间的DNA片段属于间隔区段，这些间隔区段因为没有遗传效应而不属于基因。人类14号染色体上的87410661个碱基对，并不全属于该染色体上含有的1050个基因，选D。D4.下列关于转录的叙述，不正确的是(

)A.多数发生在细胞核中B.以核糖核苷酸为原料C.DNA的两条链都做模板D.边解旋边转录答案12345C5.如图为真核细胞基因表达的第一阶段：12345(1)该阶段叫做____________。可以在细胞的____________________中发生和完成。(2)图中2和5的核苷酸的名称分别是__________________和______________________。(3)若在a链上形成e链时，a链的碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则e链中碱基的比例是________________________________________________________________________。解析答案返回12345解析由图示可看出，组成