高中生物第三章遗传的分子基础3.4遗传信息的表达--RNA和蛋白质的合成导学案浙科版必修2.doc

第三章 遗传的分子基础
第四节 遗传信息的表达—RNA和蛋白质的合成
第2课时 遗传密码与中心法则
中 心 法 则
项目
中心法则及发展
提出者
克里克
要点
①遗传信息是由DNA传递到RNA
②转录决定蛋白质的特异性
③翻译是生物体性状的体现者
发展
逆转录：在逆转录酶作用下，以RNA为模板反向合成单链DNA。
图解

探讨：为什么中心法则的遗传信息可以准确地流动？
提示：因为有精确的模板并严格遵守碱基互补配对原则。
探讨：在人体细胞中能否进行RNA复制和逆转录？在人体细胞内遗传信息是如何流动的？
提示：不能。其过程为：

1．中心法则的内容及应用

(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：

(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则：

(3)HIV等逆转录病毒的中心法则：

2．中心法则与基因表达的关系

【题组训练】
1．中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表现的过程，下列说法不正确的是(　　)

A．a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录
B．需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c，需要逆转录酶参与的过程是d
C．a、b、c过程只发生在真核细胞中，d、e过程只发生在原核细胞和一些病毒中
D．在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所相同，但需要的关键酶种类不同
2．如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述合理的是(　　)

A．若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸
B．若X是DNA一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶
C．若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸
D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶
基 因
1．基因的功能
(1)遗传的一个基本功能单位；
(2)在适当的环境条件下控制生物的性状。
2．基因的位置分布
基因以一定的次序排列在染色体上。
3．基因的本质
一段包括一个完整的遗传信息单位的有功能的核苷酸分子片段。
4．基因的种类
(1)在大多数生物中是一段DNA；
(2)在RNA病毒中，是一段RNA。

探讨：基因、DNA和染色体三者之间有怎样的关系？
提示：基因是有遗传效应的DNA片段，染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子，每个DNA上含有许多个基因。
探讨：能说基因的载体是染色体吗？请简要分析。
提示：不能。对于真核细胞来说，基因(核基因)在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体，但细胞质基因存在于线粒体、叶绿体中的DNA分子上；对于原核细胞来说，基因则存在于拟核中的DNA分子上，没有染色体这一载体。
探讨：在刑侦领域，DNA分子能够像指纹一样用来鉴定个人的身份，你能解释其中的生物学原理吗？
提示：DNA分子具有多样性和特异性，不同人的DNA分子中脱氧核苷酸序列是不同的，每个人的DNA分子中脱氧核苷酸序列是特定的。

1．脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系图解

2．全方位理解“基因”
(1)本质上，基因是有遗传效应的DNA片段。
(2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。
(3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。
(4)位置上，基因在染色体上呈线性排列。
【题组训练】
3．下列有关基因的叙述，正确的是(　　)
A．基因是控制生物性状的结构单位和功能单位
B．人体细胞内的基因全部位于染色体上
C．经测定，一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中，包含了m个基因，则每个基因的平均长度为n/2m个脱氧核苷酸对长度
D．基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息，只能通过减数分裂传递给后代
4．下列对基因本质的描述，正确的是(　　)
A．基因的基本单位是核糖核苷酸
B．一个DNA分子就是一个基因
C．基因是DNA分子上的特定片段
D．基因的化学结构不会发生改变

参考答案
【题组训练】
1．【解析】　图解中a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制。c过程进行的场所是核糖体，在合成蛋白质时需要tRNA运载氨基酸，d过程需要逆转录酶；a、b、c在细胞生物中均能发生，d、e只发生在RNA病毒的寄主细胞中。在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所都是细胞核，但所需的关键酶不同，前者需要DNA聚合酶和解旋酶等，后者需要RNA聚合酶。
【答案】　C
2．【解析】　B项为转录，应加RNA聚合酶；C项为翻译，应加氨基酸；D项为逆转录，应加逆转录酶。
【答案】　A
3．【解析】　基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的结构单位和功能单位。人体细胞内的基因主要在染色体上，线粒体DNA分子上也有少量基因。一个DNA分子上有许多个基因，但并非基因与基因紧密相连，那些没有遗传效应的DNA片段并不是基因，
因此C项中基因的平均长度小于n/2m个脱氧核苷酸对长度。有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给下一代，无性生殖的生物通过有丝分裂将遗传信息传递给下一代。
【答案】　A
4．【解析】　基因是有遗传效应的DNA片段，其结构虽然具有稳定性，但不是绝对的，也有可能发生改变。
【答案】　A