人教版高中生物(必修下册)教学设计
第六章 遗传和变异
第一节 遗传的物质基础
一 DNA是主要的遗传物质
（一） 教学目的：
1． DNA是主要的遗传物质（C：理解） （二） 教学重点
1． 肺炎双球菌的转化实验的原理和过程 2． 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程 （三） 教学难点
1．肺炎双球菌的转化实验的原理和过程
（四）教学用具：肺炎双球菌的转化实验过程图、噬菌体侵染细菌的实验过程图及多媒体教学器材
（五）教学方法：讨论、讲述、提问 （六）教学设计
首先复习有关内容：细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞内的生命物质叫原生质。在原生质的各种成分中，何者是遗传物质呢？首先，由教师采用设问、自答的方式，介绍人类对遗传物质的探究历史。
1．人类对遗传现象、遗传规律的探究一直没有停止，并且还在不断深入。当初摩尔根虽然证明了染色体是基因的载体，但染色体究竟是由什么物质组成的？基因的化学构成是什么？基因为何能传递遗传信息？„„这些问题仍然有待进一步去解决。虽然当时已经发现核酸是组成细胞核的主要成分，而且也已经发现核酸中有四种不同的碱基，但是人们却误认为核酸是由四种核苷酸组成的单调均匀的大分子，因此，许多生物学家不相信核酸会是千变万化的基因的载体，他们认为蛋白质才可能是遗传物质。
为什么蛋白质会被认为是遗传物质呢？这是因为20世纪以来，人们发现的蛋白质的种类越来越多，功能也越来越广泛，一切生命活动，包括遗传特性的表现都离不开蛋白质。如我们在前面学习过的起催化作用的酶、起免疫作用的球蛋白，以及一些对生命活动起调节作用的激素。据估计，人体中的蛋白质不少于十万种。因此，许多生物学家都认为，只有蛋白质才有可能是复杂基因的载体。
2．在核酸和蛋白质中究竟谁是基因的载体呢？我们首先要从理论上推断一下作为遗传物质必须具备哪些特点，如果我们能够用实验来证明某种物质具备这些特点，我们就能确定到底哪种物质是遗传物质。用“遗传物质必须具备哪些基本特点才能使生物的遗传现象成为可能？”的问题将教学转入下一阶段：
（l）“我国民间有句俗话说：‘龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞。’这句俗话说的就是生物的遗传现象。我们研究生物的遗传现象是从性状入手去进行研究的。”从这个现象可以推出结论：“生物的性状在前后代表现出连续性。它的遗传物质必定能够进行自我复制”。这个推断学生可能只能说出：“遗传物质能够复制，保证生物的连续性”，不会一下子说完全。教师要把握住“复制”和“连续性”这两个关键点。这里的“复制”是“自我复制”，不是被动地、接受外来指令进行的复制。而是在生物体内、自发地对这种物质进行翻版或拷贝。这里的“连续性”学生可能不会很好地区分是“生命的连续性”还是“性状的连续性”。教师要通过不断地追问使学生明确：“自我”和“性状”这两个关键点。
（2）对于遗传物质应该“能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状”的
这个特点，学生不会自发地推论出来。教师可以通过“性状主要是通过什么物质表现出来的？”也可以通过复习前面讲过的如“蛋白质对某种性状（血型、酶、激素等）的控制作用”以及“蛋白质是一切生命活动的体现者”这一结论，使学生意识到：“性状主要是通过蛋白质表现出来的”。这时结合上面的推论：“遗传物质应能保证生物性状的连续性”，而“性状主要是通过蛋白质表现出来的”，教师可以提问：“那么，遗传物质是否会与蛋白质有关呢？”答案当然是肯定的。“遗传物质可能就是蛋白质，或者能够控制蛋白质的合成，并通过控制蛋白质的合成来影响生物的性状。”这一结论的得出就不难被学生接受了。
（3）从“某种物质作为遗传物质它的结构可能是相对稳定，不易变化，还是相对不稳定，极易变化的呢？”这一提问可引导学生对遗传物质结构的稳定性进行思考和推论，学生可能会想到：“遗传物质的结构可能应该是稳定的、不变的。”对这个过于绝对的推断教师可以再提问：“如果遗传物质稳定到了绝对不变的程度，那么生物就应该是绝对不变的。你认为这个推论与实际情况相符合吗？”在这时学生自然会意识到：“遗传物质的结构在基本稳定的前提下，也应该而且可能发生少量的变化。”这时教师要再予以补充：“这些遗传物质在结构上的少量变化，还应该是可遗传的。”至此，教师可进行关于遗传物质特点的小结并做板书，写出遗传物质的四个特点。
3．遗传物质必须具有以下特点：（1）分子结构具有相对的稳定性；（2）能够自我复制，前后代保持一定的连续性；（3）能产生可以遗传的变异；（4）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状。
4．在前面教材内容中，我们学习过细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用，其中很关键的一个知识点是染色体的复制与传递规律，也就是说，染色体在生物的传种接代中，能够保持一定的稳定性和连续性。由此，可认为染色体在遗传上起着主要作用，正是因为染色体连绵不断地向后代传递，才使生物的后代具有与亲代相似的性状。染色体的化学成分主要是DNA和蛋白质，那么，DNA和蛋白质谁是遗传物质呢？在20世纪50年代前人们还不清楚，科学家发现寄生在细菌细胞内的病毒——噬菌体仅由蛋白质外壳和DNA组成，与染色体成分相似，通过侵染实验证明了DNA是遗传物质。在此年代还利用肺炎双球菌做转化实验，发现DNA具有转化功能，是遗传物质。
一、肺炎双球菌的转化实验 阅读课本内容，思考如下问题：
（1）将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠怎样？不死亡。 （2）将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠怎样？患败血症死。 （3）将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠怎样？不死亡。
（4）将无毒性的R怎样？患败血症死亡。
（5）为什么将两种不死亡的细菌混合后会致死 呢？因为混合后的细菌中，被转化为有毒性的S型细菌，而且这种性状的转化可以遗传。 （6）那么这种转化因 ↓ ↓ 子是什么呢？通过从S型 R S 活细菌中提取DNA、蛋白
质和多糖等物质，分别加入到R型细菌的培养基中与R型细菌共同培养，结果发现，只有DNA才能够使R型细菌转化为S型细菌。
结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
注意：①S型细菌体内DNA不受加热影响，当与R型细菌混合培养时，S型细菌DNA进入R型细菌体内，这叫DNA传导。其结果在S型DNA的控制下，利用R型细菌体内的化学成分，合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组成了具有毒性S型细菌。
②用各种酶分别处理S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖，分别进行肺炎双球菌转化实验的第四步，只有DNA被处理后，小鼠正常生长，也充分说明了DNA是遗传物质，其他物质都不是遗传物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验
因为噬菌体的结构成分比较简单，所以用它来做分析研究非常方便。“实验是由赫尔希和他的学生蔡斯在1951～1952年做的。他们分别用两种放射性同位素32P和35S对两组噬菌体进行了巧妙的标记：一组用放射性同位素35S个标记噬菌体内部的DNA，另一组用放射性同位素”S标记噬菌体的蛋白质外壳。由于放射性物质会不断放出射线，可以检测出来，这样通过观察放射性物质的行踪，就可以判断放射性物质在噬菌体侵染细菌过程中的行踪，从而判断DNA和蛋白质在生物遗传过程中的作用了。”如图所示：
结论：我们能够得出什么结论呢？“首先，是噬菌体的DNA进入了细菌细胞内部，蛋白质并没有进入其中。但是在细菌细胞内部却产生出了新的既有DNA，又有蛋白质的噬菌体。这种现象告诉我们什么呢？”显然，新噬菌体的DNA是在细菌细胞内复制的，噬菌体的蛋白质是在细菌细胞内合成的。这个结论学生自然会形成。“只有噬菌体的DNA进入了细菌细胞内部，而噬菌体的蛋白质并没有进入细菌细胞内部，这个事实说明了什么呢？”“这一事实说明：进入细菌细胞内的噬菌体DNA，不仅携带了DNA自我复制的遗传信息，而且也携带了指导蛋白质合成的遗传信息，具有我们分析过的遗传物质所应具有的四个特点中的两个特点——能够自我复制和能够控制蛋白质的合成。由此可见，DNA是遗传物质。”德尔布吕克、卢里亚、赫尔希因发现噬菌体的复制机理和遗传结构共享1969年的诺贝尔生理学和医学奖。
上述实验结果表明：在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。也就是说，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传给后代的，因此，DNA才是真正的遗传物质。
三、现代科学研究证明，遗传物质除了DNA以外，还有RNA。有些病毒不含有DNA，只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病毒。在这些病毒中，RNA是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
四、习题反馈
1、所有病毒的遗传物质是（ D ）。 A.都是DNA B.都是RNA C.是DNA和RNA D.是DNA或RNA
2、噬菌体侵染细菌的实验，除了证明DNA是遗传物质外，还附带能够说明DNA的什么特点?( AC )
A.能进行自我复制，上下代保持连续性。B.是生物的主要遗传物质。 C.能控制蛋白质的合成。 D.能产生可遗传的变异。
3、把烟草花叶病毒的RNA和蛋白质外壳分离后分别接种到正常的烟草叶片上，那么发生烟草花叶病的是（ AC ）
A.接种RNA的植株 B.接种蛋白质外壳的植株
C.接种烟草花叶病毒的植株 D.所有接种过的植株
4、下列各项中，不属于S型肺炎双球菌特性的是（ C ）。 A.菌落光滑 B.有多糖荚膜 C.无毒性 D.能使小鼠患肺炎
3235
5、某科学家做的“噬菌体侵染细菌的实验”，分别用同位素P、S做了如下表所示的标记：
3132
（1）子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是： P、P
35
（2）子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是： S （3）此实验证明了： DNA是遗传物质。
（七）板书 §6.1.1 DNA是主要的遗传物质
｛1.从生殖过程分析：亲子代间染色体保持一定的稳定性和 连续性2.从染色体化学组成分析：DNA在染色体上含量稳定，是主要的遗传物质｝ ｛1.细胞核遗传：受细胞核内遗传物质 的控制2.细胞质遗传：受细胞质内遗传物质控制｝共同作用的结果
｛1.分子结构具有相对的稳定性2.能够自我复制，使前后代保持一定的
连续性3.能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状 4.能够产生可遗传的变异｝
噬菌体的基本结构｛1.外壳：蛋白质2.内部：DNA分子｝ 是遗传物质的证据即侵染过程｛1.吸附在细菌表面2.注入噬菌体DNA3.合成噬菌体 噬菌体侵染细菌的实验DNA和蛋白质4.组装成子代噬菌体5.释放出新的噬菌体｝ 结论：DNA是遗传物质
｛1.绝大多数生物，如真核生物、原核生物、只含DNA的病毒，以DNA作为
遗传物质；2.部分生物，如烟草花叶病毒，以RNA作为遗传物质｝
（八）教学建议和意见
二 DNA分子的结构和复制（2课时）
一、教学目的：
1．DNA分子的结构特点（C：理解）
2．DNA分子复制的过程和意义（C：理解） （二）教学重点
1． DNA分子的结构 2． DNA分子的复制 （三）教学难点
1． DNA分子的结构特点
2． DNA分子的复制过程
（四）教学用具：DNA结构图、及DNA空间结构模型、DNA复制过程图解 （五）教学方法：观察分析、对比、讨论、讲述、提问 （六）教学设计：
本小节为2课时，其中，第一课时讲授DNA分子的结构，第二课时讲授DNA分子的复制。
•（1）DNA的化学组成：
•阅读课本P8，看懂图形，回答下列问题：
•① 组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？
•② 组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA的每一条链是如何组成的？ 一、DNA的结构
• • •
DNA的化学结构：一种高分子化合物，每个分子都是由成百上千个四种脱氧核苷酸连接而成的双链
化学组成单位——脱氧核苷酸 ： 包括一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基
（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）
因此，DNA有四种脱氧核苷酸，DNA的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成的多脱氧核苷酸链。
观看DNA的分子结构 二、DNA的空间结构 •规则的双螺旋结构 ：
•1.由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 •2.外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结，构成基本骨架，内侧由碱基对组成 •3.碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律，即：1.腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对 •2.鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对 •即：A-T；C-G
•碱基互补配对原则：
•碱基互补配对原则的应用：如果已知一条链上的碱基排列顺序，能否根据碱基互补配对原则确定另一条链上的碱基排列顺序？
•eg：与ACCTGGATCGGA互补的另一条链的碱基顺序是：
•思考：1、碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？ •2、为什么只能是A-T、G-C，不能是A-C、G-T呢？
•3、如果已知DNA分子中，某一种碱基比例，能否利用设问二的结论推出其他碱基比例呢？ •4、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，那么，鸟嘌呤的分子数是多少？
•碱基互补配对的有关计算：
•根据碱基互补配对原则引出的关于碱基比率、数量的计算是本节难点之一。
•规律一：DNA双链中的两个互补的碱基相等；任意两个不互补的碱基之和相等，占碱基总数的50%，用公式表示为：A=T，G=C，A+G=T+C=A+C=T+G=50%， （A+G）/（T+C）=（A+C）/（G+T）=（T+C）/（A+G）=1，
•一般情况下，A+T≠G+C，（A+T）/（G+C）≠（G+C）/（A+T） ≠1•规律二：在DNA双链中，一条单链的（A+G）/（T+C）的值与另一条互补单链的（A+G）/（T+C）的值是互为倒数的。 •规律三：在DNA双链中，一条单链的（A+T）/（G+C）的值，与另一条互补链的（A+T）/
（G+C）的值是相等的，也与整个DNA分子的（A+T）/（G+C）的值相等的。 三、结构特点
稳定性： 1.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；2.两条链间碱基互补配对的方式不变3.横向碱基对间的氢键作用力；4.纵向的相互作用力
多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样，碱基对排列方式的计算公式：an（a代表碱基种类，n代表碱基对数）
特异性：每种生物的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，具有特定功能，这是生物界具有多样性的根本原因 四、习题反馈 1、根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中，正确的是（ B ） A.（A+C）/（G+T）≠ 1； B. （A+G）/（C+T） = 1 C. （A+T）/（G+C）= 1； D. （A+C）/（C+G） = 1
2、分析一个DNA分子时，其中一条链上（A+C）/（G+T）=0.4，那么它的另一条链和整个DNA分子中的（A+C）/（G+T）的比例分别是（ D ）
A.0.4和0.6； B.2.5和0.4； C.0.6和1.0； D.2.5和1.0
3、双链DNA分子中的一条链中的A：T：C：G=1：4：3：6，则另一条链上同样的碱基比为（ A ）
A.4：1：6：3； B.1：4：3：6； C.6：4：1：3； D.3：1：6：4
4、从某生物的组织中提取DNA进行分析，其中C+G=46%，又知该DNA分子中的一条链中A为28%，问另一条链中A占该链全部碱基的（ A ）。 A.26% ； B.24% ； C.14% ；D.11%
二、DNA分子的复制
主要包括DNA分子复制的概念、发生的时间、复制的条件、复制的过程、特点、意义 1、概念：是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程 2、发生时间：有丝分裂间期或减数分裂前的间期 3、复制的条件：主要有模板、原料、能量、酶 •（1）概念：
•在细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期，以母细胞DNA分子为模板，合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。 •（2）“准确”复制的原理：
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板； ② 碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误 •（3）复制的条件
•主要有模板、原料、能量、酶 三、复制的条件
复制过程中以什么为模板？
答：复制过程中以DNA的两条母链为模板 复制过程中以什么为原料？
答：复制过程中以细胞核中游离的脱氧核苷酸为原料 直接能源来源于哪里？ 答：ATP
需要什么酶的协助？ 答：解螺旋酶、聚合酶 三、复制的过程
•阅读课本P11，回答问题：
•1、什么叫解旋？解旋的目的是什么？
•2、什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？ •3、简述“子链”形成的过程
①解旋：在解旋酶的作用下，两条扭成螺旋状的长链解开 ②以解开的母链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链 ③一条子链与对应的母链扭成螺旋状，构成新的DNA分子 •(4)DNA复制的生物学意义
•DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。 •三、习题反馈
•1、某DNA分子中有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么，DNA分子中含有氢键和游离磷酸基的个数分别为（ D ）
•A.400个和2个；B.400个和4个；C.920个和4个；D.1080个和2个
2、在DNA分子的一个片段中，有腺嘌呤10个，占碱基总数的20%，则此片段水解后断开的氢键有（ C ）条 A.20； B.30； C.65； D.不一定
3、在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A和T是通过什么连接的（ B ） A.氢键；B.磷酸二酯键；C.肽键；D.不一定
4、DNA分子某片段包含m个碱基，其中胞嘧啶n个。该片段复制2次，需要消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为（ B ）个
A.（m-2n）/2；B.（3m-6n）/2；C. m-2n；D. 2m-4n
（七）板书
§6.1.2 DNA分子的结构和复制
一种高分子化合物，每个分子都是由成百上千个四种脱氧核苷酸连接而成的 化学组成单位——脱氧核苷酸｛1.脱氧核糖2.磷酸3.含氮碱基（腺嘌呤A、 鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）｝ 规则的双螺旋结构｛1.由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成
的空间结构 2.外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结，构成基本骨架，内侧由碱基对碱基互补配对原则：腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对，
即：A-T；C-G
DNA的复制
稳定性｛1.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变2.两条链间碱基互补
3.横向碱基对间的氢键作用力4.纵向的相互作用力｝
结构特点 多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样
特异性：每种生物的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，具有特定功能
DNA分子为模板来合成子代DNA的过程
模板：两条母链
原料：细胞核中游离的脱氧核苷酸 能量：ATP
①解旋：在解旋酶的作用下，两条扭成螺旋状的长链解开 过程②以解开的母链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链
③一条子链与对应的母链扭成螺旋状，构成新的DNA分子
边解旋边复制
DNA中有一条链是保留了原来的母链 意义：保证了亲子代间遗传物质的稳定性和性状的相象
(八)教学意见和建议
三 基因的表达（2课时）
一、教学目的：
1．染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质（B：识记） 2．基因控制蛋白质合成的过程和原理（B：识记） 3．基因控制性状的原理（B：识记） （二）教学重点
1．染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。 2．基因控制蛋白质合成的过程和原理 （三）教学难点
1．基因控制蛋白质合成的过程和原理 （四）教学用具：挂图、课件
（五）教学方法：观察分析、对比、讨论、讲述、提问 （六）教学设计：
三、基因的表达
• 一、基因的概念
• ①概念：基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是具有遗传效应的DNA片段。
• 此概念包括三个要点：a.基因是DNA片段，并具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。有的DNA片段属间隔区段，没有控制形状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
• b.是控制性状的遗传物质的功能单位，例如豌豆高茎基因控制高的性状，狗的直毛有直
毛基因控制，人的黑发有黑发基因控制等
• C.是控制性状的遗传物质的结构单位。控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达，故基因是结构单位
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
一、基因的概念
①概念：基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是具有遗传效应的DNA片段。
②与染色体的关系 基因在染色体上呈线性排列 ③与DNA的关系
基因是有遗传效应的DNA片段 ④与性状的关系
是控制性状的遗传物质的基本单位，特定基因控制特定性状 ①存在部位比较
a.DNA主要存在于细胞核内
b.基因位于DNA分子上，是有遗传效应的DNA片段 c.染色体是细胞核的主要结构之一，是DNA的主要载体 ②在结构上比较
a.DNA属于高分子化合物，是由四种脱氧核苷酸连接而成的长链。每个DNA分子都由两条长链向右盘旋而成，成为有规则的双螺旋的空间结构。 b.基因是有遗传效应的DNA片段，因此，结构与DNA是一致的。
c.染色体存在于细胞核中，由DNA和蛋白质组成。细胞分裂时，染色质细丝高度螺旋化成为染色体，每个染色体只含一个DNA分子。 ③在功能上比较
a.DNA是传递遗传信息的。
b.基因是控制生物性状的功能结构单位（控制蛋白质的合成）。 c.染色体是DNA的主要载体。
总之，基因是控制生物性状的功能结构单位，位于DNA分子上，具有遗传效应的DNA片段。而DNA则在染色体上，而染色体又是DNA的主要载体。 三、DNA的功能
（1）通过复制，在生物的的传种接代中传递遗传信息
（2）在后代的个体发育中，能使遗传信息得以表达，从而使后代表现出与亲代相似的性状
四、RNA的结构和种类 五、基因的表达
1、概念：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分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状，遗传学上称之为基因的表达。
因此，复制和表达遗传信息是基因的基本功能。 六、基因控制蛋白质合成
1、基因控制性状是通过控制蛋白质合成来实现的，基因主要存在于细胞核的染色体上，而合成蛋白质是在细胞质里进行的。 思考：遗传信息怎样由细胞核到细胞质呢？
• 二、DNA——基因——染色体 之间的关系
• • • • •
2、DNA与RNA的比较
主要区别有两点：①嘧啶碱有一个不同。RNA是尿嘧啶，DNA是胸腺嘧啶。②五碳糖不同。RNA是核糖，DNA是脱氧核糖 七、总结
遗传的主要物质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段，基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同，不同的基因含有不同的遗传信息。
基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的，DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。 • 六、习题反馈
1、构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——核苷酸有多少种？( D )
A.2种； B.4种； C.5种； D.8种
2、构成烟草、烟草花叶病毒的含氮碱基、核苷酸的种类分别是（ C ）
A.5、5和4、2； B、5、8和4、4； C.5、8和5、8 3、下图为转录过程，—C—T—C—A—
—G—A—G—U—，此图中有几种核苷酸？ ( C ) A.4； B.5； C6； D.7
4、胰岛素是调节人体糖代谢的物质，据此回答问题： （1）胰岛素的基本组成单位是（氨基酸）
（2）基因控制胰岛素合成过程包括（转录）和（翻译）两个阶段，其场所分别在（细胞核）和（细胞质中的核糖体）
（3）若控制合成胰岛素的基因中，共含有效碱基对153对，则控制合成的胰岛素所含氨基酸数目为（51）个 八、蛋白质合成过程 阅读课本内容，思考：（1）填写下表内容：
（3）蛋白质多样性的原因？
（4）氨基酸有20种，mRNA有四种核苷酸，四种碱基A、G、C、U是如何决定20种氨基酸的？如果用2种碱基决定氨基酸，共可以产生多少种密码子？《一课三练》P5.12和 P9.8 实验验证：一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子。至1967年，科学家全部破译20种氨基酸。共64个密码子，其中3个终止密码，2个起始密码，一种密码子代表一种氨基酸，有的氨基酸只有一个密码子，如色氨酸UGG，有的氨基酸不止一个密码子。 问：把氨基酸合成蛋白质的场所在哪里？
注意：核糖体里并没有现成的氨基酸，氨基酸存在细胞质基质中，人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收和运输。细胞质基质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运——转运RNA（tRNA）。一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸 八、蛋白质合成过程 例.下列说法错误的是：（ D ）
A.一种转运RNA只能转运一种氨基酸 B.一种氨基酸可以含有多种密码子 C.一种氨基酸可以由几种转运RNA转运 D.一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运
根据蛋白质合成过程图示，思考如下问题：
高中物理http://www.jhwulifudao.com/
1.转录时，DNA分子是否需要解旋？
2.如果已知DNA分子中碱基数量，能否粗略地计算此DNA分子合成的蛋白质中含有多少个氨基酸？
3.转录时，DNA分子的两条链都作为模板吗？
4.转录和翻译的模板、原料、场所分别是什么？
九、基因对性状的控制
（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状
如：酪氨酸酶缺乏是由于基因不正常等
（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状
如：控制血红蛋白结构的基因不正常，就会合成结构异常的血红蛋白而使人患病等。
十、中心法则及其发展
(1)①表示
(2)③表示
(3)④过程是 为模板合成蛋白质；搬运氨基酸的又是 。
(4)②过程称作 ，其是在 作用下，以RNA为模板合成DNA。
(5)图中三个实线箭头表示的含义是 。
(6)图中①④⑤的生理过程的名称和完成场所分别是：
① ， ； ④ ， ；⑤ ， 。
（七）板书
§6.1.3 基因的表达
一、基因的概念
二、DNA的功能
三、RNA的结构和种类
四、基因控制蛋白质的合成
五、中心法则
六、基因与性状的关系
(八)教学意见和建议
京翰教育http://www.zgjhjy.com/
人教版高中生物(必修下册)教学设计
第六章 遗传和变异
第一节 遗传的物质基础
一 DNA是主要的遗传物质
（一） 教学目的：
1． DNA是主要的遗传物质（C：理解） （二） 教学重点
1． 肺炎双球菌的转化实验的原理和过程 2． 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程 （三） 教学难点
1．肺炎双球菌的转化实验的原理和过程
（四）教学用具：肺炎双球菌的转化实验过程图、噬菌体侵染细菌的实验过程图及多媒体教学器材
（五）教学方法：讨论、讲述、提问 （六）教学设计
首先复习有关内容：细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞内的生命物质叫原生质。在原生质的各种成分中，何者是遗传物质呢？首先，由教师采用设问、自答的方式，介绍人类对遗传物质的探究历史。
1．人类对遗传现象、遗传规律的探究一直没有停止，并且还在不断深入。当初摩尔根虽然证明了染色体是基因的载体，但染色体究竟是由什么物质组成的？基因的化学构成是什么？基因为何能传递遗传信息？„„这些问题仍然有待进一步去解决。虽然当时已经发现核酸是组成细胞核的主要成分，而且也已经发现核酸中有四种不同的碱基，但是人们却误认为核酸是由四种核苷酸组成的单调均匀的大分子，因此，许多生物学家不相信核酸会是千变万化的基因的载体，他们认为蛋白质才可能是遗传物质。
为什么蛋白质会被认为是遗传物质呢？这是因为20世纪以来，人们发现的蛋白质的种类越来越多，功能也越来越广泛，一切生命活动，包括遗传特性的表现都离不开蛋白质。如我们在前面学习过的起催化作用的酶、起免疫作用的球蛋白，以及一些对生命活动起调节作用的激素。据估计，人体中的蛋白质不少于十万种。因此，许多生物学家都认为，只有蛋白质才有可能是复杂基因的载体。
2．在核酸和蛋白质中究竟谁是基因的载体呢？我们首先要从理论上推断一下作为遗传物质必须具备哪些特点，如果我们能够用实验来证明某种物质具备这些特点，我们就能确定到底哪种物质是遗传物质。用“遗传物质必须具备哪些基本特点才能使生物的遗传现象成为可能？”的问题将教学转入下一阶段：
（l）“我国民间有句俗话说：‘龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞。’这句俗话说的就是生物的遗传现象。我们研究生物的遗传现象是从性状入手去进行研究的。”从这个现象可以推出结论：“生物的性状在前后代表现出连续性。它的遗传物质必定能够进行自我复制”。这个推断学生可能只能说出：“遗传物质能够复制，保证生物的连续性”，不会一下子说完全。教师要把握住“复制”和“连续性”这两个关键点。这里的“复制”是“自我复制”，不是被动地、接受外来指令进行的复制。而是在生物体内、自发地对这种物质进行翻版或拷贝。这里的“连续性”学生可能不会很好地区分是“生命的连续性”还是“性状的连续性”。教师要通过不断地追问使学生明确：“自我”和“性状”这两个关键点。
（2）对于遗传物质应该“能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状”的
这个特点，学生不会自发地推论出来。教师可以通过“性状主要是通过什么物质表现出来的？”也可以通过复习前面讲过的如“蛋白质对某种性状（血型、酶、激素等）的控制作用”以及“蛋白质是一切生命活动的体现者”这一结论，使学生意识到：“性状主要是通过蛋白质表现出来的”。这时结合上面的推论：“遗传物质应能保证生物性状的连续性”，而“性状主要是通过蛋白质表现出来的”，教师可以提问：“那么，遗传物质是否会与蛋白质有关呢？”答案当然是肯定的。“遗传物质可能就是蛋白质，或者能够控制蛋白质的合成，并通过控制蛋白质的合成来影响生物的性状。”这一结论的得出就不难被学生接受了。
（3）从“某种物质作为遗传物质它的结构可能是相对稳定，不易变化，还是相对不稳定，极易变化的呢？”这一提问可引导学生对遗传物质结构的稳定性进行思考和推论，学生可能会想到：“遗传物质的结构可能应该是稳定的、不变的。”对这个过于绝对的推断教师可以再提问：“如果遗传物质稳定到了绝对不变的程度，那么生物就应该是绝对不变的。你认为这个推论与实际情况相符合吗？”在这时学生自然会意识到：“遗传物质的结构在基本稳定的前提下，也应该而且可能发生少量的变化。”这时教师要再予以补充：“这些遗传物质在结构上的少量变化，还应该是可遗传的。”至此，教师可进行关于遗传物质特点的小结并做板书，写出遗传物质的四个特点。
3．遗传物质必须具有以下特点：（1）分子结构具有相对的稳定性；（2）能够自我复制，前后代保持一定的连续性；（3）能产生可以遗传的变异；（4）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状。
4．在前面教材内容中，我们学习过细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用，其中很关键的一个知识点是染色体的复制与传递规律，也就是说，染色体在生物的传种接代中，能够保持一定的稳定性和连续性。由此，可认为染色体在遗传上起着主要作用，正是因为染色体连绵不断地向后代传递，才使生物的后代具有与亲代相似的性状。染色体的化学成分主要是DNA和蛋白质，那么，DNA和蛋白质谁是遗传物质呢？在20世纪50年代前人们还不清楚，科学家发现寄生在细菌细胞内的病毒——噬菌体仅由蛋白质外壳和DNA组成，与染色体成分相似，通过侵染实验证明了DNA是遗传物质。在此年代还利用肺炎双球菌做转化实验，发现DNA具有转化功能，是遗传物质。
一、肺炎双球菌的转化实验 阅读课本内容，思考如下问题：
（1）将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠怎样？不死亡。 （2）将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠怎样？患败血症死。 （3）将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠怎样？不死亡。
（4）将无毒性的R怎样？患败血症死亡。
（5）为什么将两种不死亡的细菌混合后会致死 呢？因为混合后的细菌中，被转化为有毒性的S型细菌，而且这种性状的转化可以遗传。 （6）那么这种转化因 ↓ ↓ 子是什么呢？通过从S型 R S 活细菌中提取DNA、蛋白
质和多糖等物质，分别加入到R型细菌的培养基中与R型细菌共同培养，结果发现，只有DNA才能够使R型细菌转化为S型细菌。
结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
注意：①S型细菌体内DNA不受加热影响，当与R型细菌混合培养时，S型细菌DNA进入R型细菌体内，这叫DNA传导。其结果在S型DNA的控制下，利用R型细菌体内的化学成分，合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组成了具有毒性S型细菌。
②用各种酶分别处理S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖，分别进行肺炎双球菌转化实验的第四步，只有DNA被处理后，小鼠正常生长，也充分说明了DNA是遗传物质，其他物质都不是遗传物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验
因为噬菌体的结构成分比较简单，所以用它来做分析研究非常方便。“实验是由赫尔希和他的学生蔡斯在1951～1952年做的。他们分别用两种放射性同位素32P和35S对两组噬菌体进行了巧妙的标记：一组用放射性同位素35S个标记噬菌体内部的DNA，另一组用放射性同位素”S标记噬菌体的蛋白质外壳。由于放射性物质会不断放出射线，可以检测出来，这样通过观察放射性物质的行踪，就可以判断放射性物质在噬菌体侵染细菌过程中的行踪，从而判断DNA和蛋白质在生物遗传过程中的作用了。”如图所示：
结论：我们能够得出什么结论呢？“首先，是噬菌体的DNA进入了细菌细胞内部，蛋白质并没有进入其中。但是在细菌细胞内部却产生出了新的既有DNA，又有蛋白质的噬菌体。这种现象告诉我们什么呢？”显然，新噬菌体的DNA是在细菌细胞内复制的，噬菌体的蛋白质是在细菌细胞内合成的。这个结论学生自然会形成。“只有噬菌体的DNA进入了细菌细胞内部，而噬菌体的蛋白质并没有进入细菌细胞内部，这个事实说明了什么呢？”“这一事实说明：进入细菌细胞内的噬菌体DNA，不仅携带了DNA自我复制的遗传信息，而且也携带了指导蛋白质合成的遗传信息，具有我们分析过的遗传物质所应具有的四个特点中的两个特点——能够自我复制和能够控制蛋白质的合成。由此可见，DNA是遗传物质。”德尔布吕克、卢里亚、赫尔希因发现噬菌体的复制机理和遗传结构共享1969年的诺贝尔生理学和医学奖。
上述实验结果表明：在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。也就是说，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传给后代的，因此，DNA才是真正的遗传物质。
三、现代科学研究证明，遗传物质除了DNA以外，还有RNA。有些病毒不含有DNA，只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病毒。在这些病毒中，RNA是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
四、习题反馈
1、所有病毒的遗传物质是（ D ）。 A.都是DNA B.都是RNA C.是DNA和RNA D.是DNA或RNA
2、噬菌体侵染细菌的实验，除了证明DNA是遗传物质外，还附带能够说明DNA的什么特点?( AC )
A.能进行自我复制，上下代保持连续性。B.是生物的主要遗传物质。 C.能控制蛋白质的合成。 D.能产生可遗传的变异。
3、把烟草花叶病毒的RNA和蛋白质外壳分离后分别接种到正常的烟草叶片上，那么发生烟草花叶病的是（ AC ）
A.接种RNA的植株 B.接种蛋白质外壳的植株
C.接种烟草花叶病毒的植株 D.所有接种过的植株
4、下列各项中，不属于S型肺炎双球菌特性的是（ C ）。 A.菌落光滑 B.有多糖荚膜 C.无毒性 D.能使小鼠患肺炎
3235
5、某科学家做的“噬菌体侵染细菌的实验”，分别用同位素P、S做了如下表所示的标记：
3132
（1）子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是： P、P
35
（2）子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是： S （3）此实验证明了： DNA是遗传物质。
（七）板书 §6.1.1 DNA是主要的遗传物质
｛1.从生殖过程分析：亲子代间染色体保持一定的稳定性和 连续性2.从染色体化学组成分析：DNA在染色体上含量稳定，是主要的遗传物质｝ ｛1.细胞核遗传：受细胞核内遗传物质 的控制2.细胞质遗传：受细胞质内遗传物质控制｝共同作用的结果
｛1.分子结构具有相对的稳定性2.能够自我复制，使前后代保持一定的
连续性3.能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状 4.能够产生可遗传的变异｝
噬菌体的基本结构｛1.外壳：蛋白质2.内部：DNA分子｝ 是遗传物质的证据即侵染过程｛1.吸附在细菌表面2.注入噬菌体DNA3.合成噬菌体 噬菌体侵染细菌的实验DNA和蛋白质4.组装成子代噬菌体5.释放出新的噬菌体｝ 结论：DNA是遗传物质
｛1.绝大多数生物，如真核生物、原核生物、只含DNA的病毒，以DNA作为
遗传物质；2.部分生物，如烟草花叶病毒，以RNA作为遗传物质｝
（八）教学建议和意见
二 DNA分子的结构和复制（2课时）
一、教学目的：
1．DNA分子的结构特点（C：理解）
2．DNA分子复制的过程和意义（C：理解） （二）教学重点
1． DNA分子的结构 2． DNA分子的复制 （三）教学难点
1． DNA分子的结构特点
2． DNA分子的复制过程
（四）教学用具：DNA结构图、及DNA空间结构模型、DNA复制过程图解 （五）教学方法：观察分析、对比、讨论、讲述、提问 （六）教学设计：
本小节为2课时，其中，第一课时讲授DNA分子的结构，第二课时讲授DNA分子的复制。
•（1）DNA的化学组成：
•阅读课本P8，看懂图形，回答下列问题：
•① 组成DNA的基本单位是什么？每个基本单位由哪三部分组成？
•② 组成DNA的碱基有哪几种？脱氧核苷酸呢？DNA的每一条链是如何组成的？ 一、DNA的结构
• • •
DNA的化学结构：一种高分子化合物，每个分子都是由成百上千个四种脱氧核苷酸连接而成的双链
化学组成单位——脱氧核苷酸 ： 包括一分子脱氧核糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基
（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）
因此，DNA有四种脱氧核苷酸，DNA的每一条链由四种不同的脱氧核苷酸聚合而成的多脱氧核苷酸链。
观看DNA的分子结构 二、DNA的空间结构 •规则的双螺旋结构 ：
•1.由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，并按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 •2.外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结，构成基本骨架，内侧由碱基对组成 •3.碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律，即：1.腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对 •2.鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对 •即：A-T；C-G
•碱基互补配对原则：
•碱基互补配对原则的应用：如果已知一条链上的碱基排列顺序，能否根据碱基互补配对原则确定另一条链上的碱基排列顺序？
•eg：与ACCTGGATCGGA互补的另一条链的碱基顺序是：
•思考：1、碱基配对时，为什么嘌呤碱不与嘌呤碱或嘧啶碱不与嘧啶碱配对呢？ •2、为什么只能是A-T、G-C，不能是A-C、G-T呢？
•3、如果已知DNA分子中，某一种碱基比例，能否利用设问二的结论推出其他碱基比例呢？ •4、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占18%，那么，鸟嘌呤的分子数是多少？
•碱基互补配对的有关计算：
•根据碱基互补配对原则引出的关于碱基比率、数量的计算是本节难点之一。
•规律一：DNA双链中的两个互补的碱基相等；任意两个不互补的碱基之和相等，占碱基总数的50%，用公式表示为：A=T，G=C，A+G=T+C=A+C=T+G=50%， （A+G）/（T+C）=（A+C）/（G+T）=（T+C）/（A+G）=1，
•一般情况下，A+T≠G+C，（A+T）/（G+C）≠（G+C）/（A+T） ≠1•规律二：在DNA双链中，一条单链的（A+G）/（T+C）的值与另一条互补单链的（A+G）/（T+C）的值是互为倒数的。 •规律三：在DNA双链中，一条单链的（A+T）/（G+C）的值，与另一条互补链的（A+T）/
（G+C）的值是相等的，也与整个DNA分子的（A+T）/（G+C）的值相等的。 三、结构特点
稳定性： 1.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；2.两条链间碱基互补配对的方式不变3.横向碱基对间的氢键作用力；4.纵向的相互作用力
多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样，碱基对排列方式的计算公式：an（a代表碱基种类，n代表碱基对数）
特异性：每种生物的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，具有特定功能，这是生物界具有多样性的根本原因 四、习题反馈 1、根据碱基互补配对原则，在A≠G时，双链DNA分子中，下列四个式子中，正确的是（ B ） A.（A+C）/（G+T）≠ 1； B. （A+G）/（C+T） = 1 C. （A+T）/（G+C）= 1； D. （A+C）/（C+G） = 1
2、分析一个DNA分子时，其中一条链上（A+C）/（G+T）=0.4，那么它的另一条链和整个DNA分子中的（A+C）/（G+T）的比例分别是（ D ）
A.0.4和0.6； B.2.5和0.4； C.0.6和1.0； D.2.5和1.0
3、双链DNA分子中的一条链中的A：T：C：G=1：4：3：6，则另一条链上同样的碱基比为（ A ）
A.4：1：6：3； B.1：4：3：6； C.6：4：1：3； D.3：1：6：4
4、从某生物的组织中提取DNA进行分析，其中C+G=46%，又知该DNA分子中的一条链中A为28%，问另一条链中A占该链全部碱基的（ A ）。 A.26% ； B.24% ； C.14% ；D.11%
二、DNA分子的复制
主要包括DNA分子复制的概念、发生的时间、复制的条件、复制的过程、特点、意义 1、概念：是指以亲代DNA分子为模板来合成子代DNA的过程 2、发生时间：有丝分裂间期或减数分裂前的间期 3、复制的条件：主要有模板、原料、能量、酶 •（1）概念：
•在细胞有丝分裂和减数第一次分裂的间期，以母细胞DNA分子为模板，合成子代DNA的过程。DNA的复制实质上是遗传信息的复制。 •（2）“准确”复制的原理：
①DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供模板； ② 碱基具有互补配对的能力，能够使复制准确无误 •（3）复制的条件
•主要有模板、原料、能量、酶 三、复制的条件
复制过程中以什么为模板？
答：复制过程中以DNA的两条母链为模板 复制过程中以什么为原料？
答：复制过程中以细胞核中游离的脱氧核苷酸为原料 直接能源来源于哪里？ 答：ATP
需要什么酶的协助？ 答：解螺旋酶、聚合酶 三、复制的过程
•阅读课本P11，回答问题：
•1、什么叫解旋？解旋的目的是什么？
•2、什么叫“子链”？复制一次能形成几条子链？ •3、简述“子链”形成的过程
①解旋：在解旋酶的作用下，两条扭成螺旋状的长链解开 ②以解开的母链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链 ③一条子链与对应的母链扭成螺旋状，构成新的DNA分子 •(4)DNA复制的生物学意义
•DNA通过复制，使遗传信息从亲代传给了子代，从而保证了物种的相对稳定性，保持了遗传信息的连续性，使种族得以延续。 •三、习题反馈
•1、某DNA分子中有400个碱基对，其中胸腺嘧啶120个，那么，DNA分子中含有氢键和游离磷酸基的个数分别为（ D ）
•A.400个和2个；B.400个和4个；C.920个和4个；D.1080个和2个
2、在DNA分子的一个片段中，有腺嘌呤10个，占碱基总数的20%，则此片段水解后断开的氢键有（ C ）条 A.20； B.30； C.65； D.不一定
3、在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A和T是通过什么连接的（ B ） A.氢键；B.磷酸二酯键；C.肽键；D.不一定
4、DNA分子某片段包含m个碱基，其中胞嘧啶n个。该片段复制2次，需要消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为（ B ）个
A.（m-2n）/2；B.（3m-6n）/2；C. m-2n；D. 2m-4n
（七）板书
§6.1.2 DNA分子的结构和复制
一种高分子化合物，每个分子都是由成百上千个四种脱氧核苷酸连接而成的 化学组成单位——脱氧核苷酸｛1.脱氧核糖2.磷酸3.含氮碱基（腺嘌呤A、 鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）｝ 规则的双螺旋结构｛1.由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成
的空间结构 2.外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结，构成基本骨架，内侧由碱基对碱基互补配对原则：腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对，
即：A-T；C-G
DNA的复制
稳定性｛1.DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变2.两条链间碱基互补
3.横向碱基对间的氢键作用力4.纵向的相互作用力｝
结构特点 多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样
特异性：每种生物的DNA分子都有特定的碱基排列顺序，具有特定功能
DNA分子为模板来合成子代DNA的过程
模板：两条母链
原料：细胞核中游离的脱氧核苷酸 能量：ATP
①解旋：在解旋酶的作用下，两条扭成螺旋状的长链解开 过程②以解开的母链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链
③一条子链与对应的母链扭成螺旋状，构成新的DNA分子
边解旋边复制
DNA中有一条链是保留了原来的母链 意义：保证了亲子代间遗传物质的稳定性和性状的相象
(八)教学意见和建议
三 基因的表达（2课时）
一、教学目的：
1．染色体、DNA和基因三者之间的关系，以及基因的本质（B：识记） 2．基因控制蛋白质合成的过程和原理（B：识记） 3．基因控制性状的原理（B：识记） （二）教学重点
1．染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。 2．基因控制蛋白质合成的过程和原理 （三）教学难点
1．基因控制蛋白质合成的过程和原理 （四）教学用具：挂图、课件
（五）教学方法：观察分析、对比、讨论、讲述、提问 （六）教学设计：
三、基因的表达
• 一、基因的概念
• ①概念：基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是具有遗传效应的DNA片段。
• 此概念包括三个要点：a.基因是DNA片段，并具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。有的DNA片段属间隔区段，没有控制形状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
• b.是控制性状的遗传物质的功能单位，例如豌豆高茎基因控制高的性状，狗的直毛有直
毛基因控制，人的黑发有黑发基因控制等
• C.是控制性状的遗传物质的结构单位。控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达，故基因是结构单位
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
一、基因的概念
①概念：基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是具有遗传效应的DNA片段。
②与染色体的关系 基因在染色体上呈线性排列 ③与DNA的关系
基因是有遗传效应的DNA片段 ④与性状的关系
是控制性状的遗传物质的基本单位，特定基因控制特定性状 ①存在部位比较
a.DNA主要存在于细胞核内
b.基因位于DNA分子上，是有遗传效应的DNA片段 c.染色体是细胞核的主要结构之一，是DNA的主要载体 ②在结构上比较
a.DNA属于高分子化合物，是由四种脱氧核苷酸连接而成的长链。每个DNA分子都由两条长链向右盘旋而成，成为有规则的双螺旋的空间结构。 b.基因是有遗传效应的DNA片段，因此，结构与DNA是一致的。
c.染色体存在于细胞核中，由DNA和蛋白质组成。细胞分裂时，染色质细丝高度螺旋化成为染色体，每个染色体只含一个DNA分子。 ③在功能上比较
a.DNA是传递遗传信息的。
b.基因是控制生物性状的功能结构单位（控制蛋白质的合成）。 c.染色体是DNA的主要载体。
总之，基因是控制生物性状的功能结构单位，位于DNA分子上，具有遗传效应的DNA片段。而DNA则在染色体上，而染色体又是DNA的主要载体。 三、DNA的功能
（1）通过复制，在生物的的传种接代中传递遗传信息
（2）在后代的个体发育中，能使遗传信息得以表达，从而使后代表现出与亲代相似的性状
四、RNA的结构和种类 五、基因的表达
1、概念：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分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状，遗传学上称之为基因的表达。
因此，复制和表达遗传信息是基因的基本功能。 六、基因控制蛋白质合成
1、基因控制性状是通过控制蛋白质合成来实现的，基因主要存在于细胞核的染色体上，而合成蛋白质是在细胞质里进行的。 思考：遗传信息怎样由细胞核到细胞质呢？
• 二、DNA——基因——染色体 之间的关系
• • • • •
2、DNA与RNA的比较
主要区别有两点：①嘧啶碱有一个不同。RNA是尿嘧啶，DNA是胸腺嘧啶。②五碳糖不同。RNA是核糖，DNA是脱氧核糖 七、总结
遗传的主要物质是DNA，基因是有遗传效应的DNA片段，基因的不同就是脱氧核苷酸排列顺序不同，不同的基因含有不同的遗传信息。
基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的，DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。 • 六、习题反馈
1、构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位——核苷酸有多少种？( D )
A.2种； B.4种； C.5种； D.8种
2、构成烟草、烟草花叶病毒的含氮碱基、核苷酸的种类分别是（ C ）
A.5、5和4、2； B、5、8和4、4； C.5、8和5、8 3、下图为转录过程，—C—T—C—A—
—G—A—G—U—，此图中有几种核苷酸？ ( C ) A.4； B.5； C6； D.7
4、胰岛素是调节人体糖代谢的物质，据此回答问题： （1）胰岛素的基本组成单位是（氨基酸）
（2）基因控制胰岛素合成过程包括（转录）和（翻译）两个阶段，其场所分别在（细胞核）和（细胞质中的核糖体）
（3）若控制合成胰岛素的基因中，共含有效碱基对153对，则控制合成的胰岛素所含氨基酸数目为（51）个 八、蛋白质合成过程 阅读课本内容，思考：（1）填写下表内容：
（3）蛋白质多样性的原因？
（4）氨基酸有20种，mRNA有四种核苷酸，四种碱基A、G、C、U是如何决定20种氨基酸的？如果用2种碱基决定氨基酸，共可以产生多少种密码子？《一课三练》P5.12和 P9.8 实验验证：一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定，即三联体密码子。至1967年，科学家全部破译20种氨基酸。共64个密码子，其中3个终止密码，2个起始密码，一种密码子代表一种氨基酸，有的氨基酸只有一个密码子，如色氨酸UGG，有的氨基酸不止一个密码子。 问：把氨基酸合成蛋白质的场所在哪里？
注意：核糖体里并没有现成的氨基酸，氨基酸存在细胞质基质中，人体氨基酸的来源的主要途径是食物消化、吸收和运输。细胞质基质中的氨基酸要进入核糖体需要经过搬运工搬运——转运RNA（tRNA）。一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸 八、蛋白质合成过程 例.下列说法错误的是：（ D ）
A.一种转运RNA只能转运一种氨基酸 B.一种氨基酸可以含有多种密码子 C.一种氨基酸可以由几种转运RNA转运 D.一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运
根据蛋白质合成过程图示，思考如下问题：
高中物理http://www.jhwulifudao.com/
1.转录时，DNA分子是否需要解旋？
2.如果已知DNA分子中碱基数量，能否粗略地计算此DNA分子合成的蛋白质中含有多少个氨基酸？
3.转录时，DNA分子的两条链都作为模板吗？
4.转录和翻译的模板、原料、场所分别是什么？
九、基因对性状的控制
（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状
如：酪氨酸酶缺乏是由于基因不正常等
（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状
如：控制血红蛋白结构的基因不正常，就会合成结构异常的血红蛋白而使人患病等。
十、中心法则及其发展
(1)①表示
(2)③表示
(3)④过程是 为模板合成蛋白质；搬运氨基酸的又是 。
(4)②过程称作 ，其是在 作用下，以RNA为模板合成DNA。
(5)图中三个实线箭头表示的含义是 。
(6)图中①④⑤的生理过程的名称和完成场所分别是：
① ， ； ④ ， ；⑤ ， 。
（七）板书
§6.1.3 基因的表达
一、基因的概念
二、DNA的功能
三、RNA的结构和种类
四、基因控制蛋白质的合成
五、中心法则
六、基因与性状的关系
(八)教学意见和建议
京翰教育http://www.zgjhjy.com/