沪科版生命科学高二上第六章《遗传信息的传递和表达》知识点

1、2019最新沪科版生命科学高二上第六章遗传信息的传递和表达知识点 教学目标1 . DNA自我复制的特点；转录和翻译的概念2 . RNA的结构和种类3 .遗传密码和密码子的概念；中心法则的概念及其发展4 .基因突变的概念和原因 教学重点1 . DNA的半保留复制与遗传的稳定性（边解旋边复制，母链和子链）（阅读）2 .转录的场所、模板和产物（细胞核内、DNA的一条链、mRNA）3 .翻译的场所、模板和产物（核糖体上、mRNA、蛋白质），密码子的破译4 .中心法则体现遗传信息的传递规律5 .基因突变引起遗传信息的错误传递和性状改变（碱基改变、插入或缺失）（基因 突变的有利和有害）教学过程遗传信息是如

2、何表达和延续的呢？DNA分子中蕴藏着遗传信息，它不能直接的反应出来，它必须以一定的方式反应到蛋白 质上来，才能使后代体现性状。首先让我们来了解一下它是如何传递给后代的。也就是它的复制。一、复制（DNA replication ）复制是指以某一段 DNA为模板，合成相同的 DNA分子的过程。这是一个自我复制的 过程。在学习的过程中思考这个问题：为什么必须复制出完全一样的子代DNA分子？复制的过程：首先回忆一下碱基配对的原则：A-T; CG带有不同的碱基的脱氧核甘酸是构成DNA的成分。（启发如何配对复制）举例：以一段 DNA 分子：C T A G A G A C G C T C A G T G C

3、a 链G A T C T C T G C G A G T C A C Gb 链解旋：组成 DNA的两条多核甘酸链在酶的作用下逐步分开（形成两条单链）就是解旋 的过程，这两条链a,b称之为母链。复制：复制的过程是边解旋边复制的。两条分开的单链在酶的作用下，分别与细胞内游离的核甘酸配对。此时符合碱基配对原则。经过这样的复制，得到了什么？得到了两条子链。这两条子链都是双链的DNA。经过复制后，一个DNA分子变成了 2个,而且结构完全一样。（为什么完全一样？用刚才的例子 来说明）观察一下这两条子链 ，每条子链分子中都含有一半（即一条单链）来自母方。因此 这种复制方式称之为半保留复制。现在回答一下为什么

4、复之后能保证子代的遗传特性和亲代的遗传特性相似这个问题？（因为带有了亲代的遗传信息，半保留复制将信息传递给了后代。同学们可以通过阅读思考可以更好的理解DNA的复制。二、转录（transcription）DNA是遗传信息的载体，它通过复制将信息传递给了后代，但是这些信息最终又是如何表达的 呢？生物体的性状与蛋白质的关系：人类的肤色，血型，头发的圈与直都是蛋白质体现的结果。蛋白质是生命活动的体现者 ，说明生物体的性状是通过蛋白质的结构和功能来体现的。儿女像 父母从本质上，是由于父母把自己的 DNA分子复制了一份传给子女的缘故。从现象上看是 性状的相似，而性状的相似说明了儿女与父母之间在蛋白质结构上

5、的相似或相同。那么来思考这个问题：基因存在于哪里？蛋白质又是在哪里合成的呢？这个只有两种可能，一是DNA指导蛋白质的合成，二是有媒介帮助。研究表明DNA不能直接指导蛋白质合成，因此从核内到核外必然要有一个载体，将遗传信息带出来。然后根据这个信息才能合成蛋白质。这个载体是什么呢？它就是RNA （核糖核酸）。它的结构同DNA相似但它是由核糖，磷酸和含氮的碱基组成的，它的碱基是AUCG用尿喀咤U代替了胸 腺喀咤To在生物体内有 mRNA,tRNA,rRNA 三种与蛋白质合成有关的 RNA。它们是如何形成的呢？ RNA是以DNA为模板合成的。这个过程称之为转录 （transcription ），它发生

6、在细胞核中，将DNA中的信息转录到 RNA上，然后再运出细胞 核。转录过程：DNA双链在酶的作用下解螺旋，然后以其中一条链为模板合成RNA （这个选择是以RNA合成酶为依据的，什么样的酶将决定合成什么样的RNA。）然后根据碱基配对原则A U; CG,此时U代替了 T的位置，合成的结过得到了一条单链的RNA。刚才解旋的DNA在完成复制后又重新结合在一起，不发生任何改变。转录形成的这条RNA就是mRNA （信使RNA）其中蕴藏着 DNA的遗传信息，它像一个信使一样，通过核孔将信息带到 了细胞质中，准备合成蛋白质。三、蛋白质的合成知道了 DNA将信息转录到了 mRNA上后我们就要接着研究一下蛋白质究

7、竟是如何合 成的。也就是基因最终要表达成蛋白质。这个表达的过程，是将基因中的语言翻译成蛋白质的语言，好像中文翻译成英文一样，即翻译成组成蛋白质的氨基酸序列。这个过程称之为翻译（translation）这一切又是如何实现的呢？我们知道mRNA上只含有4种碱基，而组成蛋白质的则有20中氨基酸。4种碱基如彳S决定 20终氨基酸？是对应吗？或者由 2个碱基决定一个氨基酸？还是其它？ 一一对应只能决定4个氨基酸，2个碱基也只能决定 42=16个氨基酸，还是不够,但是三个碱基 43=64就足够了。就好像英文单词一样，都是由26个字母中的任意一些组成的，氨基酸种类就是由四个碱基中的任意三个相互组合而决定的。

8、再加上碱基的不同排 列顺序就决定了蛋白质中氨基酸排列的多样性了。不同的mRNA所带有的信息不同，能合成的蛋白质也不同。mRNA中的碱基序列因此被称为“遗传密码”。其中，能决定一个氨基酸的每三个相邻的碱基就称为“密码子”经过科学家的努力，在1967年终于完全破译了 20种氨基酸的密码子（表5-1）。密码子是通用的，编码所有物种的氨基酸。表中可以看到 61个密码子各自对应 一种氨基酸，其中有一个是起始密码，也就是氨基酸合成肽链的起始信号；另外有三个不表示意思的密码是氨基酸合成肽链时的中止信号。合成过程：mRNA在核内合成后穿过核孔来到细胞质中，与核糖体结合（rRNA能够将mRNA结合到核糖体上）这

9、样 ，这个核糖体就具有了合成这种蛋白质的功能。核糖体的功 能：合成蛋白质。合成蛋白质的主要原料就是氨基酸，它存在于细胞质基质中，那么它们是如何到达核糖体上的？显然需要一个运输的工具，它也是一种 RNA叫做tRNA （转运RNA）。这种tRNA是一个相对较小的 RNA。它的平面结构是一个三叶草结构。不同的氨 基酸由不同的tRNA携带来到核糖体，进行蛋白质的合成。它的一段能与 mRNA的密码子相 匹配，另一端则可以携带相应的氨基酸。所以有这样的一种关系存在,mRNA上的一个密码子可以决定一种氨基酸。（P17图5-13）在合成的过程中，根据起始密码的位置按顺序 依次 逐个的运来氨基酸，然后相邻氨基酸

10、之间脱水缩合成肽链。一个 tRNA离开，另一个再加上， 如此下去，一直到中止密码子的出现，合成彳止，这样一条肽链就形成了 ，肽链合成以后，从信使 RNA上脱离开来，再经过细胞质内的某些细胞器（如内质网、高尔基体等）的加工如盘曲 折叠螺旋，最终合成一个具有一定氨基酸顺序的，有一定功能的蛋白质分子。这个蛋白质是根据DNA所带有的遗传信息翻译得到的，因此保留了亲代的性状。再合成完成 后,mRNA,tRNA分解为新的RNA形成提供原料。小结：由上述过程可以看出：基因的表达过程本质上是基因、mRNA、核糖体、tRNA协同作用的结果。DNA分子上的基因，其脱氧核甘酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核甘酸的排列顺序，mRNA中核糖核甘酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。从另一角度讲，基因的表达过程也反映出了遗传信息的传递规律。四、中心法则（遗传信息的传递规律）转录*逆转录翻译蛋白质（性状）3 / 3，指导和控制蛋复!制!、法则实际上描述了生物大分要蒯间的相互关系。核酸储存遗传信息 白质的合成，蛋白质则体现生命现象，参与新陈代谢活动。五、基因突变（遗传信息的错误传递）遗传信息的基本单位是基因，信息传递的错误也就是基因发生了错误。基因