学案20:遗传的分子基础之探索历程
高中生物教案:遗传的分子基础
高中生物教案:遗传的分子基础遗传的分子基础遗传是生物学中重要的概念,它涉及到生物体内不同特征的传递和变异。
遗传学研究了这些特征如何通过基因在后代间进行传递。
而遗传的分子基础就是研究这个过程中所涉及的分子机制。
一、DNA与基因的关系1. DNA结构与功能DNA(脱氧核糖核酸)是存储生物体遗传信息的分子,具有双螺旋结构。
它由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和尿嘧啶)组成,通过碱基配对规则,形成DNA链。
2. 基因的定义基因是指控制一种或多种特定性状表现的一段DNA序列。
每个细胞包含一定数量的染色体,染色体上存在许多不同位置上的基因。
二、DNA复制与遗传信息传递1. DNA复制DNA复制是指在细胞分裂时将DNA复制成两份的过程。
这确保了每个新生物体都能得到完整且相同的遗传信息。
2. 转录和翻译基因的表达过程包括转录和翻译。
在细胞核中,DNA通过转录过程生成RNA (核糖核酸),然后被移至细胞质,被翻译为蛋白质。
三、遗传变异的机制1. 突变突变是指DNA序列发生永久性改变的现象。
突变可以是点突变(单个碱基改变)、插入或缺失(添加或删除一个或多个碱基)等。
2. 重组重组是指染色体上不同位置的基因之间发生互换,从而形成新的染色体组合。
这会增加基因组的多样性。
四、遗传工程与分子基因学1. 遗传工程遗传工程利用分子技术改变生物体的遗传特征。
它涉及到转基因、克隆和其他技术,以改善农作物产量、抵抗力或者治疗一些遗传疾病。
2. 分子基因学分子基因学利用分析DNA和RNA的结构与功能来探究细胞内遗传信息传递的机制。
它包括PCR(聚合酶链式反应)、凝胶电泳和DNA测序等技术。
高中生物教案:遗传的分子基础一、DNA与基因的关系1. DNA结构与功能a. 双螺旋结构及碱基配对规则2. 基因的定义a. 控制特定性状表现的DNA序列二、DNA复制与遗传信息传递1. DNA复制过程a. 分裂时确保每个新生物体得到完整且相同的遗传信息2. 转录和翻译过程a. 转录:DNA转换为RNA,发生在细胞核中b. 翻译:RNA翻译为蛋白质,发生在细胞质中三、遗传变异的机制1. 突变类型及影响:a. 点突变:单个碱基改变,可能引起无害、有害或者有益影响。
高中生物 第四章 遗传的分子基础 第一节 探索遗传物质的过程教学案 苏教版必修2-苏教版高一必修2生
第一节探索遗传物质的过程学习目标:1.格里菲思的肺炎双球菌体内、体外转化实验的过程及结论2.噬菌体侵染大肠杆菌实验的方法、过程及结论3.证明DNA是遗传物质实验的设计思路4.生物类型与遗传物质类型的关系5.DNA粗提取的原理和过程[教材梳理]一、格里菲思肺炎双球菌转化实验1.肺炎双球菌2.格里菲思实验(1)实验过程及现象:(2)结论:无毒性的R型活球菌和被加热杀死的有毒性的S型球菌混合后,有部分无毒性的R型球菌转化为有毒性的S型活球菌,且这种转化是可以遗传的。
3.艾弗里的体外转化实验(1)实验材料:S型和R型肺炎双球菌。
(2)设计思路:设法将DNA和蛋白质、多糖等物质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。
(3)过程:(4)结论:DNA是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料及方法(1)T2噬菌体的结构及代谢特点:(2)实验方法:放射性同位素标记法。
2.实验过程及结论(1)实验过程:(2)实验结论:DNA 是噬菌体的遗传物质。
三、DNA 是主要的遗传物质1.RNA 是某些病毒的遗传物质的相关实验 (1)烟草花叶病毒(TMV)的实验:①烟草花叶病毒结构:②实验过程:烟草花叶病毒水、苯酚――→震荡分离⎩⎪⎨⎪⎧RNA ――→感染烟草烟草叶发病蛋白质――→感染烟草烟草叶不发病③结论:控制烟草花叶病毒性状的物质是RNA ,不是蛋白质。
(2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验: ①实验过程:⎭⎪⎬⎪⎫TMV 的蛋白质HRV 的RNA →重建病毒――→感染烟草→HRV 的病斑――→后代的类型HRV⎭⎪⎬⎪⎫TMV 的RNAHRV 的蛋白质→重建病毒――→感染烟草→TMV 的病斑――→后代的类型TMV ②结论:控制TMV 、HRV 性状的物质是RNA 而不是蛋白质。
2.人类的探索结论DNA 是主要的遗传物质,因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA ,只有少部分生物的遗传物质是RNA 。
高中生物教学备课教案遗传的分子基础
高中生物教学备课教案遗传的分子基础遗传的分子基础遗传是生物学中的重要概念,它涉及到了生物个体的性状传递和变异。
在高中生物教学中,了解生物遗传的分子基础对于学生的综合能力和科学素养的培养十分重要。
本文将为大家介绍一篇高中生物教学备课教案,详细探讨遗传的分子基础。
一、教学目标1. 理解遗传的基本概念,包括性状、基因、等位基因、基因型、表现型等。
2. 掌握DNA的结构和功能。
3. 理解DNA复制的过程和意义。
4. 理解基因突变的形成原因和对进化的影响。
二、教学准备1. 教学资料:课件、白板、教科书、图片等。
2. 实验器材:显微镜、试剂、实验用具等。
三、教学过程1. 概念介绍a. 遗传的基本概念:性状、基因、等位基因、基因型、表现型等。
b. DNA的结构和功能:双螺旋结构、碱基配对、携带遗传信息等。
2. DNA的复制a. 半保留复制的过程:解旋、复制、连接。
b. 意义和目的:保证遗传稳定性、提供变异基础。
3. 基因突变a. 形成原因:化学物质作用、辐射、DNA复制错误等。
b. 类型和影响:点突变、插入/缺失突变、重组等;对进化的推动和创新作用。
4. 总结与拓展a. 总结遗传的分子基础的主要内容。
b. 关联其他生物学相关概念:基因表达、蛋白质合成等。
四、教学辅助1. 利用多媒体展示DNA结构、复制过程的动画和实验截图。
2. 图片、图表辅助解释各个概念和过程。
3. 实验演示:通过显微镜观察细胞分裂过程,生动呈现基因复制和突变的现象。
五、教学评价1. 教学实验:要求学生能够观察显微镜下的细胞分裂现象,并描述其中涉及到的遗传分子基础。
2. 课堂讨论:引导学生分析不同基因型对于性状表现的影响,拓展学生思维。
3. 综合评价:以小组或个人形式完成学科实践任务,包括解析生物学相关研究文章,总结学科前沿发展。
六、教学延伸1. 鼓励学生阅读相关文献,了解最新的研究成果。
2. 建议学生进行基因突变的模拟实验,探究不同突变类型对生物性状的影响。
高三生物教案:遗传的分子基础
高三生物教案:遗传的分子基础高三生物教案:遗传的分子基础【】鉴于大家对查字典生物网十分关注,小编在此为大家搜集整理了此文高三生物教案:遗传的分子基础,供大家参考!本文题目:高三生物教案:遗传的分子基础胶南一中高三生物二轮复习导学案课题:遗传的分子基础编号:06教师寄语:细心决定成败,完美永无止境一、【考纲解读】1、人类对遗传物质的探索过程Ⅱ2、DNA分子结构的主要特点Ⅱ3、基因的概念Ⅱ4、DNA分子的复制Ⅱ5、遗传信息的转录和翻译Ⅱ二、构建网络1、DNA是主要遗传物质的实验:方法、思路、结论。
2、DNA分子的复制:时间、场所、过程、条件、原料、结果、意义。
3、以中心法则为主线,表述基因表达的过程。
三、热点定向热点一、人类对遗传物质的探索过程例1、在肺炎双球菌的转化实验中,能够证明DNA是遗传物质分布于上清液中D、若要获取32P标记的噬菌体,需将无放射性的噬菌体置于仅含32P(其他元素均无放射性)的液体培养基中并让其繁殖数代热点二、DNA的复制例2、关于右图DNA分子片段的说法正确的是( )A.把此DNA放在含15N的培养液中复制2代,子代中含15N 的DNA占3/4B.②处的碱基缺失导致染色体结构的变异C.限制性内切酶可作用于①部位,解旋酶作用于③部位D.该DNA的特异性表现在碱基种类和(A+T)/(G+C)的比例上变式2、DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。
该DNA连续复制两次,得到4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G,推测P 可能是A.胸腺嘧啶B.腺嘌呤C.胸腺嘧啶或腺嘌呤D.胞嘧啶热点三、基因的表达例3、下列有关图示的生理过程(图中④代表核糖体,⑤代表多肽链)的叙述中,不正确的是( )A. 图中所示的生理过程主要有转录和翻译B. ①链中(A+T)/(G+C)的比值与②链中此项比值互为倒数C. 一种细菌的③由480个核苷酸组成,它所编码的蛋白质的长度小于160个氨基酸D. 遗传信息由③传递到⑤需要RNA作媒介变式3、下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。
高中生物 第四章 遗传的分子基础 4.1 探索遗传物质的
第一节 探索遗传物质的过程学习目标及重难点一、肺炎球菌的转化实验 1.肺炎球菌2.格里菲思实验 (1)实验过程及现象(2)结论:无毒性的______活球菌和被__________的有毒性的S 型球菌混合后,有部分__________________转化为__________________。
3.艾弗里实验的发现(1)使R 型球菌转化为S 型球菌并不需要__________________。
(2)构成S 型活球菌的________、________和______等物质中,是______使球菌的致病性发生了转化。
4.实验结论________是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质,即______是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质。
二、噬菌体侵染细菌的实验1.T2噬菌体(1)结构:(2)生活方式:______。
2.实验方法:________________。
3.实验过程(1)过程:(2)实验结论:______是噬菌体的遗传物质。
三、提取DNA1.原理DNA在氯化钠溶液中的溶解度是随着________浓度的变化而改变的。
当氯化钠的物质的量浓度为______ mol/L时,DNA的溶解度最____。
利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的______析出。
DNA不溶于______溶液,但是细胞中的某些物质可以溶于酒精溶液。
利用这一原理,可以进一步提取出________较少的DNA。
2.方法步骤课堂探究探究一、肺炎球菌的转化实验1.阅读教材的“积极思维”栏目,思考并回答以下问题:(1)说出R型球菌、S型球菌名称的由来。
(2)肺炎球菌转化实验共设置了四组,对比分析第一、二组和第一、三组分别说明了什么?(3)第四组实验中从鼠体内可分离出有毒性的S型活球菌说明了什么?对这种有毒性S型活球菌进行培养增殖,其后代也是有毒性的S型球菌,这又说明了什么?2.你认为在确定转化因子的实验中,关键的设计思路是什么?3.请你结合艾弗里的实验过程,分析艾弗里实验的结论。
高中生物人教版《遗传的分子基础》教案
高中生物人教版《遗传的分子基础》教案遗传的分子基础教案一、教学目标1.了解遗传的基本概念和研究内容;2.理解DNA和RNA在遗传中的作用;3.掌握DNA的结构和复制过程;4.分辨常见的遗传模式。
二、教学准备1.教材:高中生物人教版《遗传的分子基础》2.教具:投影仪、幻灯片、实验器材、模型三、教学过程第一节:遗传的基本概念和研究内容遗传是生物学的一门重要分支,研究了性状在后代中的传递方式和规律。
通过对遗传物质的研究,可以揭示生物的遗传规律和进化规律。
1. 遗传的基本概念遗传是指性状在后代中的传递和变异。
遗传的基本单位是基因,基因位于染色体上,决定了生物的遗传性状。
2. 遗传的研究内容(1)遗传物质的结构和功能:DNA和RNA是生物体内的遗传物质,它们在遗传中起着重要作用。
(2)遗传性状的表现和传递方式:遗传性状可以通过基因的不同组合方式来表现和传递。
第二节:DNA和RNA在遗传中的作用DNA和RNA是生物体内的遗传物质,它们在遗传中起着重要作用。
DNA负责存储并传递遗传信息,而RNA则参与基因的表达和蛋白质的合成。
1. DNA的结构(1)DNA由核苷酸组成,每个核苷酸由糖、碱基和磷酸组成。
(2)DNA的双螺旋结构:DNA由两条互补的链缠绕而成,形成双螺旋结构。
2. DNA的复制过程(1)半保留复制:DNA的复制过程是通过DNA聚合酶在酶的辅助下进行的,每条模板链作为新合成的DNA的模板,使得新合成的DNA分子保留了原有DNA分子的一部分序列信息。
(2)复制的特点:复制是半保留的、半连续的、半保守的。
3. RNA的类型和功能(1)mRNA:负责将DNA的信息传递到细胞质中,参与蛋白质的合成。
(2)tRNA:将氨基酸与mRNA上的密码子匹配,参与蛋白质的合成。
(3)rRNA:组成核糖体,参与蛋白质的合成。
第三节:常见的遗传模式遗传模式是指某个性状在后代中的传递方式和规律。
常见的遗传模式包括显性遗传、隐性遗传、多基因遗传、基因突变等。
高二生物教案:探究遗传的分子基础
高二生物教案:探究遗传的分子基础一、教学目标1.了解DNA的结构和功能;2.掌握DNA复制的过程和控制机制;3.了解RNA的结构和功能;4.掌握基因的表达过程和调控机制;5.发掘遗传信息,理解遗传信息的传递和变异;6.探究分子遗传学的未来发展趋势。
二、教学重点1.DNA的结构和功能;2.DNA复制的过程和控制机制;3.基因的表达过程和调控机制。
三、教学难点1.基因的表达过程和调控机制;2.遗传信息的传递和变异。
四、教学方法1.讲授法;2.实验法;3.讨论法;4.观察法。
五、教学内容1.DNA的结构和功能(1)DNA的组成DNA是由核苷酸(nucleotide)构成的。
核苷酸的组成结构分为三个部分:五碳糖,磷酸基和一种氮碱基(nitrogenous base)。
DNA的花式组合构建了著名的双螺旋结构。
(2)DNA的功能DNA是遗传信息的携带者,它的主要功能就是保存和传递信息。
DNA通过氮碱基的排列来编码蛋白质的合成指令,从而控制细胞的代谢活动。
2.DNA复制的过程和控制机制(1)DNA复制的重要性DNA复制是生物细胞生长和繁殖的基础。
在细胞分裂时,DNA会被复制并分配到新的细胞,从而确保基因的传递和稳定性。
(2)DNA复制的过程DNA复制分为三个阶段:解旋,复制和连结。
每个阶段都有特定的酶和蛋白质参与其中。
(3)DNA复制的控制机制DNA复制的控制机制是复杂的。
在复制过程中,有一系列酶和蛋白质来监测和纠正错误,从而保证基因的准确复制。
3.基因的表达过程和调控机制(1)基因的结构基因是一个指定蛋白质合成的指令。
它由三个主要部分组成:启动子,编码序列和终止序列。
(2)基因的表达过程基因的表达过程分为两个步骤:转录和翻译。
转录将DNA转化为mRNA,翻译将mRNA转化为蛋白质。
(3)基因的调控机制基因的表达可以被诱导或抑制。
调节基因表达的因素包括DNA甲基化,转录因子结合和RNA 后转录调控。
4.遗传信息的传递和变异(1)遗传信息的传递遗传信息是从一代传递到下一代的。
初中生物教案探索遗传与进化的分子基础
初中生物教案探索遗传与进化的分子基础一、引言在生物学领域,遗传与进化一直都是人们感兴趣的课题。
遗传是指一代个体向下一代的基因传递过程,而进化则是物种随着时间的推移逐渐改变和适应环境的过程。
本教案将以初中生物课程为基础,探索遗传与进化的分子基础,帮助学生建立基本的遗传与进化概念。
二、遗传的分子基础1. DNA与基因遗传的分子基础是DNA分子。
DNA(脱氧核糖核酸)是生物体内的遗传物质,由核苷酸组成。
基因是DNA分子中的一段特定序列,携带着遗传信息。
教师可以通过简单的模型或实验展示DNA的结构,帮助学生理解DNA是如何编码和传递遗传信息的。
2. DNA复制遗传的基本过程之一是DNA复制。
DNA复制是指DNA分子通过复制过程生成两个完全相同的子分子。
在复制过程中,DNA的双螺旋结构分开,以每个单链为模板进行合成。
通过图示和示范,学生可以了解DNA复制的过程,并明白其在遗传中的重要性。
3. RNA与蛋白质合成遗传信息的表达是通过蛋白质的合成实现的。
RNA(核糖核酸)是DNA的转录产物。
教师可以介绍RNA的组成和功能,并讲解蛋白质合成的过程,包括转录和翻译。
通过模拟实验或动画,学生可以深入了解RNA与蛋白质合成的分子机制。
三、进化的分子基础1. 突变进化的分子基础之一是突变。
突变是指遗传物质中的变异,是进化的基础。
教师可以通过实例和图片展示突变的表现形式,如点突变、缺失突变和插入突变等。
学生可以通过观察突变的效果和探讨其对进化的作用,来理解突变在进化中的重要性。
2. 自然选择进化的另一个基础是自然选择。
自然选择是指适应环境的个体能够生存与繁殖,使其遗传特征在种群中逐渐增加的过程。
教师可以通过案例和实验,让学生了解不同的适应性如何在不同环境中导致物种的适应和演化。
3. 分子演化分子演化是研究不同物种之间的分子差异和演化关系的分支学科。
教师可以通过简单的比较不同物种的DNA或蛋白质序列,让学生了解分子在进化中的作用,以及通过分子演化分析方法来推断物种之间的亲缘关系。
高中生物 第四章 遗传的分子基础第1节《探索遗传物质的过程》第2课时教学设计 苏教版必修2
第一节探索遗传物质的过程第2课时一、教学目标1.知识目标:〔1〕初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。
〔2〕观察提取出来的DNA物质。
〔3〕理解DNA的理化特性及根据其理化特性而提取和鉴定的原理。
〔4〕利用DNA的性质进行实验分析和实验设计。
2.能力目标:〔1〕初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。
〔2〕在对实验原理、步骤的理解和分析过程中发展学生的科学思维。
〔3〕通过DNA的粗提取,培养学生的动手能力。
3.情感、态度和价值观目标:在科学实验过程中培养学生严谨比较细致、实事求是的科学态度。
二、教学重点难点重点:〔1〕DNA的提取的原理。
〔2〕DNA的提取的实验过程。
〔3〕DNA的鉴定技术。
难点:DNA的粗提取与鉴定方法及其相关原理三、教学方法1.利用以动画、视频形式表现提取DNA的原理与方法、步骤的全过程,化解教学难点。
2.指导学生的实验设计和动手操作能力,从亲身实验中感悟科学探索的艰辛。
3.以讲述法、谈话法为线索,引导学生自学教材,归纳知识,形成知识体系。
四、课前准备1.学生的学习准备:〔1〕DNA的物理、化学性质,尤其是DNA的溶解性知识的理解。
〔2〕DNA粗提取的方法以及DNA提纯的方法。
〔3〕二苯胺法鉴定DNA的方法和原理。
2.教师的教学准备:〔1〕根据教学内容收集相关图片、视频。
〔2〕收集新颖素材,设计课件内容,形象直观地介绍实验操作步骤,激起学生对本节内容学习的热情与欲望。
五、课时安排:2课时。
六、教学过程第2课时〔一〕预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
〔二〕情景导入、展示目标。
教师:遗传物质究竟是什么?原来谁也不知道,通过许多科学家的不懈努力,才揭开了真相——DNA是主要的遗传物质。
不同生物的遗传物质是什么?教师:根据学生回答情况进行总结归纳:〔1〕有细胞结构的生物〔原核生物、真核生物〕的遗传物质是DNA〔2〕无细胞结构的生物〔即病毒〕的遗传物质是DNA或RNA学生:核酸是一切生物的遗传物质,核酸包括脱氧核糖核酸〔DNA〕和核糖核酸〔RNA〕,绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的,因此DNA是主要的遗传物质。
高中生物教案:遗传的分子基础
高中生物教案:遗传的分子基础一、遗传的分子基础简介遗传是生物界广泛存在的一种现象,它决定了个体的性状、特征以及种群的遗传变异。
而遗传的分子基础主要在于基因和DNA分子的作用。
基因是生物体内负责遗传物质的单位,而DNA分子则是基因的主要组成部分,同时也是遗传信息的携带者。
了解遗传的分子基础,对于学习生物学、了解生物进化以及预测后代的遗传特征等方面都具有重要的意义。
二、 DNA的结构与功能DNA(脱氧核糖核酸)是生物体内负责储存遗传信息的重要分子。
它由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成的链状结构,并以双螺旋的形式存在。
DNA双链以氢键相互连接,两个链呈对称互补的关系,碱基之间的配对关系为腺嘌呤-胸腺嘧啶和鸟嘌呤-胞嘧啶。
这种碱基的配对规则保证了DNA复制时的准确性。
DNA具有两个重要的功能,一是储存遗传信息,即决定生物体的遗传特征。
遗传信息以特定的顺序编码在DNA分子中,通过基因转录和翻译过程将遗传信息转化为蛋白质,从而决定了生物体的形态和功能。
二是通过复制实现遗传信息的传递。
DNA分子能够通过复制过程自我复制,并将遗传信息传递给下一代细胞。
三、基因的表达与控制基因表达是指遗传信息从DNA转化为蛋白质的过程。
这一过程主要包括基因转录和翻译两个阶段。
在基因转录阶段,DNA双链的一条链作为模板,通过RNA 聚合酶的作用,合成mRNA(信使RNA)。
mRNA然后通过RNA剪接修饰并离开细胞核,进入细胞质,为下一步的翻译过程做好准备。
在基因翻译过程中,mRNA与核糖体结合,并依照密码子的配对规则,将氨基酸顺序逐步连接起来,形成蛋白质。
这一过程决定了蛋白质的氨基酸序列,进而决定了蛋白质的结构和功能。
基因的表达受到多种因素的调控。
其中主要的调控因子包括转录因子和启动子区域的结合情况。
转录因子是一类能够与DNA结合并影响基因转录过程的蛋白质。
通过结合到启动子区域,转录因子能够控制基因的转录速率,从而调节基因表达。
高中生物教案:研究遗传的分子基础
高中生物教案:研究遗传的分子基础一、遗传的分子基础介绍遗传是生物学中的重要概念,它涉及了生物特征和性状传递给后代的机制。
在高中生物课程中,学生需要了解遗传的基本原理和分子基础。
本文将详细介绍遗传研究的分子基础,包括DNA的结构与功能、基因的概念与调控机制以及遗传变异的形成和传递。
二、DNA的结构与功能1. DNA的化学结构DNA是所有生命体中遗传信息的携带者,由核苷酸构成。
核苷酸是由磷酸基团、五碳糖(脱氧核糖)和氮碱基组成的。
氮碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
DNA分为双链结构,它们通过氢键连接起来,形成了螺旋状的双链结构。
2. DNA的功能DNA具有两个重要的功能:遗传信息存储和遗传信息传递。
DNA中包含了编码蛋白质所需的遗传信息,通过碱基序列的不同排列组合来编码蛋白质的氨基酸序列。
此外,DNA还可以通过复制过程将遗传信息传递给下一代。
三、基因的概念与调控机制1. 基因的定义与特征基因是遗传信息的单位,是决定性状的基本单位。
一个基因可以编码一个或多个蛋白质,它的表达与特定的调控序列和启动子有关。
基因由转录起始位点和终止位点组成,之间的序列被转录为RNA,然后翻译为蛋白质。
2. 基因调控机制基因的表达可受到多种调控机制的影响,包括转录因子的结合、DNA甲基化和组蛋白修饰等。
转录因子是一类能够与DNA特定序列结合的蛋白质,它们可以增强或抑制基因的表达。
DNA甲基化是通过甲基化酶在DNA分子上添加甲基基团,从而影响基因的表达。
组蛋白修饰则通过改变染色质结构来调控基因的可及性。
四、遗传变异的形成和传递1. 突变的概念与产生方式突变是遗传变异的主要方式,它指的是基因序列发生变化。
突变可以分为点突变、插入突变和缺失突变等,其中最常见的是单核苷酸多态性(SNP)突变。
突变可以由DNA复制过程中的错误、环境因素或诱变剂引起。
2. 遗传变异的传递遗传变异可以通过性状遗传给下一代。
高一生物遗传的分子基础探索遗传物质的过程苏教版
高一生物遗传的分子基础探索遗传物质的过程苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容:第四章 遗传的分子基础第一节 探索遗传物质的过程二. 学习内容:DNA 是主要的遗传物质 RNA 是某些病毒的遗传物质 提取DNA 朊病毒及疯牛病三. 学习目标总结人类对遗传物质的探索过程尝试提取DNA四. 学习重点:人类对遗传物质的探索和发现过程、DNA 的粗提取过程。
经历科学家的探索过程,学习科学实验的方法。
五. 学习难点分析科学家对遗传物质的探索实践过程并加以总结。
六. 学习过程1. DNA 是主要的遗传物质19世纪末,生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用过程的研究,认识到染色体在生物的遗传中具有重要作用。
染色体主要由蛋白质和脱氧核糖核酸(DNA )组成。
那么,这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢?许多科学家对这一问题进行了深入的探索。
⑴ 格里菲思肺炎球菌的转化实验1928年,英国科学家格里菲思(F. Griffith )用肺炎球菌在小鼠身上进行了转化实验 ① 将S 型肺炎球菌注入小鼠体内→小鼠死亡;将R 型肺炎球菌注入小鼠体内→小鼠存活。
② 格里菲思发现Ⅰ R型活球菌(无毒性)+有毒性的S 型球菌(加热杀死)−−−−→−注入小鼠体内小鼠死亡 Ⅱ 有部分无毒性的R 型球菌转化为有毒性的S 型活球菌这些S 型活球菌的后代也是有毒性的S 型球菌Ⅲ 格里菲思认为这种性状的转化是可以遗传的。
③ 分析:Ⅰ 格里菲思认为他的实验还不能说明遗传物质是什么Ⅱ 要证明什么是遗传物质,应该如何设计并实施实验?Ⅲ 格里菲思的实验提出了解决问题的思路。
⑵ 艾弗里肺炎球菌的转化实验在美国纽约洛克菲勒研究所工作的化学家艾弗里(0. Avery)以及合作者,敏感地发现格里菲思的实验是一个解决“什么是遗传物质”问题的好实验。
1944年,他们反复采用两种肺炎球菌进行格里菲思的肺炎球菌转化实验① 发现使R型球菌转化为S型球菌并不需要S型球菌的完整细胞② 经过化学分析,他们发现构成S型活球菌的DNA、蛋白质和多糖等物质中,是DNA使球菌的致病性发生了转化③ 艾弗里肺炎球菌的转化实验图解可见,S型活细菌的DNA是转化因子,且产生的变异是可遗传的变异。
高三生物总复习 遗传的分子学基础教案-人教版高三全册生物教案
教学过程一、课堂导入复习此处知识要注意:一是应明确经典实验过程,掌握经典实验的方法与结(推)论;二是应明确细胞内遗传信息的传递过程,掌握DNA 的结构与复制、基因的表达等内容,理解碱基互补配对原则,并就相关计算进行归纳,做到透彻理解、掌握方法。
二、复习预习答案:①噬菌体侵染细菌实验②烟草花叶病毒侵染烟草的实验③沃森、克里克④规则双螺旋结构⑤有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期⑥主要在细胞核⑦半保留复制⑧有遗传效应的DNA片段⑨细胞核、细胞质⑩特定的碱基排列顺序⑪主要在细胞核⑫DNA的一条链⑬RNA ⑭mRNA ⑮多肽或蛋白质⑯⑰通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状三、知识讲解考点1探究生物的遗传物质1.探究DNA是遗传物质的经典实验实验过程与结论实验名称操作对象操作过程结果结论①②噬菌体侵染细菌的实验35S标记的噬菌体细菌侵染细菌细菌体内无35S,体外有35S噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌32P标记的噬菌体细菌体内有32P,体外无噬菌体的DNA进入细2.噬菌体侵染细菌的实验中的放射性分析3.艾弗里的实验和噬菌体侵染细菌实验比较4.生物的遗传物质总结易错点分析:1.加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
2.R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的DNA与R型细菌DNA实现重组,表现出S型细菌的性状,此变异属于广义上的基因重组。
3.含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
4.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但是没有证明蛋白质不是遗传物质。
5.因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素是S,所以用35S标记蛋白质;噬菌体DNA含有蛋白质没有的元素是P,所以用32P标记DNA;因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能标记C、H、O、N元素。
考点2遗传信息的传递与表达辨析1.基因是有遗传效应的DNA片段2.复制、转录和翻译的比较3.遗传信息的传递与表达(中心法则)(1)通过DNA复制体现了DNA传递遗传信息的功能,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
高中生物教案:研究遗传的分子基础 (2)
高中生物教案:研究遗传的分子基础一级标题:研究遗传的分子基础二级标题1:DNA的结构与功能高中生物教案:研究遗传的分子基础遗传是生命界中一项重要且复杂的现象,它在个体发育、物种进化和种群变异等方面都起着关键作用。
而要深入了解遗传过程的分子基础,理解DNA的结构与功能尤为重要。
DNA(脱氧核糖核酸)是所有生命体中遗传信息的储存和传递载体,它存在于细胞核内,在进行有性生殖或无性繁殖时会被复制并传递给下一代。
DNA由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳥嘧啶)组成,通过这些碱基的排列组合和序列来编码特定的遗传信息。
碱基之间通过强有力的氢键相互连接,并以双螺旋型式紧密缠绕。
DNA除了具有储存遗传信息的功能外,还具有其他重要作用。
首先,它可以作为模板参与蛋白质合成过程中的转录。
在转录过程中,DNA的部分序列将被复制成RNA(核糖核酸),进而通过翻译被转化为特定的蛋白质。
这一过程是生命体在发育和功能维持中不可或缺的。
其次,DNA还参与了细胞减数分裂以及复制、修复和重组等重要生命过程。
二级标题2:基因和染色体基因是遗传信息传递的基本单位,它位于染色体上。
染色体是细胞内存在的线状结构,由DNA和蛋白质组成。
人类大多数细胞中有46条染色体,其中包含了约2万个基因。
每个基因都含有编码特定蛋白质所需的遗传信息。
但一个基因并非简单地对应一个蛋白质,还可能涉及到调控其他基因的表达、操纵细胞生命周期等功能。
在遗传传递过程中,基因会通过杂交或突变等方式进行改变,并最终影响个性状的表现。
染色体则承载了多个基因,并按顺序排列在一起形成线状结构。
在有丝分裂时,染色体会复制自身并均匀分配到两个子细胞中;在减数分裂时,染色体发生重组和交叉互换,以增加遗传多样性。
二级标题3:突变与遗传多样性突变是指DNA序列的突然改变,它是遗传多样性产生的重要原因之一。
突变可以分为点突变、插入突变和缺失突变等。
这些突变可能由内源性或外源性因素引起,包括辐射、化学物质和病毒感染等。
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第1节遗传的分子基础之探索历程编写:谢文昊审核:潘芸【学习目标】
1.了解人类对遗传物质的探索过程2.能够运用相关实验方法和原理分析实验。
【知识回忆】
探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。
思考:作为遗传物质,需要具备怎样的结构特点?
知识点1:“格里菲斯”实验
【典型例题1】某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( ) A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡
C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、存活
【跟进训练1】在肺炎双球菌的转化实验中,将加热杀死S型细菌与R型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下列哪个图示( )
知识点2:“艾弗里”实验
讨论1:为了证实何种物质是遗传物质,艾弗里的实验设计思路是什么?
讨论2:艾弗里的实验结果是观察什么?与格里菲斯使用小鼠进行结果观察有何优点?
知识点3:T2噬菌体侵染细菌实验
【问题情境】1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下图是实验的部分过程:
思考1:赫尔希和蔡斯是按照怎样一种思路来探索遗传因子的真正本质的?如何操作?
思考2:赫尔希和蔡斯利用噬菌体和细菌进行相关的遗传因子的探索实验有何优势?
思考3:如何得到标记的细菌和噬菌体?
思考4:根据上图,分别写出第一步、第二步的操作步骤。
思考5:根据搅拌和离心的目的,你认为在离心管的上清液中可以含有的成分有哪些?
思考6:以上实验结果能否说明遗传物质是DNA?如果不能说明,请给出你的设计思路。
思考7:补充完善后的实验能否说明蛋白质不是遗传物质?
【典型例题2】依据上图回答:
(1)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要( )
A.细菌的DNA及其氨基酸B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸D.细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸
(2)离心后,沉淀物中仍检测到有少量的放射性,可能的原因是。
【跟进训练2】为了探究T2噬菌体的遗传物质,用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,经保温培养、搅拌离心,检测放射性,预计上清液中应没有放射性,但结果出现了放射性。
则标记的元素及误差原因是( ) A.S;培养时间过长B.P;培养时间过长
C.P;搅拌不够充分D.S;搅拌不够充分。