2018-2019学年人教版必修二 第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成 作业2
2018-2019学年高一生物人教版必修二课件：4-1基因指导蛋白质的合成
(4)转录是以 DNA 的两条链作为模板，只发生在细胞核中， 以 4 种核糖核苷酸为原料。( ) )
(5)DNA 是蛋白质合成的直接模板。 (
(6)密码子位于 mRNA 上， ATC 一定不是密码子。 ( (7)mRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质。 (
2．对于下列图解，说法不正确的是 (
)
A．在 DNA 分子的一条单链中相邻的碱基 A 与 T 的连接是 通过“脱氧核糖 —磷酸 —脱氧核糖” B．一个 DNA 分子可以转录成多种、多个信使 RNA
C．该图中的产物须穿过 0 层生物膜与细胞质中的核糖体结 合，完成遗传信息的表达 D． H1N1 禽流感病毒在培养基上也可以完成该过程
答案： 1.mRNA 2．(1)氨基酸 白质 止密码 (2)细胞质 空间结构
3 个相邻的碱基 (2)61
61 终止密码 3.(1)mRNA 氨基酸 tRNA mRNA 蛋 终
反密码子 (3) 氨基酸 功能
(4)核糖体
[当堂自测 ] 1．有 3 个核酸分子，经分析共有 5 种碱基，8 种核苷酸，4 条多核苷酸链，它们的组成是( )
碱基
碱基互补配对
双螺旋
预习点二
遗传信息的翻译
1．遗传密码子： ________上决定一个氨基酸的 ________。 在 64 种密码子中有 ________种编码氨基酸， 3 种 ________不编 码氨基酸。 2．转运 RNA (1)结构：形状像三叶草的叶，一端是携带 ________的部分， 另一端有 3 个碱基可与密码子互补配对，称为 ________。 (2)种类： ________种。
3．翻译 (1)概念：游离在细胞质中的氨基酸，以 ________ 为模板合 成具有一定 ________顺序的 ________的过程。 (2)场所： ______________________(或核糖体 )。 (3)条件：mRNA、 tRNA、核糖体、 ________和酶。
《第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成》作业设计方案-高中生物人教版必修2
《基因指导蛋白质的合成》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应能：1. 理解和掌握基因表达的基本过程；2. 理解遗传信息如何从DNA传递到RNA，再由RNA翻译成蛋白质的过程；3. 意识到科学探索的持续性和基因研究的重要性。
二、作业内容1. 阅读理解：学生应阅读课本中的相关章节，了解基因表达的基本过程。
特别关注基因、mRNA、tRNA、rRNA和蛋白质等概念，以及遗传信息从DNA传递到RNA的过程。
2. 问答环节：学生应就基因表达的过程提出至少三个问题，可以是关于过程的具体细节，也可以是对于某些概念的理解。
教师将对这些问题进行解答和解释。
3. 实验模拟：学生需利用提供的材料（如模型、纸张、笔等），模拟基因指导蛋白质合成的过程。
学生需要描述他们的实验过程，并解释如何通过这个模拟实验来展示基因指导蛋白质的合成。
4. 知识应用：学生应思考基因指导蛋白质合成在现实生活中的应用，如生物工程、医学、农业等领域，并尝试阐述这些应用的意义。
三、作业要求1. 独立完成：学生需独立完成作业，不能依赖他人的答案或信息。
2. 认真思考：学生应认真阅读和理解教材内容，积极思考和回答问题，充分理解基因指导蛋白质合成的过程。
3. 实验细致：对于实验模拟环节，学生需仔细按照说明和指导操作，并记录实验过程和结果。
4. 查阅资料：学生可以使用网络、图书馆等资源进行学习，但要避免抄袭或复制他人的成果。
四、作业评价1. 准确性：评估学生对基因表达过程的理解是否正确，特别是对于关键概念和步骤的理解。
2. 表达清晰度：评估学生是否能清晰、准确地描述他们的实验过程和思考结果。
3. 知识应用：观察学生是否能够将基因指导蛋白质合成的知识应用到现实生活中。
4. 实验操作：观察学生的实验操作是否正确、细致，是否能够按照说明完成任务。
五、作业反馈1. 学生提交作业后，教师将对作业进行批改，并给出反馈和建议。
2. 对于普遍存在的问题，教师将在课堂上进行解答和解释。
人教版高中生物必修二第四章第1节《基因指导蛋白质的合成》(共28张)
将该细胞在普通培养基中进行体外培养。下列叙述错误的
是（ ）
D
A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸
B.该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA
C.连续分裂n次后，子细胞中含32P标记的细胞占1/2n-1
D.真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的
22
训练诊学
6.关于核酸生物合成的叙述，错误的是 （ ） A. DNA的复制需要消耗能量 B. DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过
思维探究四
1963年，马默（Marmur）和杜提（Duty）采用侵染枯 草杆菌的噬菌体SP8（SP8的DNA两条链的碱基组成很不平 均，其中一条链富含嘌呤，另一条富含嘧啶）为材料进行 实验，噬菌体的DNA分子的两条链在加热后可用密度梯度 离心的方法分开。 结论5：RNA是在DNA 的一条链指导下合成的 实验者在SP8侵染后，从枯草杆菌中分离出RNA，分别 与DNA的两条链混合并缓慢冷却，发现SP8侵染后形成的 RNA只跟其中一条DNA链形成DNA—RNA的杂合分子。
训练诊学
3.关于DNA和RNA的叙述，正确的是 （ ）
C
A．DNA有氢键，RNA没有氢键
B．一种病毒同时含有DNA和RNA
C．原核细胞中既有DNA，也有RNA
D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA
训练诊学
4.下图中表示转录过程的是（ B ）
A
B
C
D
训练诊学
5.将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞，并
链的互补链对应序列
为
TGCGTA ；以已知DNA序 UGCGUA 。
列为模板，转录出mRNA的相应序列
为
训练诊学
高中生物-人教版必修二--第四章--知识点总结
必修二知识点归纳班级：姓名：第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、RNA的结构：1、组成元素：C、H、O、N、P 结构：一般为单链2、基本单位：核糖核苷酸（4种）1分子核糖核苷酸=1分子磷酸+1分子核糖+1分子含氮碱基（A、U、G、C）3、分类：（1）信使RNA（mRNA）：将DNA的遗传信息传递给蛋白质。
（线型）（2）转运RNA（tRNA）：转运氨基酸至核糖体。
（三叶草形状）（3）核糖体RNA（rRNA）：组成核糖体的RNA。
二、基因控制蛋白质合成：（包括转录和翻译两个过程）★1、转录（DNA→mRNA ）（1）定义：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
（2）场所：主要是细胞核（注：叶绿体、线粒体也有转录）（3）过程：①解旋；②互补配对；③RNA链合成；④释放（具体看课本63页）（4）条件：①模板：DNA的一条链②原料：4种游离的脱氧核苷酸（A、U、G、C）③能量：ATP ④酶：DNA解旋酶、RNA聚合酶（5）原则：碱基互补配对原则【碱基配对双方是DNA与mRNA（A—U，T—A，G—C，C—G）】（6）信息的传递方向：DNA→mRNA （注：mRNA合成后，会通过核孔进入细胞质。
）★2、翻译（mRNA→蛋白质)（1）定义：在细胞质中，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）场所：细胞质（核糖体）（3）过程：（具体看课本66页）（4）条件：①模板：mRNA②原料：20种游离的氨基酸③能量：ATP ④酶（5）原则：碱基互补配对原则【碱基配对双方是mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子（A—U，U—A，G—C，C—G）】（6）搬运工具：tRNA（一端携带氨基酸，另一端有3个碱基）（7）信息的传递方向：mRNA→蛋白质注：在翻译时，一个mRNA分子上可同时结合多个核糖体，同时合成多条肽链。
因此，少量的mRNA 就可以合成大量的蛋白质。
高中人教版生物必修二：第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成 含解析
第1节基因指导蛋白质的合成[学习导航] 1.阅读教材图文，辨析三种RNA的结构和功能。
2.结合教材图4－4、4－6，概述转录、翻译的过程和特点。
3.理解密码子的概念并熟练查阅密码子表，分析碱基和氨基酸之间的对应关系。
[重难点击]转录、翻译的过程及特点。
【课堂导入】美国科幻电影《侏罗纪公园》中，科学家们利用一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙DNA制造出了大量的恐龙，并建立了一个恐龙的“侏罗纪公园”。
我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因能够控制生物体的性状，所以，我们推测基因应该是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。
基因是怎样指导蛋白质的合成的呢？这一节我们一起来学习基因指导蛋白质的合成。
解决学生疑难点一、遗传信息的转录1.DNA与RNA的比较(1)概念：是指在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)过程第1步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
第2步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。
第3步：在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。
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。
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：(1)请思考图中DNA的转录方向(用“→”或“←”表示)。
答案←。
(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是什么？答案RNA聚合酶。
(3)b和c的名称分别是什么？答案b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。
(4)在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？答案细胞核、线粒体。
(5)产物d一定是mRNA吗？答案不一定。
产物有mRNA、tRNA、rRNA等。
人教版高中生物必修2第四章第1节 基因指导蛋白质的合成(共45页)
mRNA
C U C C A
U
A
C
密码子
转运RNA
1.tRNA的功能： 一端连接氨基酸，一端识别密码 子，将氨基酸运输到相应位置 2.tRNA(反密码子)的种类：61种 3.tRNA与氨基酸的关系：一种tRNA只转运一种氨基 酸，一种氨基酸可由多种 tRNA转运
密码子与反密码子的比较
一个氨基酸是由mRNA的3个碱基决定
密码子:
mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
密码子 密码子 密码子
U U A G A U A U C
mRNA
思考： 密码子共有多少种？在蛋白质合成过程中都决
定氨基酸吗？
提示：密码子共有64种，但有3种为终止密码子。 决定氨基酸的密码子有61种。
氨基酸
tRNA
思考
组成蛋白质的氨基酸：
信使RNA的碱基：
20种 4种
4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___ 4 种，
即 如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___ 16 种， 即 如果3个碱基决定1个氨基酸，就可决定___ 64 种，
即
实验验证：1961年英国的克里克和同事用实验证明
亮氨酸
天冬氨酸
A A U C U A U U A G A U A U C
亮氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸
A A U
C U A U A G U U A G A U A U C
亮氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸
C U A
U A G U U A G A U A U C
亮氨酸
天冬氨酸
异亮氨酸
U U A G A U A U C
人教版生物必修二第四章第一节-基因指导蛋白质的合成(非常全面)
第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成
一、RNA的结构和种类
1. 组成元素：_C_、___H_、___O_、___N__、。P 2. 组成成分：_磷__酸___、__核__糖__和__含___氮__碱__基___。 3. 基本单位：__核__糖__核__苷__酸_____。 4. 中文名称：_核___糖__核__酸_______。 5. 染色情况：_吡__罗__红__染___成__红__色_。
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：
1.图中DNA的转录方向为_←___ (用“→”或“←”表示)。 2.a为启动上述过程必需的有机物，其名称是_R_N_A__聚__合__酶__。化学本质是_蛋__白__质__， 用_双__缩__脲_____试剂检测，结果呈_紫____色。 3.b和c的名称分别是_胞__嘧__啶__脱__氧__核__苷__酸__、_胞__嘧__啶__核__糖__核__苷__酸__。 4.此过程中的碱基配对方式为__A_—__U__、__T_—__A_、__C__—__G_、__G_—__C__。
（2）密码子表
第一个
碱基
U
第二个碱基
C
A
苯丙氨酸
人教版高中生物必修2第4章第1节基因指导蛋白质的合成 教案
人教版高中生物必修2第4章第1节基因指导蛋白质的合成教案“遗传信息的转录”教学设计教材内容分析“生物2：遗传与进化”教学以遗传学发展史为主线，逐步阐明了基因在哪里、基因的本质是什么。
接下来基于对基因本质的认识，进一步阐明基因在生物体内是如何起作用的。
基因指导蛋白质的合成主要步骤包括遗传信息的转录和翻译，转录这部分的主要内容包括：基因指导蛋白质合成为什么需要RNA作为信使，RNA适于作DNA的信使的条件；基因上的遗传信息是怎么传给RNA的。
转录是基因表达的第一步，也是最关键的一步，这部分内容是学生全面理解基因的表达过程以及基因如何控制生物的性状的基础。
学情分析学生通过电视等媒体的介绍和义务教育阶段生物课程的学习，以及高中“生物2：遗传与进化”前面内容的学习，已经初步形成了有关染色体、DNA、基因等基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物体的性状有了一定的科学认识，但学生并不知道基因是如何起作用的。
此外，通过“生物1：分子与细胞”中细胞的分化内容的学习，学生已经认识到一个个体的各种细胞虽然具有相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，是因为在个体发育过程脑中初步建立新旧知识之间的逻辑联系，有利于激发学生学习兴趣。
我是这样设计的：“前面的学习我们跟着科学家研究的步伐已经知道了基因在哪里、基因的本质是什么？接下来，基因是怎么起作用的，基因如何控制生物的性状成为新的研究热点。
而此时，人们已经认识到性状的形成离不开蛋白质的作用，于是推测基因通过控制蛋白质的合成来控制性状，后来的研究证明确实如此”。
这样自然过渡到本节内容：基因指导蛋白质的合成。
第二，关于RNA是DNA和蛋白质之间的信使物质这个内容，不是直接把这句话告诉学生，而是提供给学生两个实验资料，引导学生通过分析实验资料推理得出RNA是DNA的信使，能够培养学生的分析推理能力以及科学研究的思路——提出问题、作出假设、进行实验探究、分析结果、得出结论。
必修二第4章第1节基因指导蛋白质合成
遗传信息的翻译过程
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
U A G C U A U U A G A U A U C
一个个氨基酸分子缩合成链状结构
遗传信息的翻译过程
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
U A G U U A G A U A U C
tRNA离开，再去转运新的氨基酸
遗传信息的翻译过程
返回
U U A G A U A U C
配对 肽链 蛋白质
tRNA与mRNA碱基互补配对，将氨基酸置于特定位置 2个位点 脱水缩合形成-CO-NH-，氨基酸连接成肽链 核糖体读取密码子，直至终止密码子 肽链盘曲，折叠成成熟的蛋白质
二、遗传信息的转录和翻译
翻译小结
场所： 细胞质（核糖体）
模板： mRNA
原料： 氨基酸 条件： ATP、酶、转运RNA（tRNA）
第四章
第1 节
基因的表达
基因指导蛋白质的合成
一、关于RNA
（一）RNA vsDNA
比较项目 基本单位 五碳糖 含氮碱基
结构 主要存在部位
DNA
脱氧核苷酸
RNA
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
双链(双螺旋)结构 细胞核
A U C G
单链结构 细胞质
一、关于RNA （二）RNA的分类
为什么RNA适合做DNA的信使？ RNA一般是单链，比DNA短， 能够通过核孔从cell核转移到 cell质中。
以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质
下课！
mRNA
核糖体
遗传信息的翻译过程
核糖体
U U A G A U A U C
mRNA 与核糖体结合
第四章 第1节 基因指导蛋白质的合成
4、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制 此蛋白质合成的DNA中，最少应有（ ） 个脱氧核苷酸 A．1200 B．600 C．400 D．200
5、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物 分别是（ ）
A．DNA，RNA，蛋白质 B．DNA，RNA和氨基酸 C．RNA，DNA和核糖 D．RNA，DNA和蛋白质
现在合成了信使RNA，又怎样控 制蛋白质的合成呢?
翻译:
翻译就是以信使RNA为模板, 合成
具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
翻译的场所：细胞质中的核糖体
信使RNA →蛋白质 信使RNA上决定一个氨基 酸的三个相邻碱基。
密码子
U Ｃ Ａ Ｇ U Ｇ Ａ U Ｃ U ＡU ＧＣ U ＡＧＣ
RNA 蛋白质 由四种核苷酸组成 由20种氨基酸构成 解决办法 1个氨基酸 个碱基
（1）DNA的两条链都能转录吗？ （2）DNA链完全解开吗？是从一端解 开吗？ （3）在转录过程中碱基互补配对原则 有什么特殊情况？
转录小结
1、场所： 细胞核
2、条件：
模板：DNA的一条链 原料：核糖核苷酸 酶：RNA聚合酶 能量：ATP
形成与原DNA片段一条链 的互补配对的单链RNA
3、结果：
派遣信使，将DNA上的信息送到细
胞质中的相应部位。 ——转录
在两种“语言信息”之间架设“桥
梁”。 ——翻译
实验: 1955年有人用洋葱根尖和 变形虫做实验，如果加入RNA酶分解 细胞中RNA，蛋白质合成就停止；如 果再加入从酵母菌中提取的RNA，则 又可以合成一定数量的蛋白质。 实验结果表明：
蛋白质的合成与RNA有关
运载工具：转运 RNA（tRNA) 天冬氨酸
异亮
氨酸
生物人教版(2019)必修2课件第4章第1节基因指导蛋白质的合成
知识点(三)中心法则 1．中心法则内容及其补充图解
2．中心法则与生物种类的关系 (1)细胞生物及DNA病毒的中心法则
1．如图表示根据甲链合成乙链的过程，甲、乙是核苷酸长链，①是催化该过程的 酶，②③是核苷酸之间的化学键，④是合成原料。下列叙述正确的是( )
A．①具有解开DNA双螺旋的作用 B．②是磷酸二酯键，③是氢键 C．④是由胞嘧啶、核苷、磷酸结合而成的 D．乙链和甲链中的腺嘌呤数量相等
解析：①RNA聚合酶具有解开DNA双链，即解开双螺旋的作用，A正确；②③都 是磷酸二酯键，氢键是连接两条核苷酸链之间的碱基对的化学键，B错误；④胞 嘧啶核糖核苷酸是由胞嘧啶、核糖、磷酸结合而成的，C错误；乙链和甲链中的 腺嘌呤数量不一定相等，D错误。 答案： A
项目 产物 产物 去向
特点
碱基 配对 意义
复制 双链DNA
传递给子细胞
边解旋边复制，半 保留
复制 A—T，T—A， C—G，G—C 传递遗传信息
转录 单链RNA
主要通过核孔进入细胞质
翻译 多肽(或蛋白质) 组成细胞结构蛋白或
功能蛋白
边解旋边转录，转录后 DNA恢复双螺旋
形成肽链，翻译结束 后，mRNA被降解
(2)图2表示真核生物转录和翻译的过程，转录在细胞核内结束后，mRNA通过 核孔进入细胞质中进行翻译。
(3)判断方法
说明：真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA和核糖体，其转录、翻译 也存在同时进行的情况。
3．基因表达过程中相关数量的计算 (1)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与肽链中氨基酸数目之间的关系。 ①图示
(1)图中a、b、c依次为何种物质或结构？图中显示a、b间存在何种的数量关系？ 其意义何在？ 提示：a为mRNA，b为核糖体，c为肽链。图示表明一个mRNA分子上可相继 结合多个核糖体。其意义在于可同时进行多条肽链的合成，少量的mRNA分 子就可以迅速合成大量的蛋白质。 (2)图示翻译方向是A→B还是B→A，判断依据是什么？ 提示：由c中三条肽链看出，越往B侧越长，可确认翻译方向是A→B。 (3)图中c所指的3条肽链其氨基酸序列是否相同？为什么？ 提示：相同。图中c所指的三条肽链的模板相同(均为a)，故其氨基酸序列均 相同。
必修二第四章第1节《基因指导蛋白质的合成》教案
第四章第1节基因指导蛋白质地合成一、教材分析：本节是第四章学习地基础，也是本章教学地难点所在.本节内容不仅抽象复杂，而且涉及地物质种类非常多，主干知识是遗传信息地转录和翻译地过程，侧枝内容是DNA与RNA结构地比较、核糖与脱氧核糖地比较、三种不同种类地RNA以及遗传密码地组成.在处理主干和侧枝内容关系时，要合理分配时间，明确不同层次地教学要求.二、教学目标1、知识目标：⑴概述遗传信息地转录和翻译过程⑵理解遗传信息与“密码子”地概念⑶运用数学方法，分析碱基与氨基酸地对应关系2、能力目标⑴培养学生地逻辑思维能力，使学生掌握一定地科学研究方法.⑵理解结构与功能相适应地生物学原理.⑶通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程地活动模具，培养学生地创新意识和实践能力.三、教学重难点重点：遗传信息地转录和翻译过程难点：遗传信息地翻译过程四、学情分析通过第二、三章地学习，学生对基因是什么以及基因能够决定生物体性状有了一定地科学认识，并已经对基因究竟是如何起作用地产生了浓厚地兴趣，教师可充分利用开头地“问题探讨”、本节地插图，设计一些深入浅出、环环相扣地问题来引导学生进行阅读、思考、讨论，让学生从中体会科学探究地方法和乐趣.五、教学方法1、教师讲述、举例、图示、启发与学生阅读、思考、讨论探索相结合.2、学案导学六、课前准备1、学生地学习准备：完成课前预习学案，提出疑惑2、教师地教学准备：课前预习学案、课内探究学案、课后训练与提高、基因控制蛋白质合成地多媒体课件、信使RNA和转运RNA 结构对比图片七．课时安排：2课时八．教学过程第一课时㈠预习检查、总结疑惑㈡情境导入、展示目标〖问〗当我们认识到基因地本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体地问题呢？例如，在现实生活中，我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述地那样，利用恐龙地DNA，使恐龙复活呢？如果能利用恐龙地DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？引导组织学生阅读P61第4章地章图.请学生阅读章图中地文字和图解，询问学生看懂了什么，又产生了哪些问题.学生阅读思考讨论并回答：需要使恐龙DNA上地基因表达出来，表现恐龙地特性.〖设计意图〗此节问题探讨意在引导学生思考DNA在生物体内有哪些作用，又是如何发挥作用地.从而激起学生兴趣并引入新课，即懂得基因表达地含义集中学生注意力，明确学习目标.㈢合作探究，精讲点拨讨论：遗传物质DNA一般都存在于细胞核中，而蛋白质地合成则是在细胞质地核糖体上进行地，那么细胞核中地DNA是如何控制细胞质中蛋白质地合成过程地？引导学生推断可能地两种途径<直接或间接），然后讨论哪种途径是可行地.好比具有不同语言地两个国家间地交往一样，必须时常委派一些能懂这两国语言地使者才能进行友好往来.使学生知道细胞核中DNA所携带地遗传信息也必须通过中间媒介传递到细胞质中，才能指导蛋白质地合成.教师讲述：大量地科学实验表明，信息地传递不是由DNA直接传递给蛋白质地，而是在细胞核中先把DNA地遗传信息传递给RNA，然后RNA进入细胞质中，在蛋白质合成中起模板作用.我们把这种RNA形象地叫做信使RNA，简写为mRNA.此外还有转运RNA，也叫tRNA,以及核糖体RNA，也叫rRNA.〖问〗RNA只有一条链，它地结构组成与DNA有什么异同点呢？学生阅读p63图4-3，师生讨论共同完成，教师适时归纳总结并演示表格内容：<RNA与DNA地比较教师讲述：DNA相当于总司令.在战争中，如果总司令总是深入前沿阵地直接指挥，就会影响他指挥全局.DNA被核膜限制在细胞核内，必须先把遗传信息传给mRNA，这一过程称为转录.〖问〗为什么m RNA适于作DNA地信使呢？DNA地遗传信息是怎样传给mRNA 地？结合多媒体课件或图示教师精讲点拨：①DNA双螺旋解开，DNA双链地碱基得以暴露，其中一条链提供准确模板；②游离地核苷酸随机地与DNA链地碱基碰撞，当核苷酸地碱基与DNA地碱基互补时，两者以氢键结合.③新结合地核苷酸连接到正在合成地mRNA分子上；④合成地mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复.学生听讲、阅读、思考，师生讨论共同完成以上问题，即①mRNA为单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中；②转录成地RNA地碱基序列，与供转录用地DNA单链地碱基序列之间地碱基是互补配对关系，与DNA双链间碱基互补配对不同地是，RNA链中与DNA链地A配对地是U，不是T.这样转录出地这个mRNA与DNA另一条链地碱基序列基本相同，只是DNA链上T 地位置，RNA链上是U，从而保证了转录地准确性.教师讲述：转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对规律，等等.可以从所需条件、过程中地具体步骤和过程中所表现出地规律等角度进行对比分析.学生思考、讨论，教师指导、补充，最后归纳，并演示以下表格：DNA两大功能地执行情况比较<表二）㈣反思总结，当堂检测：引导学生反思总结本节主要内容，当堂检测，及时反馈纠正㈤发导学案，布置预习：DNA将遗传信息传给mRNA后，后者将通过核孔进入细胞质内，mRNA又是如何指导蛋白质合成地呢？这节课后大家先预习这一部分，并完成课后延伸拓展作业.第二课时㈠预习检查、总结疑惑㈡情境导入、展示目标转录得到地RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质.那么，RNA上地碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸地种类、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？并展示本节地学习目标.㈢合作探究，精讲点拨教师提出翻译地概念，即游离在细胞质中地各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序地蛋白质地过程，称为遗传信息地翻译.〖问〗翻译过程中mRNA上地碱基是如何决定蛋白质中地氨基酸地?(1>请学生先答出组成蛋白质地氨基酸地种类以及蛋白质多样性地原因?即:一般有20种；蛋白质多样性是由氨基酸种类、数量、排列顺序及空间结构决定地.(2>思考:氨基酸有20种，而信使RNA只有四种碱基(A、C、C、U>，如何决定20种氨基酸呢?逻辑推理:一个碱基决定一个氨基酸，只能决定4种，41=4，不行；两个碱基决定一个氨基酸，只能决定16种，42=16，不行；三个碱基决定一个氨基酸，只能决定64种，43=64，足够有余.教师简介密码子地发现过程:1961年英国地克里克和同事用实验证明一个氨基酸是由信使RNA上地三个相邻碱基决定地.美国年轻地生物化学家尼伦伯格和同事用人工合成方式，首先阐明了遗传密码地第一个字---UUU，即决定苯丙氨酸地密码子.1967年科学家已将20种氨基酸地密码子全部破译.投影显示20种氨基酸地密码子表并解说.学生查密码子表，分析密码子地特点，练会查表.(3>游离于细胞质基质中地氨基酸是怎样到达核糖体并按一定排列顺序形成蛋白质呢?学生活动：阅读教材P65～66并回答:需要一种搬运工具搬运--即另一种RNA(转运RNA,即tRNA>.教师出示转运RNA模型图并讲解:转运RNA种类很多，但每种转运RNA只能识别并转运1种氨基酸.这是因为在转运RNA地一端是携带氨基酸地部位，另一端有3个碱基，能专一性地与信使RNA上地特定地3个碱基(即密码子>配对.例如:信使RNA上地三个碱基AAA就是一个密码，转运RNA中转运赖氨酸地转运RNA一端地三个碱基是UUU，只有它才能按照碱基互补配对原则配对.指导学生进行以下比较，师生共同整理归纳：1.我们再次比较三种RNA地功能.2.比较遗传信息、遗传密码和反密码子.<答案略）教师继续讲述：由于核糖体中地信使RNA中有许多密码子，每个密码子与转运特定氨基酸地转运RNA能够碱基配对，这样它才能对号入座.也就是说一种转运RNA在哪个位置上对号人座是靠转运RNA地三个碱基去识别.而位置则是信使RNA按遗传信息预先定了地，同时课件展示蛋白质合成示意图：mRNA进入细胞质，与核糖体结合，当转运RNA运载着一个氨基酸进入到核糖体以后，就以信使RNA为模板，按照碱基互补配对原则，把转运来地氨基酸放在位点1上，第二个转运RNA携带相应地氨基酸以同样地方式进入位点2，此时这两个氨基酸形成肽键，并且第一个氨基酸与它地转运RNA分离，并转移到第二个转运RNA上.与此同时，核糖体沿着信使RNA继续滑动三个碱基地位置，并读取下一个密码子，第一个转运RNA开核糖体，第二个转运RNA进入位点1，新地转运RNA携带相应氨基酸进入位点2.上述过程如此往复地进行，肽链也就不断地延伸，直到信使RNA上出现终止密码子为止.肽链合成以后，从信使RNA上脱离开来，再经过细胞质内地某些细胞器<如内质网、高尔基体等）地加工如盘曲折叠螺旋，最终合成一个具有一定氨基酸顺序地.有一定功能地蛋白质分子.学生听讲、思考，并尝试归纳以下问题：〖问〗1.氨基酸如何进入核糖体？2.核糖体上有几个翻译地位点？3.核糖体移动地方向？4.肽链如何形成？学生看图思考、讨论回答<答案略），并组织学生继续完成翻译与转录、复制过程地异同点地对比.<完成下表）游离在细胞质中地各种教师归纳，并突出强调:a.信使RNA地遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定地.b.转运RNA携带地氨基酸(如赖氨酸、丙氨酸>能在蛋白质地氨基酸顺序地哪一个位置上是由信使RNA决定地，归根到底是由DNA地特定片段(基因>决定地，由于DNA分子地多样性，就决定了蛋白质分子地多样性.㈣反思总结，当堂检测：师生共同归纳总结遗传信息地传递，当堂检测，及时反馈纠正㈤发导学案，布置预习：九．板书设计第一节基因指导蛋白质地合成1．转录<1）在细胞核中，以DNA双链中地一条为摸板合成mRNA地过程.<2）①信使<mRN A），将基因中地遗传信息传递到蛋白质上，是链状地；RNA ②转运RNA<tRNA），三叶草结构，识别遗传密码和运载特定地氨基酸；<单链）③核糖体RNA<rRNA），是核糖体中地RNA.<3）过程<场所、摸板、条件、原料、产物、去向等）2．翻译<1）在细胞质地核糖体上，氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序地蛋白质地过程.<2）实质：将mRNA中地碱基序列翻译成蛋白质地氨基酸序列.<3）<64个）密码子：mRNA上决定一个氨基酸地3个相邻碱基.其中AUG，这是起始密码；UAG、UAA、AGA为终止密码.<4）翻译过程小结：遗传信息地传递十．教学反思本节教材地特点之一是插图多而复杂.尤其是转录过程流程图、翻译过程流程图和一个mRNA分子上地多个核糖体同时合成多条肽链示意图等.备课时教师要仔细分辨并揣摩插图所表达地意思，并能将不同地插图内容与教学流程有机地结合起来，还要分清主次和轻重.本节教学需要师生之间有良好地互动基础，教师应设计运用好问题串，以利于将问题步步深入，营造出探求、推理和发现地科学研究氛围，诱导学生积极应答，参与讨论，使教学活动能够顺利推进.还要注意教学推进地层次感，即问题要从细胞水平深入到分子水平，最后仍要回归到细胞水平，以此引导学生从不同层次上认识基因表达地意义.申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。
人教版高中生物 必修2第4章第1节基因指导蛋白质的合成教案
基因指导蛋白质的合成
一教材分析
《基因指导蛋白质的合成》是人教版新课标教材高中生物必修2第4章中第一节第二课时内容。
本节内容既是对前章基因的定义进一步的解说，又是对下一节内容的垫定基础，同时又为第5章《生物的变异》作铺垫。
本节教学的核心是理解遗传信息翻译的过程，运用纸制模型模拟，让学生进一步理解抽象的内容。
在每个知识点设置相应的小问题，使学生步步深入，突破教材的重点与难点。
本节课还通过对密码子的研究和对如何抑制翻译过程的思考，让学生感受到细胞是一个和谐统一的有机体。
二、教学目标
1．生命观念
通过对转运结构的分析以及密码子简并性和通用性的特点，认同结构与功能观、进化与适应观，在理解概念的基础上形成科学的生命观念。
2．科学思维
结合密码子的发现与破译，基于生物学事实与证据，运用归纳与概括、演绎与推理阐释遗传信息的传递规律。
3．科学探究
利用模型建构翻译的过程，在动手操作中培养实践能力，在探究中善于团队合作。
三、教学重难点
1.教学重点：遗传信息翻译的过程以及相关的概念:密码子和
2.教学难点：遗传信息的翻译过程。
四、教学方法小组讨论法、讲述法、模拟展示法
五、教学过程
六、板书设计
基因指导蛋白质合成（第2 课时）
遗传信息的转录：→翻译：→蛋白质。
2018-2019学年人教版必修2 基因指导蛋白质的合成 教案
《基因指导蛋白质的合成》的教学设计1.地位和作用遗传是生物界普遍存在的生命现象，是生物体的基本特征之一，它是在生物体的最基本特征──新陈代谢的基础上，通过生殖和发育的过程完成的，保持了生物界物种的相对稳定。
《基因的本质》和《基因的表达》是在初中生物课和高中生物（必修）教材分子与细胞部分的基础上，从分子水平进一步详尽阐述遗传的物质基础和作用原理。
它是高中必修本中“遗传和变异”一章中的重要基础知识，是本章的重点、难点之一。
该内容在高考中占重要的位置，其中DNA分子的结构和复制功能、基因的表达功能是历来统考、高考必考的内容。
同时，该部分涉及的实验和分子学知识较多，还含有学生容易混淆的概念，在复习课中对DNA是遗传物质、DNA分子的结构和复制功能、基因的表达功能等知识点不同角度，不同层次的重复和对比，使学生对染色体、DNA和基因的有关结构和功能以及它们之间的关系有更深入、全面的理解和认识。
2.课时安排两课时3.学情分析高三学生已经具有了思维能力和总结、推理能力，本人所教班学生总体素质较好，思维比较活跃，在复习阶段，如能给予适当的引导，将所学的知识进行归类、变通，让学生通过对题目的归纳、整理，亲历思考、总结的过程，使已学知识升华，是符合学生的认知水平的。
4.教学策略的选择在复习课中，老师满堂灌的现象极为普遍，学生要在短短的一两节课中回忆并熟练掌握大量的知识是枯燥的学习过程。
新课改理念要求在教学过程中应该发挥学生的主观能动性。
本节复习课，选取相同，相似的知识点进行归类，并举出相应的例题，通过老师对例题的讲解，及学生对拓展题的讨论，加深学生对知识的掌握程度；从而达到复习、巩固知识的目的。
达到以知识点帮助解题，以解题帮助巩固知识点的目的。
二、教育目标1．知识目标通过对相应知识点及题目的复习，使学生掌握：（1）证实DNA为主要遗传物质的过程；（2）DNA指导蛋白质合成的过程及其中的数量关系。
2．能力目标通过对科学家研究、实验过程的回忆，使学生进一步领会科学研究思路、遵循实验的设计原则和采用一些科学方法；通过对知识点的归类、分析，培养学生勤于思考、自觉对所学知识进行总结、归纳的习惯和能力。
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第四章第1节一、选择题1．碱基互补配对发生在(D)A．DNA复制和转录B．转录和翻译C．复制和翻译D．复制、转录和翻译[解析]DNA的复制、转录和遗传信息的翻译都能发生碱基互补配对。
2．转录过程：，该片段中包含的碱基种类、核苷酸种类依次是(D)A．4、5 B．5、4C．5、5 D．5、8[解析]图中共有5种碱基A、G、C、T、U。
但核苷酸却是8种，其中DNA分子中有4种，由于各自的碱基不同，实际上就是4种脱氧核苷酸，同理RNA分子中也有4种核糖核苷酸。
3．合成一条含1 000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是(A)A．1 000个、3 000个和3 000对B．1 000个、3 000个和6 000对C．300个、300个和3 000对D．1 000个、3 000个和1 500对[解析]DNA分子控制蛋白质合成时，氨基酸数目∶转运RNA的个数∶信使RNA的碱基数∶DNA的碱基对数＝1∶1∶3∶3，本题中即为1 000∶1 000∶3 000∶3 000。
4．mRNA在细胞核中合成后，到达细胞质的过程中，共经过几层生物膜(D)A．1 B．2C．3 D．0[解析]mRNA由细胞核到细胞质是通过细胞核核膜上的核孔出去的，未经跨膜运输。
5．(2017·广东中山高一期末)如表是真核生物细胞核内三种RNA聚合酶的分布与主要功能，下列说法错误的是(B)A.B．三种酶作用形成的产物均可参与翻译过程C．三种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同D．任一种RNA聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成[解析]真核生物的DNA主要分布在细胞核中，而转录需要以DNA的一条链为模板，则转录的主要场所也在细胞核，A正确；蛋白质合成过程中均需要这3种酶作用形成的产物(rRNA、mRNA、tRNA)的参与，B正确；RNA聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，据表格分析，RNA聚合酶I在核仁中起作用，RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ在核液中起作用，这3种聚合酶发挥作用的场所不同，C错误；任一种RNA聚合酶活性变化则影响翻译的正常进行，而酶的化学本质是蛋白质，需要通过翻译合成，D正确。
故选B。
6．(2018·湖北十堰市高二期末)下图是基因表达的示意图，下列有关叙述错误的是(C)A．过程①在植物细胞中能发生在叶绿体内B．过程①是转录过程，产物包括mRNA、rRNA和tRNAC．过程②在核糖体上进行，需要的原料是核糖核苷酸D．上图中遗传信息传递的方向：DNA→RNA→蛋白质[解析]过程①表示转录过程，其产物包括mRNA、rRNA和tRNA，在植物细胞中能发生在叶绿体内，A、B正确；过程②表示翻译，在核糖体上进行，需要的原料是氨基酸，C错误；上图中遗传信息传递的方向是：DNA→RNA→蛋白质，D正确。
7．(2018·兰州一中高二期末)下列关于遗传信息及其表达的叙述正确的是(D)A．原核生物的遗传信息都储存于细胞拟核DNA中B．真核细胞在个体不同发育时期产生的mRNA都不相同C．细胞中转录和翻译时的模板及碱基配对方式都不相同D．遗传密码的简并性有利于保持遗传信息的稳定性[解析]原核生物的遗传信息主要储存于细胞拟核DNA中，此外质粒DNA也可储存遗传信息，A项错误；真核细胞在个体不同发育时期，由于基因的选择性表达，产生的mRNA 不完全相同，B项错误；细胞中转录时的模板是DNA分子的一条链，碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、C—G，翻译时的模板是mRNA，碱基配对方式是A—U、U—A、C—G、C—G，C项错误；遗传密码的简并性是遗传密码的基本特性之一，它对降低因DNA的突变而引起的翻译误差、保持物种的稳定性具有更重要的生物学意义，即有利于保持遗传信息的稳定性，D项正确。
8．(2016·浙江温州高三二测)真核细胞内RNA的酶促合成过程如下图所示。
下列相关叙述中，错误的是(A)A．该过程不会发生在细胞质中B．该过程两个RNA聚合酶反向移动C．该DNA片段至少含有2个基因D．该DNA片段的两条链均可作为模板链[解析]分析题图可知，该过程为转录，可发生于细胞质的线粒体或叶绿体中，A项错误；转录需要RNA聚合酶催化，根据图中转录的方向可知，两个RNA聚合酶反向移动，B 项正确；不同的基因转录出不同的mRNA，图中2个mRNA模板不同，是由2个不同的基因转录形成的，C项正确；图中显示该DNA中2个不同的基因转录时模板链不是同一条脱氧核苷酸链，D项正确。
9．(2016·湖北武汉高三调研)下图为细胞中蛋白质合成示意图，下列叙述正确的是(B)甘：甘氨酸天：天冬氨酸色：色氨酸丙：丙氨酸A．核糖体沿mRNA移动的方向是从右向左B．图中编码天冬氨酸的密码子是GACC．RNA聚合酶可与起始密码子结合启动翻译D．该过程中存在A—U、T—A的碱基配对方式[解析]根据肽链的延伸方向可知，核糖体沿mRNA移动的方向是从左向右，A项错误；密码子位于mRNA上，从题图看出编码天冬氨酸的密码子为GAC，B项正确；RNA聚合酶是转录过程中催化形成RNA的酶，C项错误；题图所示是翻译过程，翻译中的碱基互补配对发生在mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子之间，不会出现T—A的碱基配对方式，D项错误。
10．(2018·江苏宿迁高二期末)下图是人体细胞内基因控制蛋白质合成中的某一过程示意图，相关叙述正确的是(B)A．该过程表示翻译B．图示过程主要发生在细胞核中C．该过程以脱氧核苷酸为原料D．图中①和②在分子组成上是相同的[解析]据图分析，图中过程以DNA一条链为模板，形成的是RNA链，因此该过程表示转录，A错误；转录主要发生在细胞核中，B正确；转录以核糖核苷酸为原料，C错误；图中①和②分别表示胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸，D错误。
11．(2016·安徽宿州高三一检)下图为原核生物某基因控制蛋白质合成的示意图，下列相关叙述错误的是(C)A．①处有RNA聚合酶参与，并消耗细胞呼吸产生的A TPB．②处有核糖体参与，翻译结束后形成的多肽链完全相同C．①②两处都发生碱基互补配对，配对方式均为A—U、G—CD．①②两处分别表示转录和翻译，都能合成生物大分子[解析]分析题图可知，①处有RNA聚合酶参与，是转录形成mRNA的过程，消耗细胞呼吸产生的ATP，A项正确；②处有核糖体参与，由于翻译的模板是同一条mRNA，所以翻译结束后形成的多条肽链完全相同，B项正确；①②两处都发生碱基互补配对，①处的配对方式为A—U、G—C、T—A，②处没有T—A这种配对方式，C项错误；①②两处分别表示转录和翻译，都能合成生物大分子，D项正确。
12．(2016·广东增城高三调研)下图是真核细胞中三种生命活动的示意图，关于该图的叙述，错误的是(D)A．①②③过程都有碱基互补配对B．①②③过程都有酶参与催化C．只有②过程一定发生在细胞质中D．①②③过程不一定都有水生成[解析]从图示可知，①为DNA复制过程，②为翻译过程，③为转录过程。
DNA的复制和转录、翻译过程都遵循碱基互补配对原则，A项正确；DNA的复制、翻译和转录过程均需要酶的催化，B项正确；DNA的复制、转录主要发生在细胞核内(细胞质的线粒体、叶绿体中也发生)，翻译只发生在细胞质中，C项正确；DNA复制时，脱氧核苷酸聚合时脱去水，翻译时氨基酸脱水缩合，转录时核糖核苷酸聚合成长链时也产生水，故三个过程都有水生成，D项错误。
二、非选择题13．(2016·苏北模拟)图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程(图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等)，据图回答：(1)在蛋白质合成过程中，图1、图2分别表示__转录__和__翻译__过程。
(2)图1中②和③在组成上的区别是__②含有脱氧核糖，③含有核糖__。
如果②发生改变，生物的性状__不一定__改变，原因是__密码子的简并性等__。
(3)图2中c表示__tRNA__，色氨酸的密码子是__UGG__，若图中多肽a由60个氨基酸脱水缩合而成，则①中至少含有__180__个碱基对。
[解析](1)根据图中显示的物质、结构等可判断1为转录，2为翻译。
(2)②为胞嘧啶脱氧核苷酸，③为胞嘧啶核糖核苷酸，二者只有五碳糖不同。
②改变为基因突变，基因突变不一定导致性状改变，原因可能是密码子的简并性或突变成隐性基因等情况。
(3)读图即可看出色氨酸的密码子。
60个氨基酸对应的mRNA上至少有180个碱基，相应基因中至少有180个碱基对。
14．下图表示基因的片段及其转录出的信使RNA，请据图回答问题：(几种相关氨基酸的密码子见下表)__转录____细胞核____四种核糖核苷酸__。
(2)形成③链的过程与DNA 复制的过程，都是遵循__碱基互补配对__原则。
(3)③链进入细胞质后与__核糖体__结合，在合成蛋白质过程中，转运RNA 运载的氨基酸依次是__甲硫氨酸、缬氨酸__(依次填写前两个氨基酸的名称)。
(4)若该基因复制时发生差错，当上图a 处所指由A 变成G 时，这种突变对蛋白质的结构有无影响？__无影响__。
(5)若该基因有100个碱基对，可编码的氨基酸最多有__33__个。
[解析] (1)③为RNA 单链，是以DNA 分子一条链为模板转录形成的，转录的场所为细胞核，需以核糖核苷酸为原料。
(2)DNA 复制和转录过程都要遵循碱基互补配对原则：T －A 、G －C 、A －U 、C －G 。
(3)信使RNA 通过核孔进入细胞质与核糖体结合起来，以氨基酸为原料，以转运RNA 为运输工具合成蛋白质，mRNA 中AUG 对应甲硫氨酸，GUG 对应缬氨酸。
(4)当a 处A 变成G 时，信使RNA 上此处的碱基变为GUC 对应的氨基酸仍为缬氨酸，对蛋白质结构无影响。
(5)该基因有200个碱基，对应的氨基酸数＝2006≈33个。
15．据图回答下列问题：(1)在生物体内图甲所示的过程是__转录__，进行的主要场所是__细胞核__，其所需的原料是__核糖核苷酸__，产物是__RNA__。
(2)图乙所示的过程是__翻译__，进行的场所是__核糖体__，所需的原料是__氨基酸__，此原料的种类主要有__20__种，它们的共同特点是__至少含有—个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上__。
(3)碱基①②③分别为__U__、__G__、__C__，图乙中的Ⅰ、Ⅱ分别为__tRNA__、__核糖体__，若Ⅰ所示的三个碱基为UAC ，则此时Ⅰ所携带的氨基酸的密码子为__AUG__。
(4)人体有的细胞不会发生图甲和图乙所示的过程，如__成熟的红细胞__，其原因是__该细胞中不存在DNA__。