第3章基因的本质

四、基因、蛋白质与性状的关系
蛋 白 生质 命 活 动 的 主 要 承 担 者
—— 结构蛋白 功能蛋白
病例一：镰刀型细胞贫血症
正常红细胞
患者红细胞
基因 编码 血红蛋白 红细胞 红细胞 异常 功能异常 结构异常 结构异常 （根本原因） （直接原因） （性状）
病例二：囊性纤维病 CFTR基因缺失3个碱基 CFTR蛋白缺少苯丙氨酸，结构 异常，导致功能异常 患者支气管内黏液增多
连续性
解旋： 解旋酶催化 模板 同时进行
复制: 以母链为模板进行碱基配对 （在DNA聚合酶的催化下，利用游 离的脱氧核苷酸进行） 复制后的DNA: 组成
母链（旧链）
子链（新链）

38．(6分)细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等 物质积累的过程。 (1)在DNA的复制过程中，DNA在 的作用下，双螺 旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采 用 复制方式合成子代DNA分子。 (2)某基因中的一段序列为……TAT GAG CTC GAG TAT……，据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基 酸序列： 。
二、DNA分子的结构
5种元素→3类物质→4种基本单位→2条链→1 种结构 1、元素组成：C、H、O、N、P等 2、基本组成单位：核苷酸（4种） 3、核苷酸的结构：

P
脱氧 核糖
A
P P
脱氧 核糖
A G
T C
脱氧 核糖
P P
碱基互补 配对原则
脱氧 核糖
脱氧 核糖
P P
脱氧 核糖
C T
G A
脱氧 核糖
核糖
U
1、转录
（1）场所 :细胞核
（2）概念: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。
（3）过程 RNA聚合酶将基因解开螺旋 ，一条链为模 板 A-U T-A C-G G-C 配对，合成RNA，酶脱落下来， 两条链重新螺旋
2、翻译
（1）场所：细胞质 （2）概念 ：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。
A、12个
B、18个
C、24个
D、30个
5、某生物精原细胞的染色体上有2n个基因，DNA含量 为6.4C（单位）。则该生物肝细胞的染色体内含有基因 数和DNA含量为（ B ）
A、n和3.2C C、2n和3.2C B、2n和6.4C D、4n和12.8C
6、人的胰岛素基因和得以表达的胰岛素基因依次位于 （ A ）
请构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图 基因
控制
酶的合成
控制
蛋白质结构
细胞代谢
控 制 性状
1、填写下表
DNA双螺旋
G
C
C
A
G C
G
T A U
信使RNA
转移RNA 氨基酸 密码子
G C
丙氨酸
G C
A
2、已知某转运RNA一端的三个碱基顺序是CAU，它所转 运的氨基酸是（ A ）
A、缬氨酸(GUA) B、组氨酸(CAU)
C、酪氨酸(UAC) D、甲硫氨酸(AUG) 3、一条多肽链在有500个氨基酸，则作为合成该多肽链 的信使RNA分子和用来转录信使RNA的DNA分子至少要有 D 碱基（ ） A、1500个和1Βιβλιοθήκη Baidu00个 B、500个和1000个
C、1000个和2000个 D、1500个和3000个 4、已知一段信使RNA上有12个A和G，该信使RNA上共有 30个碱基。那么转录成信使RNA的一段DNA分子中应有C 和T多少个 （ D ）
分子在解旋酶 ______的作用下，两条扭成螺旋的
解开 。 长链开始______
以母链为模板进行碱基配对。每条 ②二表示________________________ DNA聚合酶 母链在一些______ ______的作用下，链上的 碱基互补配对原则 与周围环 碱基按照______________________ 脱氧核苷酸 境中游离的__________________ 来配对.
（二）基因控制蛋白质的合成
1、转录
2、翻译
RNA的结构、种类和功能
（1）RNA的结构：组成单位是核糖核苷酸
核糖
A
腺嘌呤核糖核苷酸
核糖 核糖 核糖
C

通常呈单链，
（2） RNA的种类和功能 mRNA ：转录遗传信息，翻 译的模板 tRNA ：蛋白质合成中运 输氨基酸
A

G

rRNA ：是核糖体的重要 组成成分
基因改变 蛋白质 改变
性状改变
黏液清除困难，细菌繁 殖，肺部感染
结论1
病例三：白化病
控制酪氨酸酶基因异常 缺乏酪氨酸酶
影响
酪氨酸
合成
黑色素
白化病
例：圆粒豌豆和皱粒豌豆
插入 DNA 序列
基因
不能 编码 淀粉分
支酶
淀粉 失水皱缩 皱粒 含量 豌豆 下降
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、基因控制蛋白质的结构直接控制 生物体的性状。
（二）核酸是遗传物质的证据 • 肺炎双球菌的转化实验：证明DNA是遗传物质 • 噬菌体侵染细菌实验：证明DNA是遗传物质 • 烟草花叶病毒感染烟草实验：证明RNA是遗传物质
1．在细胞质遗传中，遗传物质的载体主要是 ( D ) A．细胞质基质 B．细胞核基质 C．染色体 D．线粒体 2．噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，用该 噬菌体去侵染某细菌后，产生了许多子代噬菌 体，那么在子代噬菌体中35S和32P的分布是 ( D )（细菌体内含有32S和31P两种元素） A.外壳内含35S和32S，核芯内只含有32P B.外壳内只含有32S，核芯内只含有32P C.外壳含35S和32S，核芯内含32P和31P D.外壳内只含32S，核芯内含有32P和31P
(3)真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核 仁消失外，在显微镜下还可观察到 和 的出现。
规律：亲代DNA分子经 n 次复制后，所 需游离的脱氧核苷酸数为：
R游离的脱氧核苷酸数=a (2 n-1),其中 a 表示模板 的碱基数，n 表示复制的次数。
1.图中一、二、三表示DNA复制的过程
解旋 ，这一过程中，DNA ①一表示______
A、体细胞、胰岛细胞中 C、均位于胰岛细胞中 B、胰岛细胞、体细胞 D、体细胞、肾小管细胞
核糖核苷酸
2个相同的DNA
RNA 表达
传递
（三）中心法则及其发展
转录
翻译
DNA(基因）
逆转录
RNA
蛋白质（性状）
（三）中心法则及其发展 遗传信息传递过程包含五条线路
DNA—DNA：以DNA作为遗传物质的生物的自我复制。
DNA—RNA： 细胞核中的转录过程。 RNA—蛋白质：细胞质中核糖体的翻译过程。 RNA—RNA： 以RNA作为遗传物质的生物的自我复制 RNA—DNA： 个别病毒的逆转录过程
U U A G A U A U C
mRNA
（3）密码子 遗传学上把信使RNA上决定一个氨 基酸的三个相邻的碱基，叫做一个密码子。
真核细胞中复制、转录、翻译的比较
过程
比较
场 所 复 制
细胞核
转 录
细胞核
翻
译
细胞质
模 板
原 料 产 物 遗传信息
DNA两条链
脱氧核苷酸
基因的一条链
信使RNA
氨基酸 蛋白质（多肽） 表达
专题四 遗传的物质基础
考点： 人类对遗传物质的探索过程 DNA分子结构的主要特点 基因的概念 DNA分子的复制 遗传信息的转录和翻译
一、DNA是主要的遗传物质
（一）遗传物质的本质
人的遗传物质是什么？噬菌体的遗传物质是什么？ 烟草花叶病毒的遗传物质是什么？一切生物的遗 传物质是什么？
2、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程， 进而控制生物体的性状。 （间接控制） 基因（内因） 3、调控生物体性状的因素 环境因素（外因）


同一株水毛茛的叶 子基因组成相同吗? 你认为造成这种现 象的原因是什么?
水毛茛是一种水生植物，它的叶生长在水中呈丝状， 长在水面上呈扁片状，水毛茛叶的这种性状变异说明（ ） A.环境因素引起基因突变 B 环境因素引起基因重组 C. 环境因素引起染色体变异 D. 表现型是基因型和环境条件共同作用的结果
A P G P
T C
脱氧 核糖
脱氧 核糖
1、概念：
三、DNA分子的复制
原核生物的拟核和质粒
2、场所： 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
3、时期： 有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期 模板： DNA的两条链 原料： 游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 4、条件： 能量： ATP 酶： DNA解旋酶、DNA聚合酶等 5、复制过程： 解旋→合成→延伸和盘绕 6、复制特点： （1）边解旋边复制 （2）半保留复制 7、复制的精确性： 碱基互补配对原则 8、复制的生物学意义： 使遗传信息在传递过程中保持了
形成两个新的DNA分子 ③三表示____________________________ 。
3 基因的功能
亲代信息 复制 表达 子代信息 个体发育 子代性状
有性生殖


（1）通过复制把遗传信息传递给下一代，即传递 遗传信息 （2）使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子 上，从而使后代表现出与亲代相似的性状，即表 达遗传信息（基因的表达）
实验——噬菌体侵染细菌的实验（实验结果）
亲代噬菌体
32P标记的DNA
寄主细胞内 有32P标记的DNA
无35S标记的蛋白质
子代噬菌体
DNA 有32P标记 外壳蛋白质无35S 标记
35S标记的蛋白质
（三）遗传物质的特点
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 控制新陈代谢过程和性状 4）能够产生可遗传的变异