小學(xué)英語(yǔ)入門基礎(chǔ)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-27生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。
生命的物質(zhì)基礎(chǔ)生物體都具有以下基本特征:生物體具有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),都有新陳代謝作用,都有應(yīng)激性,都有生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖的現(xiàn)象,都有遺傳和變異的特性,都能適應(yīng)一定的環(huán)境。
第一節(jié)組成生物體的化學(xué)元素及化合物
生物體的生命活動(dòng)都有共同的物質(zhì)基礎(chǔ),主要是指組成生物體的化學(xué)元素和化合物是大體相同的。
一、組成生物體的化學(xué)元素
組成生物體的化學(xué)元素有二十多種,它們?cè)谏矬w內(nèi)的含量不同。含量占生物體總質(zhì)量的萬(wàn)分之一以上的元素,稱大量元素,如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。生物生活所必需,但是需要量卻很少的一些元素,稱微量元素,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。這些化學(xué)元素對(duì)生物體都有重要作用。組成生物體的二十多種化學(xué)元素,在無(wú)機(jī)自然界都可以找到,沒(méi)有一種化學(xué)元素是生物所特有的。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明,生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。
二、組成生物體的化合物
(-)糖類
1.生物學(xué)功能
糖類參與細(xì)胞組成,是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)。
2.組成元素及種類
糖類的組成元素為C、H、O,分單糖、寡糖、多糖三類。
單糖是不能水解的最簡(jiǎn)單的糖類,其分類中只含有一個(gè)多羥基醛或一個(gè)多羥基酮,如葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖。葡萄糖和果糖都是含6個(gè)碳原子的己糖,分子式都是C6H12O6,但結(jié)構(gòu)式不同,在化學(xué)上叫做同分異構(gòu)體。如下圖所示:
葡萄糖果糖葡萄糖果糖
環(huán)狀結(jié)構(gòu)鏈狀結(jié)構(gòu)
核糖(C5H10O5)和脫氧核糖(C5H10O4)都是含有5個(gè)碳原子的戊糖,兩者都是構(gòu)成生物遺傳物質(zhì)(DNA或RNA)的重要組成成分。結(jié)構(gòu)式如下圖所示:
核糖脫氧核糖
寡糖(低聚糖)是由少數(shù)幾個(gè)(1個(gè)以內(nèi))單糖分子脫水縮合而得的糖。常見(jiàn)的是含有2個(gè)單糖單位的雙糖,如植物細(xì)胞內(nèi)的蔗糖、麥芽糖,動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的乳糖,存在于藻類細(xì)菌、真菌和某些昆蟲細(xì)胞內(nèi)的海藻糖等。蔗糖的形成見(jiàn)下圖。
葡萄糖果糖蔗糖
多糖是由多個(gè)單糖縮聚而成鏈狀大分子,與單糖、雙糖不同,一般不溶于水,從而構(gòu)成貯藏形式的糖,如高等植物細(xì)胞內(nèi)的淀粉,高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的糖元。纖維素是植物中最普遍的結(jié)構(gòu)多糖。
(二)蛋白質(zhì)
1.生物學(xué)功能
蛋白質(zhì)具有催化作用、運(yùn)輸作用和貯存作用、結(jié)構(gòu)和機(jī)械支持作用、收縮或運(yùn)動(dòng)功能、免疫防護(hù)功能、調(diào)節(jié)作用。
2.組成元素和基本組成單位
蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N四種元素組成,多數(shù)還含有S?;窘M成單位是氨基酸,其通式為。組成天然蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,都是L型的α氨基酸。氨基酸與氨基酸之間可以發(fā)生縮合反應(yīng),形成的鍵為肽鍵。肽是兩個(gè)以上氨基酸連接起來(lái)的化合物。兩個(gè)氨基酸連接起來(lái)的肽叫二肽,三個(gè)氨基酸連接起來(lái)的肽叫三肽,多個(gè)氨基酸連接起來(lái)的肽叫多肽。多肽都有鏈狀排列的結(jié)構(gòu),叫多肽鏈。蛋白質(zhì)就是由一條多肽鏈或幾條多肽鏈集合而成的復(fù)雜的大分子。
3.結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)。在蛋白質(zhì)分子中,不同氨基酸以一定數(shù)目和排列順序編合形成的多肽鏈?zhǔn)堑鞍踪|(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子的高級(jí)結(jié)構(gòu)決定于它的一級(jí)結(jié)構(gòu),其天然構(gòu)象(四級(jí)結(jié)構(gòu))是在一定條件下的熱力學(xué)上最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
4.變性
蛋白質(zhì)受到某些物理或化學(xué)因素作用時(shí)引起生物活性的喪失、溶解度降低以及其他物理化學(xué)因素的改變,這種變化稱為蛋白質(zhì)的變性。變性的實(shí)質(zhì)是由于維持高級(jí)結(jié)構(gòu)的次級(jí)鍵遭到破壞而造成的天然構(gòu)象的解體,但未涉及共價(jià)鍵的破壞。有些變性是可逆的(能復(fù)性),有些則不可逆。
(三)核酸
1.生物學(xué)功能
核酸是遺傳信息的載體,存在于每一個(gè)細(xì)胞中。核酸也是一切生物的遺傳物質(zhì),對(duì)于生物體的遺傳性、變異性和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。
2.種類
核酸分DNA和RNA兩大類。所有生物細(xì)胞都含有這兩大類核酸(病毒只含有DNA或RNA)。
3.組成元素及基本組成單位
核酸是由C、H、O、N、P等元素組成的高分子化合物。其基本組成單位是核苷酸。每個(gè)核酸分子是由幾百個(gè)到幾千個(gè)核苷酸互相連接而成的。每個(gè)核苷酸含一分子堿基、一分子戊糖(核糖或脫氧核糖)及一分子的磷酸組成。如下圖所示:
5’﹣腺瞟吟核苷酸(5’﹣AMP)3’﹣胞嘧啶脫氧核苷酸(3’﹣dCMP)
DNA的堿基有四種(A、T、G、C),RNA的堿基也有四種(A、U、G、C)。這五種堿基的結(jié)構(gòu)式如下圖所示:DNA中堿基的百分含量一定是A=T、G=C,不同種生物的堿基含量不同。RNA中A﹣U、G﹣C之間并沒(méi)有等當(dāng)量的關(guān)系。
腺嘌呤(A)鳥嘌呤(G)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)胞嘧啶(C)
4.結(jié)構(gòu)
DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)中核苷酸之間唯一的連接方式是3’、5’﹣磷酸二酯鍵,如下圖所示。所以DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)是直線形或環(huán)形的結(jié)構(gòu)。DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是由兩條反向平行的多核音酸鏈繞同一中心軸構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
(四)脂類
脂類是生物體內(nèi)一大類重要的有機(jī)化合物,由C、H、O三種元素組成,有的(如卵磷脂)含有N、P等元素,不溶于水,但溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚等有機(jī)溶劑。
1.生物學(xué)功能
脂類是構(gòu)成生物膜的重要成分;是動(dòng)植物的貯能物質(zhì);在機(jī)體表面的脂類有防止機(jī)械損傷和水分過(guò)度散失的作用;脂類與其他物質(zhì)相結(jié)合,構(gòu)成了細(xì)胞之間的識(shí)別物質(zhì)和細(xì)胞免疫的成分;某些脂類具有很強(qiáng)的生物活性。
2.種類
(l)脂肪也叫中性脂,一種脂肪分子是由一個(gè)甘油分子中的三個(gè)羥基分別與三個(gè)脂肪酸的末端羥基脫水連成酯鍵形成的。脂肪是動(dòng)植物細(xì)胞中的貯能物質(zhì),當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)直接能源過(guò)剩時(shí),首先轉(zhuǎn)化成糖元,然后轉(zhuǎn)化成脂肪。在植物體內(nèi)就主要轉(zhuǎn)化成淀粉,有的也能轉(zhuǎn)化成脂肪。
(2)類脂包括磷脂和糖脂,這兩者除了包含醇、脂肪酸外,還包含磷酸、糖類等非脂性成分。含磷酸的脂類衍生物叫做磷酯,含糖的脂類衍生物叫做糖脂。磷脂和糖脂都參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)特別是膜結(jié)構(gòu)的形成,是脂類中的結(jié)構(gòu)大分子。
(3)固醇又叫甾醇,是含有四個(gè)碳環(huán)和一個(gè)羥基的烴類衍生物,是合成膽汁及某些激素的前體,如腎上腺皮質(zhì)激素、性激素。有的固醇類化合物在紫外線作用下會(huì)變成維生素D。在人和動(dòng)物體內(nèi)常見(jiàn)的固醇為膽固醇。
(五)水和無(wú)機(jī)鹽
1.水
水是細(xì)胞的重要成分,一般發(fā)育旺盛的幼小細(xì)胞中含水量較大,生命活力差的細(xì)胞組織中含水量較小,休眠的種子和孢子中含水量一般低于10%。水的作用有:水是代謝物質(zhì)的良好溶劑,水是促進(jìn)代謝反應(yīng)的物質(zhì),水參與原生質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成,水有調(diào)節(jié)各種生理作用的功能。
2.無(wú)機(jī)鹽
它在體內(nèi)通常以離子狀態(tài)存在,常見(jiàn)的陽(yáng)離子有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等;常見(jiàn)的陰離子有Cl-、SO42-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、HCO3-等。各種無(wú)機(jī)鹽離子在體液中的濃度是相對(duì)穩(wěn)定的,其主要作用有:維持滲透壓,維持酸堿平衡,特異作用等。
例l一個(gè)蛋白質(zhì)分子有5條肽鏈,由1998個(gè)氨基酸組成,那么形成該蛋白質(zhì)分子過(guò)程中生成的水分子個(gè)數(shù)和含有的肽鍵數(shù)分別是多少?
析氨基酸通過(guò)脫水縮合形成多肽,在一條由n個(gè)氨基酸組成的多肽鏈中,形成的肽鍵個(gè)數(shù)=生成的水分子個(gè)數(shù)=n-l。同理,在由多條肽鏈組成的蛋白質(zhì)中,形成肽鍵數(shù)目=組成該蛋白質(zhì)分子的氨基酸數(shù)目-該蛋白質(zhì)分子中肽鏈條數(shù)。所以,此題中生成水分子數(shù)和含有的肽鍵數(shù)都應(yīng)是1998-5=1993。
例2腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的激素其結(jié)構(gòu)與以下哪一種物質(zhì)結(jié)構(gòu)相似?
A血紅蛋白B膽固醇C酪氨酸D腎上腺素
析激素依化學(xué)成分分成兩類,一類是由腎上腺皮質(zhì)分泌的激素統(tǒng)稱腎上腺皮質(zhì)激素,屬于類固醇激素;另一類屬于含氮物質(zhì)激素,包括蛋白質(zhì)、多肽(胰島素、甲狀分腺素)和胺類(腎上腺素、甲狀腺激素)。上題中膽固醇是一種固醇類化合物,所以腎上腺皮質(zhì)分泌的激素與膽固醇的結(jié)構(gòu)相似。答案選B。
1.關(guān)于病毒遺傳物質(zhì)的敘述,正確的一項(xiàng)是
A都是脫氧核糖核酸
B都是核糖核酸
C同時(shí)存在脫氧核糖核酸和核糖核酸
D有的是脫氧核糖核酸,有的是核糖核酸
2.構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)生命物質(zhì)的主要有機(jī)成分是
A蛋白質(zhì)和核酸B水和蛋白質(zhì)
C蛋白質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽D水和核酸
3.組成核酸和核糖核酸的核酸的種類分別有
A8種和2種B4種和4種C5種和4種D8種和4種
4.一個(gè)含有6個(gè)肽鍵的多肽,組成它的氨基酸以及至少應(yīng)有的氨基和羧基的數(shù)目分別是
A6、1、1B7、1、1C6、6、6D7、6、6
5.當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)直接能源物質(zhì)過(guò)剩時(shí),一般情況下,首先轉(zhuǎn)化為
A葡萄糖B麥芽糖C脂肪D糖元
第二節(jié)其他重要化合物
一、細(xì)胞內(nèi)能合流通的物質(zhì)——ATP
1.ATP的結(jié)構(gòu)
ATP(三磷酸腺苷)是各種活細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高磷酸化合物(水解時(shí)釋放的能量在20~92kJ/mol的磷酸化合物)。ATP的分子簡(jiǎn)寫成A-P~P~P,A代表由腺嘌呤和核糖組成的腺苷,P代表磷酸基團(tuán),~代表高能磷酸鍵。ATP中大量化學(xué)能就貯存在高能磷酸鍵中。ATP結(jié)構(gòu)中的3個(gè)磷酸(Pi)可依次移去而生成二磷酸腺苷(ADP)和一磷酸腺苷(AMP),如下圖:
2.ATP的作用
ATP水解時(shí)釋放出的能量,是生物體維持細(xì)胞分裂、根吸收礦質(zhì)元素離子和肌肉收縮等生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源,是細(xì)胞內(nèi)能量代謝的“流通貨幣”。在動(dòng)物肌肉或其他興奮性組織中,還有一種高能磷酸化合物即磷酸肌酸,它也是高能磷酸基的貯存者,其中的能量要兌換成“流通貨幣”才能發(fā)揮作用。如圖下圖所示磷酸肌酸與ATP關(guān)系。
磷酸肌酸肌酸
二、NAD+和NADP+
NAD+又叫輔酶Ⅰ,全稱煙酰胺腺嘌呤二核苷酸;NADP+又叫輔酶Ⅱ,全稱煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。它們都是遞氫體,能從底物里取得電子和氫。NAD+和NADP+都是以分子中的煙酰胺部分來(lái)接受電子的,所以煙酰胺是它們的作用中心。接受電子的過(guò)程如下圖所示:
這里雖然從底物脫下來(lái)的兩個(gè)電子都被接受了,但脫下來(lái)的兩個(gè)氫原子卻只有一個(gè)被接受,剩下的一個(gè)質(zhì)子H暫時(shí)被細(xì)胞的緩沖能力接納下來(lái),留待參與其他反應(yīng)。因此,NAD+和NADP+的還原形式被寫作NADH和NADPH。
例如果說(shuō)光合作用中光反應(yīng)的產(chǎn)物只有ATP、氧氣和氫,是否正確?為什么?
析不正確。因?yàn)樵诠夥磻?yīng)中水分子被分解,產(chǎn)生的氧原子結(jié)合成氧氣被釋放,而氫則與NADP+結(jié)合生成NADPH,NADP+和ATP共同為暗反應(yīng)所必需的還原劑。
6.在ATP轉(zhuǎn)變成ADP的過(guò)程中,能量;在ADP轉(zhuǎn)變成ATP的過(guò)程中,ADP
物質(zhì)代謝釋放的能量,貯藏備用。這些轉(zhuǎn)變都必須有參加。
7.關(guān)于人體細(xì)胞內(nèi)ATP的描述,正確的是
AATP主要在線粒體中生成
B它含有三個(gè)高能磷酸鍵
CATP轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP的反應(yīng)是不可逆的
D細(xì)胞內(nèi)貯有大量ATP,以滿足生理活動(dòng)需要
8.光合作用光反應(yīng)的產(chǎn)物是
ACO2、ATP、NADH+H+
B淀粉、CO2、NADPH+H+
C蔗糖、O2、CO2
DATP、O2、NADPH+H+
9.下列三組物質(zhì)中,光合碳循環(huán)所必需的一組是
A葉綠素、類胡蘿卜素、CO2
BCO2、NADPH、ATP
CCO2、H2O、ATP
D葉綠素、NAD+、ATP
10.生物和非生物最根本的區(qū)別在于生物體
A具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)
B通過(guò)一定的調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)刺激發(fā)生反應(yīng)
C通過(guò)新陳代謝進(jìn)行自我更新
D具有生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)生后代的特性
11.若組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為130,則一條由160個(gè)氨基酸形成的多肽,其相對(duì)分子質(zhì)量為
A17938B19423C24501D28018
12.某一多肽鏈內(nèi)共有肽健109個(gè),則此分子中含有的-NH2和COOH的數(shù)目至少為
A110、110B109、109C9、9D1、1
13.生物界在基本組成上的高度一致性表現(xiàn)在
①組成生物體的化學(xué)元素基本一致
②各種生物體的核酸都相同
③構(gòu)成核酸的堿基都相同
④各種生物體的蛋白質(zhì)都相同
⑤構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都相同
A①②④B①③⑤C③④⑤D①②③
14.
以上的核著酸鏈?zhǔn)?br> ADNABrnRNACtRNADdZNrx
15.下列物質(zhì)中,不是氨基酸的是
AB
CD
16.如果將上題中的三種氨基酸縮合成化合物,那么該化合物含有的氨基、羧基、肽鍵的數(shù)目依次是
A2、2、2B2、3、2
C3、4、3D4、3、3
17.血紅蛋白分子中含有四條多肽鏈,共由574個(gè)氨基酸構(gòu)成,那么該分子中含有的肽鍵數(shù)應(yīng)是
A570B573C574D578
18.下列各項(xiàng)不屬于脂類物質(zhì)的是
A生長(zhǎng)激素B維生素D
C性激素D腎上腺皮質(zhì)激素
19.活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng)所需要的能量直接來(lái)自
AATP的水解B葡萄糖的水解
C淀粉的水解D脂肪的水解
20.在下列化合物中,構(gòu)成蛋白質(zhì)的堿性氨基酸是
AB
CDNH2—CH2-CH2-COOH
21.當(dāng)生物體新陳代謝旺盛,生長(zhǎng)迅速時(shí),生物體內(nèi)
A結(jié)合水/自由水的比值與此無(wú)關(guān)
B結(jié)合水/自由水的比值會(huì)升高
C結(jié)合水/自由水的比值會(huì)降低
D結(jié)合水/自由水的比值會(huì)不變
22.下列物質(zhì)中,對(duì)維持人體體液平衡,物質(zhì)運(yùn)輸,出血時(shí)血液凝固等生理功能都有重要作用的是
A蛋白質(zhì)B維生素C葡萄糖D脂肪
23.人和動(dòng)物乳汁中特有的二糖水解后的產(chǎn)物是
A一分子葡萄糖和一分子果糖
B一分子果糖和一分子半乳糖
C一分子半乳糖和一分子葡萄糖
D二分子葡萄糖
1.D2.A3.D4.B5.D6.釋放、儲(chǔ)存、酶7.A8.D9.B10.C11.A12.D13.B14.A15.D16.A17.A18.A19.A20.A21.C22.A23.C
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第一章、生命的物質(zhì)基礎(chǔ)
第一節(jié)、組成生物體的化學(xué)元素
名詞:1、微量元素:生物體必需的,含量很少的元素。如:Fe(鐵)、Mn(門)、B(碰)、Zn(醒)、Cu(銅)、Mo(母),巧記:鐵門碰醒銅母(驢)。2、大量元素:生物體必需的,含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的元素。如:C(探)、0(洋)、H(親)、N(丹)、S(留)、P(人people)、Ca(蓋)、Mg(美)K(家)巧記:洋人探親,丹留人蓋美家。3、統(tǒng)一性:組成細(xì)胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到,這說(shuō)明了生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。4、差異性:組成生物體的化學(xué)元素在細(xì)胞內(nèi)的含量與在非生物界中的含量明顯不同,說(shuō)明了生物界與非生物界存在著差異性。
語(yǔ)句:1、地球上的生物現(xiàn)在大約有200萬(wàn)種,組成生物體的化學(xué)元素有20多種。2、生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是指組成生物體的各種元素和化合物。3、組成生物體的化學(xué)元素的重要作用:①C、H、O、N、P、S6種元素是組成原生質(zhì)的主要元素,大約占原生質(zhì)的97%。②.有的參與生物體的組成。③有的微量元素能影響生物體的生命活動(dòng)(如:B能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)。當(dāng)植物體內(nèi)缺B時(shí),花藥和花絲萎縮,花粉發(fā)育不良,影響受精過(guò)程。)
第二節(jié)、組成生物體的化合物
名詞:1、原生質(zhì):指細(xì)胞內(nèi)有生命的物質(zhì),包括細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和細(xì)胞膜三部分。不包括細(xì)胞壁,其主要成分為核酸和蛋白質(zhì)。如:一個(gè)植物細(xì)胞就不是一團(tuán)原生質(zhì)。2、結(jié)合水:與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)相結(jié)合,是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分。7、自由水:可以自由流動(dòng),是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑,參與生化反應(yīng),運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和新陳代謝的廢物。8、無(wú)機(jī)鹽:多數(shù)以離子狀態(tài)存在,細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成成分(如鐵是血紅蛋白的主要成分),維持生物體的生命活動(dòng)(如動(dòng)物缺鈣會(huì)抽搐),維持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓。9、糖類有單糖、二糖和多糖之分。a、單糖:是不能水解的糖。動(dòng)、植物細(xì)胞中有葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖。b、二糖:是水解后能生成兩分子單糖的糖。植物細(xì)胞中有蔗糖、麥芽糖,動(dòng)物細(xì)胞中有乳糖。c、多糖:是水解后能生成許多單糖的糖。植物細(xì)胞中有淀粉和纖維素(纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分)和動(dòng)物細(xì)胞中有糖元(包括肝糖元和肌糖元)。10、可溶性還原性糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等。11、脂類包括:a、脂肪(由甘油和脂肪酸組成,生物體內(nèi)主要儲(chǔ)存能量的物質(zhì),維持體溫恒定。)b、類脂(構(gòu)成細(xì)胞膜、線立體膜、葉綠體膜等膜結(jié)構(gòu)的重要成分)c、固醇(包括膽固醇、性激素、維生素D等,具有維持正常新陳代謝和生殖過(guò)程的作用。)12、脫水縮合:一個(gè)氨基酸分子的氨基(-NH2)與另一個(gè)氨基酸分子的羧基(-COOH)相連接,同時(shí)失去一分子水。13、肽鍵:肽鏈中連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵(-NH-CO-)。14、二肽:由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個(gè)肽鍵。15、多肽:由三個(gè)或三個(gè)以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。有幾個(gè)氨基酸叫幾肽。16、肽鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。17、氨基酸:蛋白質(zhì)的基本組成單位,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,決定20種氨基酸的密碼子有61種。氨基酸在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn):每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH),并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上(如:有-NH2和-COOH但不是連在同一個(gè)碳原子上不叫氨基酸)。R基的不同氨基酸的種類不同。18、核酸:最初是從細(xì)胞核中提取出來(lái)的,呈酸性,因此叫做核酸。核酸最遺傳信息的載體,核酸是一切生物體(包括病毒)的遺傳物質(zhì),對(duì)于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。19、脫氧核糖核酸(DNA):它是核酸一類,主要存在于細(xì)胞核內(nèi),是細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì),此外,在細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體也有少量DNA。20、核糖核酸:另一類是含有核糖的,叫做核糖核酸,簡(jiǎn)稱RNA。
公式:1、肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目—肽鏈數(shù)。2、基因(或DNA)的堿基:信使RNA的堿基:氨基酸個(gè)數(shù)=6:3:1
語(yǔ)句:1、自由水和結(jié)合水是可以相互轉(zhuǎn)化的,如血液凝固時(shí),部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。自由水/結(jié)合水的值越大,新陳代謝越活躍。2、能源物質(zhì)系列:生物體的能源物質(zhì)是糖類、脂類和蛋白質(zhì);糖類是細(xì)胞的主要能源物質(zhì),是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì);生物體內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是脂肪;動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是糖元;植物細(xì)胞內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是淀粉;生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)是ATP(A-P~P~P);生物體內(nèi)的最終能量來(lái)源是太陽(yáng)能。3、糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸四種有機(jī)物共同的元素是C、H、O三種元素,蛋白質(zhì)必須有N,核酸必須有N、P;蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,核酸的基本組成單位是核苷酸。(例:DNA、葉綠素、纖維素、胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素在化學(xué)成分中共有的元素是C、H、O)。4、蛋白質(zhì)的四大特點(diǎn):①相對(duì)分子質(zhì)量大;②分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜;③種類極其多樣;④功能極為重要。5、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性:①氨基酸種數(shù)不同,②氨基酸數(shù)目不同,③氨基酸排列次序不同,④肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同。6、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性決定了蛋白質(zhì)分子功能多樣性,概括有:①構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)如肌動(dòng)蛋白;②催化作用:如酶;③調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長(zhǎng)激素;④免疫作用:如抗體,抗原(不是蛋白質(zhì));運(yùn)輸作用:如紅細(xì)胞中的血紅蛋白。注意:蛋白質(zhì)分子的多樣性是有核酸控制的。7、一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者。核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)。是遺傳信息的載體,存在于一切細(xì)胞中(不是存在于一切生物中),對(duì)于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。8、組成核酸的基本單位是核苷酸,是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮堿基組成。組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸,組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。兩者組分相同的是都含有磷酸基團(tuán)、腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶三種含氮堿基。
第一章《生命的物質(zhì)基礎(chǔ)》知識(shí)點(diǎn)歸納
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?小編收集并整理了“第一章《生命的物質(zhì)基礎(chǔ)》知識(shí)點(diǎn)歸納”,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
第一章《生命的物質(zhì)基礎(chǔ)》知識(shí)點(diǎn)歸納
第一節(jié)、組成生物體的化學(xué)元素
名詞:1、微量元素:生物體必需的,含量很少的元素。如:Fe(鐵)、Mn(門)、B(碰)、Zn(醒)、Cu(銅)、Mo(母),巧記:鐵門碰醒銅母(驢)。2、大量元素:生物體必需的,含量占生物體總重量萬(wàn)分之一以上的元素。如:C(探)、0(洋)、H(親)、N(丹)、S(留)、P(人people)、Ca(蓋)、Mg(美)K(家)巧記:洋人探親,丹留人蓋美家。3、統(tǒng)一性:組成細(xì)胞的化學(xué)元素在非生物界都可以找到,這說(shuō)明了生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。4、差異性:組成生物體的化學(xué)元素在細(xì)胞內(nèi)的含量與在非生物界中的含量明顯不同,說(shuō)明了生物界與非生物界存在著差異性。
語(yǔ)句:1、地球上的生物現(xiàn)在大約有200萬(wàn)種,組成生物體的化學(xué)元素有20多種。2、生物體生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)是指組成生物體的各種元素和化合物。3、組成生物體的化學(xué)元素的重要作用:①C、H、O、N、P、S6種元素是組成原生質(zhì)的主要元素,大約占原生質(zhì)的97%。②.有的參與生物體的組成。③有的微量元素能影響生物體的生命活動(dòng)(如:B能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)。當(dāng)植物體內(nèi)缺B時(shí),花藥和花絲萎縮,花粉發(fā)育不良,影響受精過(guò)程。)
第二節(jié)、組成生物體的化合物
名詞:1、原生質(zhì):指細(xì)胞內(nèi)有生命的物質(zhì),包括細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和細(xì)胞膜三部分。不包括細(xì)胞壁,其主要成分為核酸和蛋白質(zhì)。如:一個(gè)植物細(xì)胞就不是一團(tuán)原生質(zhì)。2、結(jié)合水:與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)相結(jié)合,是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分。7、自由水:可以自由流動(dòng),是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑,參與生化反應(yīng),運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和新陳代謝的廢物。8、無(wú)機(jī)鹽:多數(shù)以離子狀態(tài)存在,細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成成分(如鐵是血紅蛋白的主要成分),維持生物體的生命活動(dòng)(如動(dòng)物缺鈣會(huì)抽搐),維持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓。9、糖類有單糖、二糖和多糖之分。a、單糖:是不能水解的糖。動(dòng)、植物細(xì)胞中有葡萄糖、果糖、核糖、脫氧核糖。b、二糖:是水解后能生成兩分子單糖的糖。植物細(xì)胞中有蔗糖、麥芽糖,動(dòng)物細(xì)胞中有乳糖。c、多糖:是水解后能生成許多單糖的糖。植物細(xì)胞中有淀粉和纖維素(纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分)和動(dòng)物細(xì)胞中有糖元(包括肝糖元和肌糖元)。10、可溶性還原性糖:葡萄糖、果糖、麥芽糖等。11、脂類包括:a、脂肪(由甘油和脂肪酸組成,生物體內(nèi)主要儲(chǔ)存能量的物質(zhì),維持體溫恒定。)b、類脂(構(gòu)成細(xì)胞膜、線立體膜、葉綠體膜等膜結(jié)構(gòu)的重要成分)c、固醇(包括膽固醇、性激素、維生素D等,具有維持正常新陳代謝和生殖過(guò)程的作用。)12、脫水縮合:一個(gè)氨基酸分子的氨基(-NH2)與另一個(gè)氨基酸分子的羧基(-COOH)相連接,同時(shí)失去一分子水。13、肽鍵:肽鏈中連接兩個(gè)氨基酸分子的鍵(-NH-CO-)。14、二肽:由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物,只含有一個(gè)肽鍵。15、多肽:由三個(gè)或三個(gè)以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。有幾個(gè)氨基酸叫幾肽。16、肽鏈:多肽通常呈鏈狀結(jié)構(gòu),叫肽鏈。17、氨基酸:蛋白質(zhì)的基本組成單位,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,決定20種氨基酸的密碼子有61種。氨基酸在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn):每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH),并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上(如:有-NH2和-COOH但不是連在同一個(gè)碳原子上不叫氨基酸)。R基的不同氨基酸的種類不同。18、核酸:最初是從細(xì)胞核中提取出來(lái)的,呈酸性,因此叫做核酸。核酸最遺傳信息的載體,核酸是一切生物體(包括病毒)的遺傳物質(zhì),對(duì)于生物體的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成有極其重要的作用。19、脫氧核糖核酸(DNA):它是核酸一類,主要存在于細(xì)胞核內(nèi),是細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì),此外,在細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體也有少量DNA。20、核糖核酸:另一類是含有核糖的,叫做核糖核酸,簡(jiǎn)稱RNA。
公式:1、肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目—肽鏈數(shù)。2、基因(或DNA)的堿基:信使RNA的堿基:氨基酸個(gè)數(shù)=6:3:1
語(yǔ)句:1、自由水和結(jié)合水是可以相互轉(zhuǎn)化的,如血液凝固時(shí),部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。自由水/結(jié)合水的值越大,新陳代謝越活躍。2、能源物質(zhì)系列:生物體的能源物質(zhì)是糖類、脂類和蛋白質(zhì);糖類是細(xì)胞的主要能源物質(zhì),是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì);生物體內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是脂肪;動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是糖元;植物細(xì)胞內(nèi)的主要貯藏能量的物質(zhì)是淀粉;生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)是ATP(A-P~P~P);生物體內(nèi)的最終能量來(lái)源是太陽(yáng)能。3、糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸四種有機(jī)物共同的元素是C、H、O三種元素,蛋白質(zhì)必須有N,核酸必須有N、P;蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,核酸的基本組成單位是核苷酸。(例:DNA、葉綠素、纖維素、胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素在化學(xué)成分中共有的元素是C、H、O)。4、蛋白質(zhì)的四大特點(diǎn):①相對(duì)分子質(zhì)量大;②分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜;③種類極其多樣;④功能極為重要。5、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性:①氨基酸種數(shù)不同,②氨基酸數(shù)目不同,③氨基酸排列次序不同,④肽鏈空間結(jié)構(gòu)不同。6、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的多樣性決定了蛋白質(zhì)分子功能多樣性,概括有:①構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)如肌動(dòng)蛋白;②催化作用:如酶;③調(diào)節(jié)作用:如胰島素、生長(zhǎng)激素;④免疫作用:如抗體,抗原(不是蛋白質(zhì));運(yùn)輸作用:如紅細(xì)胞中的血紅蛋白。注意:蛋白質(zhì)分子的多樣性是有核酸控制的。7、一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者。核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)。是遺傳信息的載體,存在于一切細(xì)胞中(不是存在于一切生物中),對(duì)于生物的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成具有重要作用。8、組成核酸的基本單位是核苷酸,是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮堿基組成。組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸,組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。兩者組分相同的是都含有磷酸基團(tuán)、腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶三種含氮堿基。
第一節(jié)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)
第一節(jié)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)
(一)DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1.理解染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體;
2.了解細(xì)胞質(zhì)遺傳和細(xì)胞核遺傳的概念;
3.理解遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn);
4.理解噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)及示意圖,明確DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì);
5.了解RNA也是遺傳物質(zhì),明確DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
1.從生殖過(guò)程、染色體化學(xué)組成以及遺傳物質(zhì)存在部位劃分來(lái)分析染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,訓(xùn)練學(xué)生邏輯思維的能力。
2.以噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)為例說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì),訓(xùn)練學(xué)生由特殊到一般的歸納思維的能力。
(三)德育滲透點(diǎn)
遺傳、變異是生命最重要的特征,且遺傳的物質(zhì)主要是DNA,也有RNA,這就從遺傳和變異的角度,強(qiáng)調(diào)了生命的物質(zhì)性,有利于辯證唯物主義世界觀的樹立。
(四)學(xué)科方法訓(xùn)練點(diǎn)
了解實(shí)驗(yàn)研究的方法是自然科學(xué)研究的主要方法。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1.教學(xué)重點(diǎn)及解決辦法
(1)遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn);
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
[解決方法]
(1)作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn)的內(nèi)容,先讓學(xué)生用閱讀的方法去感知,再用講解的方法去強(qiáng)調(diào)遺傳物質(zhì)必須具有的特點(diǎn)中“相對(duì)穩(wěn)定性”中的相對(duì),“自我復(fù)制”中的自我,“指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成”中的指導(dǎo),“可遺傳變異”中的可遺傳。目的是讓學(xué)生充分的理解。最后,通過(guò)布置作業(yè)的方法去讓學(xué)生鞏固這部分內(nèi)容。
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的內(nèi)容,先讓學(xué)生用目標(biāo)學(xué)習(xí)的方法,邊看圖、邊看書去感知,再用反饋點(diǎn)撥的方法讓學(xué)生充分理解,最后通過(guò)例題和作業(yè)布置的方法讓學(xué)生掌握這部分內(nèi)容。
2.教學(xué)難點(diǎn)及解決辦法
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果。
[解決方法]
(1)采用先行組織者的方法講清噬菌體的結(jié)構(gòu)和細(xì)菌的結(jié)構(gòu)。
(2)讓學(xué)生用目標(biāo)學(xué)習(xí)的方法,邊看書,邊看圖去感知,再用反饋點(diǎn)撥的方法讓學(xué)生充分理解。
3.教學(xué)疑點(diǎn)及解決辦法
如何理解DNA是主要的遺傳物質(zhì),RNA也是遺傳物質(zhì)。
[解決方法]列表展示
三、課時(shí)安排
1課時(shí)。
四、教學(xué)方法
談話法為主。
五、教具準(zhǔn)備
噬菌體模式圖、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)圖、哺乳動(dòng)物產(chǎn)生子代的染色體變化圖和多媒體教學(xué)器材。
六、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.通過(guò)對(duì)哺乳動(dòng)物產(chǎn)生子代的染色體變化圖的觀察和思考,讓學(xué)生感知染色體在遺傳上起的重要作用。
2.讓學(xué)生看書后,思考性回答作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn)及內(nèi)涵是什么?
3.讓學(xué)生看書看圖回答噬菌體是怎樣侵染細(xì)菌的?并讓學(xué)生粘剪貼圖。
4.讓學(xué)生做課文后面的復(fù)習(xí)題。
七、教學(xué)步驟
(一)明確目標(biāo)
多媒體教學(xué)的銀幕上顯示本堂課的教學(xué)目標(biāo),見(jiàn)《一、素質(zhì)教育目標(biāo)》。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
引 言:前面我們已學(xué)過(guò)了新陳代謝、生殖和發(fā)育。都是生物的基本特征。在新陳代謝和生殖發(fā)育的基礎(chǔ)上,生物還表現(xiàn)出遺傳和變異的特性,這也是生命現(xiàn)象的重要特征之一?,F(xiàn)在我們就來(lái)學(xué)習(xí)這方面知識(shí)。
提 問(wèn):舉例說(shuō)明什么是遺傳?什么是變異?
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上進(jìn)一步點(diǎn)撥,必須明確:①遺傳和變異是生物體最重要的特征;②生物遺傳的特性,使生物界的物種能保持相對(duì)穩(wěn)定。生物的變異特性,使生物個(gè)體能產(chǎn)生新的形狀,以至形成新的物種。遺傳和變異是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系,是生物進(jìn)化的重要因素。
接著講,第一節(jié)生物的遺傳(板書)。本節(jié)從分子水平上探討三個(gè)大問(wèn)題:一是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ);二是遺傳的基本規(guī)律;三是性別決定和伴性遺傳。我們首先學(xué)習(xí)“一、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)(板書)?!?br> 遺傳物質(zhì)的載體是什么?遺傳物質(zhì)是什么?現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)已研究得知。本節(jié)課就此問(wèn)題跟同學(xué)們探討一下。
1.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體(板書)
多媒體教學(xué)的銀幕上顯示哺乳動(dòng)物產(chǎn)生子代的染色體變化圖,并展示下列問(wèn)題:
問(wèn):
①親代與子代之間要保持染色體數(shù)目的恒定,必須經(jīng)過(guò)哪些過(guò)程?
②染色體數(shù)目是如何的變化,其特點(diǎn)如何?
③染色體的化學(xué)成分主要有哪些?
待學(xué)生觀察上圖并思考后,抽學(xué)生反饋性的回答,并在此基礎(chǔ)上,老師點(diǎn)撥:
親代與子代以生殖細(xì)胞作為“橋梁”,通過(guò)對(duì)細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的研究,人們了解到染色體在生物的傳種接代過(guò)程中能保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。所謂穩(wěn)定性是子代和親代染色體形狀和數(shù)目相同,所謂連續(xù)性是子代的染色體來(lái)源于親代。故人們認(rèn)為染色體在遺傳上有重要的作用。
染色體為什么在遺傳上起作用呢?通過(guò)對(duì)染色體的化學(xué)成分分析,得知染色體主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成的,其中DNA在染色體里含量穩(wěn)定,是主要的遺傳物質(zhì)。由于細(xì)胞里的DNA大部分在染色體上,因此,染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。
老師問(wèn):除了染色體上有DNA外,根據(jù)以前學(xué)過(guò)的知識(shí),大家想一想,還有哪些地方有DNA呢?
學(xué)生答:細(xì)胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體上也有DNA。
老師強(qiáng)調(diào):在細(xì)胞質(zhì)中,線粒體和葉綠體含有DNA。故線粒體和葉綠體也是遺傳物質(zhì)的載體。(板書)
通過(guò)師生共同小結(jié),引導(dǎo)出細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念。讓學(xué)生必須明確:
染色體是主要的遺傳物質(zhì)載體,且染色體在細(xì)胞核內(nèi),受細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的遺傳現(xiàn)象,叫做細(xì)胞核遺傳。
線粒體和葉綠體也是遺傳物質(zhì)的載體,且在細(xì)胞質(zhì)內(nèi),受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的遺傳現(xiàn)象,叫做細(xì)胞質(zhì)遺傳。
2.DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)
(1)作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn):(板書)
引導(dǎo)學(xué)生看書,并抽學(xué)生回答4個(gè)特點(diǎn)及每一特點(diǎn)的內(nèi)涵是什么?學(xué)生回答后,老師強(qiáng)調(diào)作為遺傳物質(zhì)必須具有的特點(diǎn)中的“相對(duì)穩(wěn)定性”中的相對(duì)、“自我復(fù)制”中的自我、“指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成”中的指導(dǎo)、“可遺傳變異”中的可遺傳。作為物質(zhì)必須具備這4個(gè)特點(diǎn),才可作為遺傳物質(zhì)。
目前,科學(xué)上有很多證據(jù)證明DNA具備以上4個(gè)特點(diǎn),為遺傳物質(zhì)。其中,噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是有力的證據(jù)之一。
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn):(板書)
用多媒體教學(xué)在銀幕上出示噬菌體模式圖,讓學(xué)生指出各部分結(jié)構(gòu)名稱后,教師點(diǎn)撥:
噬菌體是一種專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒。它的頭部和尾部都具蛋白質(zhì)的外殼,頭內(nèi)部含有DNA(圖46)。
再在多媒體教學(xué)的銀幕上出示細(xì)菌的模式圖,讓學(xué)生指出結(jié)構(gòu)名稱后教師點(diǎn)撥:
細(xì)菌是單細(xì)胞的原核生物。
老師讓學(xué)生思考:噬菌體是怎樣侵染細(xì)菌的?
用多媒體教學(xué)展示圖47,噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程的動(dòng)畫示意圖。并展示下列問(wèn)題:
①噬菌體侵染細(xì)菌有哪幾個(gè)步驟?
②此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么?根據(jù)是什么?
③此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中DNA明顯表現(xiàn)出了遺傳物質(zhì)的什么特性?
要 求:讓學(xué)生邊看圖,邊看書(P·135倒數(shù)第一自然段至P·136頁(yè)),邊思考展示的問(wèn)題。待學(xué)生將書看完,圖看懂后,抽學(xué)生反饋銀幕上展示的問(wèn)題。
老師根據(jù)學(xué)生實(shí)際一一點(diǎn)撥。必須明確:
①噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程:
吸附→注入→復(fù)制DNA和合成蛋白質(zhì)→“組裝”階段→再次侵染
②這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:進(jìn)入細(xì)菌的物質(zhì),只有DNA,并沒(méi)有蛋白質(zhì),就能形成新的噬菌體。新的噬菌體中的蛋白質(zhì)不是從親代連續(xù)下來(lái)的,而是在噬菌體DNA的作用下合成的。說(shuō)明了遺傳物質(zhì)是DNA,不是蛋白質(zhì)。
③此實(shí)驗(yàn)還證明了DNA能夠自我復(fù)制,在親子代之間能夠保持一定的連續(xù)性,也證明了DNA能夠控制蛋白質(zhì)的合成。
最后,老師必須講清楚:遺傳物質(zhì)除了DNA以外,還有核糖核酸(RNA)。例如,有些病毒,它們不含有DNA,只含有RNA。在這種情況下,RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。因此,我們說(shuō)DNA是“主要”的遺傳物質(zhì),而不是“唯一”的遺傳物質(zhì)。
(三)總結(jié)、擴(kuò)展
讓學(xué)生總結(jié),老師通過(guò)多媒體投影在銀幕上。
再通過(guò)多媒體投影在銀幕上顯示練習(xí)題,讓學(xué)生自主練習(xí)(此題練習(xí)的目的是強(qiáng)化、鞏固本節(jié)課的重點(diǎn)。)
:某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)分別用同位素32P和35S作了標(biāo)記(下表)
(1)此實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果是:子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是31P和32P,原因是____。子噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素35S,原因是____。
(2)此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了____。
參考答案:(1)子噬菌體的DNA是以侵入的母噬菌體DNA(含32P)為模板,利用細(xì)菌的化學(xué)成份(含31P的核苷酸)合成出來(lái)的。(2)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),其蛋白質(zhì)外殼(含32S)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi),而是在噬菌體DNA的控制下,利用細(xì)菌的化學(xué)成份(含32S的氨基酸)合成新的蛋白質(zhì)外殼。(3)DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
(四)布置作業(yè)
P·137中復(fù)習(xí)題。
(五)板書設(shè)計(jì)
第五章 遺傳和變異
第一節(jié) 生物的遺傳
一、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)(一)DNA是主要的遺傳物質(zhì)
1.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體
2.DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)
(1)作為遺傳物質(zhì)必須具備的特點(diǎn)
(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論
小結(jié):
八、參考資料
1.細(xì)胞質(zhì)遺傳 生物的大多數(shù)性狀是受染色體上的DNA控制的,染色體上的DNA存在于細(xì)胞核內(nèi),受核內(nèi)DNA控制的遺傳叫做細(xì)胞核遺傳。但是,生物也有一些性狀不是由細(xì)胞核內(nèi)的DNA所控制,而是由細(xì)胞質(zhì)里的DNA所控制,這樣的遺傳叫做細(xì)胞質(zhì)遺傳。
細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn):細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)一是細(xì)胞質(zhì)遺傳都表現(xiàn)為母系遺傳;二是雜交后代都不出現(xiàn)一定的分離比例。其原因是:細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不像細(xì)胞核中染色體和DNA分子那樣進(jìn)行有規(guī)律的分離,而是隨機(jī)地分配到子細(xì)胞中去。
2.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的互作 細(xì)胞質(zhì)的線粒體是一個(gè)半自主的細(xì)胞器,它有自己的基因組,能進(jìn)行DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,可以編碼自身的rRNA、tRNA以及少量蛋白質(zhì)。但這些過(guò)程并不是線粒體完全獨(dú)立地進(jìn)行的,它離不開核基因的指導(dǎo)與調(diào)控。線粒體基因表達(dá)所必需的一些蛋白質(zhì),如RNA聚合酶、核糖體大亞單位以及許多調(diào)控因子都是由核基因編碼,在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上合成后,運(yùn)輸進(jìn)線粒體后再起作用。線粒體功能的正常發(fā)揮需要線粒體基因組和核基因組的互作。組成呼吸鏈的一系列結(jié)構(gòu)蛋白是線粒體和細(xì)胞核共同編碼的,這些蛋白質(zhì)的正確組裝,受核基因控制。同時(shí),研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞質(zhì)的線粒體也可以以不同的方式影響核基因的表達(dá)。
3.細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn) 課本里只講了噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),這里再補(bǔ)充介紹一下細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)。
多年來(lái),世界各國(guó)進(jìn)行了許多細(xì)菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步確定遺傳物質(zhì)是DNA。所謂轉(zhuǎn)化是指從甲種細(xì)菌提取出轉(zhuǎn)化因素(即遺傳物質(zhì))來(lái)處理乙種細(xì)菌,使乙種細(xì)菌獲得甲種細(xì)菌的某些遺傳特性。例如,人和動(dòng)物的一種肺炎是由肺炎雙球菌引起的。肺炎雙球菌有許多種,像農(nóng)作物的品種一樣,各有其遺傳的特異性。有人從一種有莢膜的肺炎雙球菌中提取出DNA和蛋白質(zhì),再用這種DNA培養(yǎng)無(wú)莢膜的肺炎雙球菌。結(jié)果,這種細(xì)菌轉(zhuǎn)化成為有莢膜的了,而且這一有莢膜的新特性還可以一代一代地遺傳下去。如果用提取出的蛋白質(zhì)培養(yǎng)細(xì)菌,就不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的效果。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以確定,遺傳物質(zhì)是DNA,而不是蛋白質(zhì)。
(二)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制
一、素質(zhì)教育目標(biāo)(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1.了解DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
2.理解DNA的空間結(jié)構(gòu)和DNA的雙螺旋模式圖。
3.理解DNA分子的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
4.理解DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、多樣性、特異性與豐富多采的生物界的關(guān)系。
5.理解DNA復(fù)制的全過(guò)程及其復(fù)制圖解。
6.DNA復(fù)制的必需條件、復(fù)制時(shí)期和復(fù)制的生物學(xué)意義。
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
1.培養(yǎng)自學(xué)能力:在自學(xué)中去領(lǐng)悟知識(shí),去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。
2.培養(yǎng)觀察能力、分析理解能力:通過(guò)計(jì)算機(jī)多媒體軟件和DNA結(jié)構(gòu)模型觀察來(lái)提高觀察能力、分析和理解能力。
3.通過(guò)討論交流培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力和邏輯思維能力。
4.培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的能力:通過(guò)探索求知、討論交流激發(fā)獨(dú)立思考、主動(dòng)獲取新知識(shí)的能力。
(三)德育滲透點(diǎn)
通過(guò)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的學(xué)習(xí),探索生物界豐富多彩的奧秘,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)、愛(ài)科學(xué)的求知欲望。從小樹立敢于攀登,勇于拼搏的精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1.教學(xué)重點(diǎn)
(1)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
(2)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其重要性。
(3)DNA分子的多樣性。
(4)DNA復(fù)制的過(guò)程及特點(diǎn)。
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)DNA的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。
(2)DNA復(fù)制的過(guò)程及子代DNA的分配。
3.教學(xué)疑點(diǎn)
DNA分子中只能是A—T、C—G配對(duì)嗎?為什么?
4.解決辦法
(1)充分發(fā)揮多媒體的獨(dú)特功能,把DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制過(guò)程等重難點(diǎn)知識(shí)編制成多媒體課件。將這些很難理解掌握的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)變靜為動(dòng),變抽象為形象,轉(zhuǎn)化為易于吸收的知識(shí)。
(2)培養(yǎng)提高學(xué)生的識(shí)圖能力、思維能力,使其善于分析問(wèn)題,解決問(wèn)題,能夠通過(guò)討論交流將知識(shí)化難為易。
(3)DNA分子中只能是A—T、C—G嗎?根據(jù)互補(bǔ)配對(duì)原則將這個(gè)疑點(diǎn)知識(shí)編制成形象逼真的課件展示,使學(xué)生一目了然。
三、課時(shí)安排
2課時(shí)。
四、教學(xué)法
多媒體教學(xué)組合模式,采用自學(xué)、討論與講述法。
五、教具準(zhǔn)備
1.武大華軟光盤和自制的DNA結(jié)構(gòu)與復(fù)制課件。
2.DNA空間結(jié)構(gòu)模型。
六、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.自學(xué)DNA的結(jié)構(gòu)和DNA復(fù)制的全部?jī)?nèi)容。
2.質(zhì)疑討論、分組討論和全班討論相結(jié)合。
3.采取提問(wèn)查漏補(bǔ)缺,作業(yè)練習(xí)和歸納總結(jié)等方法,鞏固所學(xué)的新知識(shí)。
七、教學(xué)步驟
第一課時(shí)
(一)明確目標(biāo)1.使學(xué)生了解DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)中,組成它的化學(xué)元素、化合物以及基本單位是什么?
2.理解并掌握DNA的空間結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
3.掌握堿基互補(bǔ)配對(duì)原則和各堿基在DNA分子中所占的比例關(guān)系。
4.理解DNA分子的穩(wěn)定性、多樣性和特異性與豐富多采的生物界的關(guān)系。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
引言:已知DNA是主要的遺傳物質(zhì),它能使親代的性狀在子代表現(xiàn)出來(lái)。那么,DNA為什么能起遺傳作用呢?首先我們來(lái)學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)。
1.DNA的結(jié)構(gòu)
講 述:介紹DNA雙螺旋模型的提出,沃森和克里克于1953年提出了著名的DNA雙螺旋模型,為合理地解釋遺傳物質(zhì)的各種功能奠定了基礎(chǔ)。為了掌握DNA結(jié)構(gòu)的全部知識(shí),我們必須先掌握DNA的化學(xué)組成。
(1)DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)
學(xué)生活動(dòng):自學(xué)、討論DNA化學(xué)結(jié)構(gòu)的部分知識(shí)。
多媒體導(dǎo)入DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn),分組討論以下問(wèn)題。
①DNA是高分子化合物:組成它的基本元素是C、H、O、N、P等,每個(gè)DNA都是由成百上千個(gè)四種脫氧核苷酸連接而成的雙鏈。
②組成DNA的基本單位——脫氧核苷酸。
每個(gè)脫氧核苷酸由三部分組成:一個(gè)脫氧核糖(C5糖)、一個(gè)含氮堿基和一個(gè)磷酸見(jiàn)課本P·139中圖48
③構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸有四種。
DNA在水解酶的作用下,可以得到四種不同的核苷酸,即
腺嘌呤(A)脫氧核苷酸;
鳥嘌呤(G)脫氧核苷酸;
胞嘧啶(C)脫氧核苷酸;
胸腺嘧啶(T)脫氧核苷酸;
組成四種脫氧核苷酸的脫氧核糖和Pi都是一樣的,所不相同的是四種含氮堿基:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。
④DNA是多脫氧核苷酸鏈。
DNA是由四種不同的脫氧核苷酸為單位,聚合而成的多脫氧核苷酸鏈(見(jiàn)DNA模型)。
綜上所述,DNA是一個(gè)高分子有機(jī)化合物,它的基本單位是脫氧核苷酸。脫氧核苷酸由三部分組成的含氮堿基、脫氧核糖、磷酸。DNA分子是由很多不同的脫氧核苷酸組成的多脫氧核苷酸鏈。
DNA分子不僅具有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu),還具有其特殊的空間結(jié)構(gòu)。
(2)DNA的空間結(jié)構(gòu)
學(xué)生探索求新知:
①DNA具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)(出示DNA模型、見(jiàn)課本P·140圖49)。
DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),脫氧核糖與磷酸相間排列在外側(cè),形成兩條主鏈,構(gòu)成DNA的基本骨架。兩條主鏈之間的橫檔是堿基對(duì),排列在內(nèi)側(cè)。相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)堿基通過(guò)氫鍵連結(jié)形成堿基對(duì),把兩條主鏈連接起來(lái)。堿基配對(duì)比較復(fù)雜,但是它具有一定規(guī)律:A與T配對(duì),G與C配對(duì)。
②堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(播放多媒體課件。):
學(xué)生活動(dòng):找出堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的規(guī)律性。
DNA一條鏈上的堿基排列順序確定了,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,另一條鏈的堿基排列順序也就確定了。
老師編成順口溜,便于記憶:A配T、T配A、G配C、C配G,少了一個(gè)配不齊。
講 述:
思維訓(xùn)練題(一)堿基配對(duì)時(shí)為什么嘌呤堿不與嘌呤堿或嘧啶堿不與嘧啶堿配對(duì)呢?
這是因?yàn)猷堰蕢A是雙環(huán)化合物,占的空間大,嘧啶堿是單環(huán)的,占的空間小,而DNA分子的兩條鏈距離是固定的,因此,只能是嘌呤堿與嘧啶堿配對(duì)。
思維訓(xùn)練題(二)為什么只能是A—T、G—C,不能是A—C,G—T呢?
這是由于A與T通過(guò)兩個(gè)氫鍵連結(jié),G與C通過(guò)三個(gè)氫鍵鏈結(jié),這樣使DNA的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。所以,A與T或G與C的摩爾數(shù)比例均為1∶1。
學(xué)生思維訓(xùn)練:某生物細(xì)胞DNA分子的堿中,腺嘌呤的分子數(shù)占22%,那么,胞嘧啶的分子數(shù)占 [ ]
A.11%
B.22%
C.28%
D.44%
答案:C。
(3)DNA的特性
師生雙邊話:討論與點(diǎn)撥相結(jié)合。
①穩(wěn)定性:DNA分子兩條長(zhǎng)鏈上的脫氧核糖與Pi交替排列的順序和兩條鏈之間堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式是穩(wěn)定不變的,從而導(dǎo)致DNA分子的穩(wěn)定性。
②多樣性:DNA分子中堿基相互配對(duì)的方式雖然不變,而長(zhǎng)鏈中的堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的。如一個(gè)DNA分子中有100個(gè)四種不同的堿基,它的排列方式有4100=1.61×1060種。實(shí)際上構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬(wàn)的,其排列種類幾乎是無(wú)限的,這就構(gòu)成DNA分子的多樣性。
③特異性:每個(gè)特定的DNA分子都具有特定的堿基排列順序,這種特定的堿基排列順序就構(gòu)成了DNA分子自身嚴(yán)格的特異性。從DNA分子的多樣性和特異性說(shuō)明了世界上的各種生物之間、同種生物不同個(gè)體之間表現(xiàn)出千差萬(wàn)別的原因。因此,DNA可以起到鑒定生物個(gè)體的作用。
(三)總結(jié)、擴(kuò)展
1.各小組將本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行歸納小結(jié),再次解決疑難知識(shí)點(diǎn),然后由各組推薦中心發(fā)言人交流總結(jié),相互啟迪,加深對(duì)新知識(shí)的理解和記憶。
2.根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,在A≠G時(shí),雙鏈DNA分子中,下列四個(gè)式子中正確的是 [ ]
答案:C。
3.隨著生物學(xué)的飛速發(fā)展,DNA的開發(fā)研究成為世界熱點(diǎn)
(1)DNA的克隆用于生物學(xué)研究。
(2)DNA的指紋術(shù)研究用于人種鑒定。
(3)DNA疫苗的開發(fā)研究等等。
4.總結(jié)
DNA是主要的遺傳物質(zhì),它既有特異性又有多樣性,四種脫氧核苷酸排列的特定順序,包括特定的遺傳信息。這樣就能從分子水平說(shuō)明生物多樣性和個(gè)體之間差異的原因。
(四)作業(yè)
1.識(shí)圖作答:做課本P·144識(shí)圖填充題。
A.0.4和0.6
B.2.5和1.0
C.2.5和0.4
D.0.6和1.0
答案:C。
3.DNA分子下列堿基數(shù)量比中,能說(shuō)明自然界生物多樣性的是
[ ]
答案:B。
4.分析一個(gè)DNA分子時(shí),發(fā)現(xiàn)有30%的腺嘌呤脫氧核苷酸,那么其中一條鏈上含有鳥嘌呤的最大值是 [ ]
A.20%
B.30%
C.40%
D.70%
答案:C。
(五)板書設(shè)計(jì)
第二課時(shí)
(一)明確目標(biāo)1.使學(xué)生了解DNA復(fù)制的概念、時(shí)間和必需條件。
2.使學(xué)生理解DNA準(zhǔn)確無(wú)誤復(fù)制的原因。
3.使學(xué)生理解掌握DNA復(fù)制的過(guò)程及復(fù)制特點(diǎn)和子代DNA的分配。
4.使學(xué)生理解DNA復(fù)制的生物學(xué)意義。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
引 言:生物之所以能夠保持親代與子代的相似,是由于DNA分子復(fù)制出一份,傳遞給了子代,那么,DNA是怎樣進(jìn)行復(fù)制的呢?
2.DNA的復(fù)制
講 述:
(1)DNA復(fù)制概念是指以親代DNA分子為模板來(lái)合成子代DNA的過(guò)程。DNA的復(fù)制實(shí)質(zhì)上是遺傳信息的復(fù)制。
(2)DNA復(fù)制的時(shí)間和必需條件
①DNA復(fù)制的時(shí)間是在具有分裂的體細(xì)胞中,DNA復(fù)制發(fā)生在無(wú)絲分裂之前或有絲分裂間期;在配子形成時(shí)則主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂之前的間期。
②DNA復(fù)制時(shí)必需條件是:親代DNA的兩條母鏈提供準(zhǔn)確模板,四種脫氧核苷酸為原料,能量(ATP)和一系列的酶,缺少其中任何一種,DNA復(fù)制都無(wú)法進(jìn)行。
(3)DNA復(fù)制過(guò)程
師生雙邊活動(dòng)。
播放DNA復(fù)制過(guò)程的多媒體課件,將這部分重難點(diǎn)知識(shí),變靜為動(dòng),變抽象為形象,轉(zhuǎn)化為易吸收的知識(shí)。觀察完畢后,師生共同討論。DNA的復(fù)制過(guò)程.可歸納出以下三點(diǎn):
①解旋提供準(zhǔn)確模板:在ATP供能、解旋酶的作用下,DNA分子兩條多脫氧核苷酸鏈配對(duì)的堿基從氫鍵處斷裂,于是部分雙螺旋鏈解旋為二條平行雙鏈,此過(guò)程叫解旋。解開的兩條單鏈叫母鏈(模板鏈)。
②合成互補(bǔ)子鏈:從上述解開的兩條多脫氧核苷酸鏈為模板,在酶的作用下,以周圍環(huán)境中游離的脫氧核苷酸為原料,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成兩條與母鏈互補(bǔ)的子鏈。
③子母鏈結(jié)合形成新DNA分子:在DNA聚合酶的作用下,隨著解旋過(guò)程的進(jìn)行,新合成的子鏈不斷地延伸,同時(shí)每條子鏈與其對(duì)應(yīng)的母鏈互相盤繞成螺旋結(jié)構(gòu),復(fù)制是半保留復(fù)制,解旋完即復(fù)制完,形成新的DNA分子,這樣一個(gè)DNA分子就形成兩個(gè)完全相同的DNA分子。
(4)DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因
講 述:
DNA之所以能夠自我復(fù)制,一是因?yàn)樗哂歇?dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),能為復(fù)制提供模板;二是因?yàn)樗膲A基互補(bǔ)配對(duì)能力,能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤。
(5)子代DNA是如何分配的
學(xué)生歸納:
在第一章細(xì)胞的有絲分裂中已學(xué)過(guò),在有絲分裂中隨染色體平均分配,分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞。在第三章減數(shù)分裂已學(xué)過(guò),減數(shù)分裂中隨減數(shù)第二次分裂染色體的平均分配,分別進(jìn)入配子中。
(6)DNA復(fù)制的特點(diǎn)
講 述:
①DNA分子是邊解旋邊復(fù)制,是一種半保留式的復(fù)制,即在子代雙鏈中,有一條是親代原有的鏈,另一條則是新合成的。
②DNA復(fù)制嚴(yán)格遵守堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,準(zhǔn)確復(fù)制。從而保證了子代和親代具有相同的遺傳性狀。
DNA復(fù)制后兩個(gè)子代DNA分子與親代DNA分子完全相同,運(yùn)用多媒體課件展示DNA復(fù)制圖解,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析理解DNA復(fù)制全過(guò)程。
(7)DNA復(fù)制的生物學(xué)意義
DNA能夠自我復(fù)制,這在遺傳學(xué)上具有重要的意義。DNA通過(guò)復(fù)制在生物的傳種接代中傳遞遺傳信息,從而保證物種的相對(duì)穩(wěn)定性,使種族得以延續(xù)。即親代將自己的DNA分子復(fù)制出一份,傳給子代。這樣就使物種代代延續(xù),不致滅絕。
(三)總結(jié)、擴(kuò)展
1.通過(guò)學(xué)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制,必須掌握DNA的化學(xué)組成、空間結(jié)構(gòu)、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則以及DNA分析的復(fù)制過(guò)程及其在生物學(xué)上的重要意義。為學(xué)習(xí)生物的遺傳和生物的變異奠定基礎(chǔ)。
2.目前DNA分子廣泛用于刑事案件偵破等方面。
(1)DNA分子是親子鑒定的主要證據(jù)之一。
(2)把案犯在現(xiàn)場(chǎng)留下的毛發(fā)、血等進(jìn)行分析作為破案的證據(jù),與DNA有關(guān)。
(四)布置作業(yè)
1.在生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬生物體DNA復(fù)制所必需的條件是 [ ]
①酶類 ②游離四種脫氧核苷酸?、跘TP?、蹹NA分子?、輒RNA?、辴RNA?、哌m宜的溫度?、噙m宜的PH值
答案:D。
A.①②③④⑤⑥
B.②③④⑤⑥⑦
C.①②③⑤⑦⑧
D.①②③④⑦⑧
2.某生物的雙鏈DNA分子共含有氨堿基700對(duì),其中一條鏈上(A+T):(C+G)=2.5,問(wèn)該DNA分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是[ ]
A.300個(gè)
B.400個(gè)
C.600個(gè)
D.1200個(gè)
答案:C。
(五)板書設(shè)計(jì)
(三)基因?qū)π誀畹目刂?/p>
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
(一)知識(shí)教學(xué)點(diǎn)
1.理解基因的概念。
2.了解基因控制蛋白質(zhì)的合成。
(二)能力訓(xùn)練點(diǎn)
1.通過(guò)學(xué)習(xí)基因概念的學(xué)習(xí)培養(yǎng)抽象思維能力。
2.通過(guò)基因控制蛋白質(zhì)的合成培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力。
(三)德育滲透點(diǎn)
1.利用我國(guó)研究遺傳基因所取得的成就進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。
2.介紹遺傳工程,進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀的教育。
(四)學(xué)科方法訓(xùn)練點(diǎn)
1.通過(guò)DNA和RNA的對(duì)照掌握類比方法。
2.通過(guò)RNA的堿基決定氨基酸的學(xué)習(xí),掌握先邏輯推理再經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法。
3.物質(zhì)、能量、信息是把握自然世界最基本的三個(gè)概念,通過(guò)遺傳信息的傳遞與表達(dá)的學(xué)習(xí),建立信息意識(shí),學(xué)會(huì)從信息角度認(rèn)識(shí)事物的方法。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦法
1.教學(xué)重點(diǎn)及解決辦法
(1)基因的概念。
(2)基因的位置及化學(xué)結(jié)構(gòu)。
(3)基因不同的實(shí)質(zhì)。
[解決辦法]
(1)強(qiáng)調(diào)是重要的基本概念,引起學(xué)生重視;
(2)加強(qiáng)概念的舉例與概念解析;
(3)配合圖示說(shuō)明;
(4)重視學(xué)生閱讀、理解、記憶;
(5)及時(shí)抽問(wèn)檢測(cè)。
2.教學(xué)難點(diǎn)及解決辦法
基因控制蛋白質(zhì)的合成——轉(zhuǎn)錄與翻譯。因較難故歸屬了解層次。但課堂內(nèi)教師必須講懂,學(xué)生必須把道理弄明白,只是不必利用更多的課時(shí)和課外精力去反復(fù)練習(xí),更不宜加深練習(xí)。
[解決辦法]
(1)應(yīng)用掛圖形象說(shuō)明過(guò)程;
(2)采用圖示講解;
(3)用電報(bào)的信息轉(zhuǎn)換類比說(shuō)明轉(zhuǎn)錄、翻譯的概念。
3.教學(xué)疑點(diǎn)及解決辦法
(1)蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系;
(2)密碼子;
(3)DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎?
[解決辦法]
(1)蛋白質(zhì)與性狀——舉例說(shuō)明不同的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)就是不同的性狀?;蚩刂频鞍踪|(zhì)合成,就是控制性狀。
(2)密碼子——三個(gè)堿基決定某種氨基酸,密碼子是指信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。教學(xué)實(shí)踐證明轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的三個(gè)堿基引入反密碼子概念,既不增加學(xué)生負(fù)擔(dān),又不易使密碼子概念混淆,二者互補(bǔ)關(guān)系又易理解記憶。
(3)DNA的兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄嗎?——否。對(duì)有疑問(wèn)的學(xué)生用掛圖或書中插圖講解說(shuō)明兩條鏈方向不同。(轉(zhuǎn)錄的只是其中一條鏈即3′-5′鏈。——不講)
三、課時(shí)安排
2課時(shí)。
四、教法
講述與談話法。
五、教具準(zhǔn)備
1.DNA結(jié)構(gòu)圖、DNA與RNA的比較表。
2.基因控制蛋白質(zhì)合成活動(dòng)過(guò)程圖示(光盤)。
3.多媒體教學(xué)器材。
六、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.學(xué)生復(fù)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)。
2.講解后學(xué)生閱讀理解,記憶基因的概念;運(yùn)用基因不同的實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。
3.學(xué)生回憶思考蛋白質(zhì)多樣性的原因。
4.給學(xué)生時(shí)間思考,提出相關(guān)問(wèn)題。
七、教學(xué)步驟
第一課時(shí)
(一)明確目標(biāo)銀幕顯示,讓學(xué)生明確本堂課應(yīng)達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
理解基因的概念、基因的位置、它的化學(xué)結(jié)構(gòu)及基因不同的實(shí)質(zhì);了解DNA的兩個(gè)基本功能;了解DNA和RNA分子結(jié)構(gòu)的異同。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
抽問(wèn):從分子的角度看為什么子女的性狀像父母?
學(xué)生答:(因?yàn)楦改赴炎约旱腄NA分子復(fù)制了一份,通過(guò)精子和卵細(xì)胞,傳給了子女。)
引言:DNA分子怎樣控制性狀?現(xiàn)代遺傳學(xué)的研究認(rèn)為,生物的性狀是由基因控制的。那么,基因與DNA有什么關(guān)系呢?
1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
講 述:每個(gè)染色體含有一個(gè)DNA分子,每個(gè)DNA分子有很多基因,基因是什么?
基因的概念:基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位,是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
此概念有三個(gè)要點(diǎn):
1.基因是遺傳效應(yīng)的DNA片段。
這就是說(shuō),基因是DNA的片段,但必須具有遺傳效應(yīng),有的DNA片段屬間隔區(qū)段,沒(méi)有控制性狀的作用,這樣的DNA片段就不是基因。
2.基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位
舉例:豌豆高莖基因控制高的性狀,使豌豆長(zhǎng)到大約2米高;豌豆矮莖基因控制矮的性狀,使豌豆長(zhǎng)到約30公分。
紫茉莉紅花的基因控制紅花性狀,開紅花。
豌豆白花的基因控制白花性狀,開白花。
狗的直毛有直毛基因控制:人的黑發(fā)有黑發(fā)基因控制。
3.基因是控制性狀的遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)單位
控制某種性狀的基因有特定的DNA片段,可以切除,可以拼接到其他生物的DNA上去,從而獲得某種性狀的表達(dá),所以基因是結(jié)構(gòu)單位。
比如:把牛的胰島素基因拼接到大腸桿菌的DNA上,大腸桿菌可生產(chǎn)胰島素——遺傳工程。
基因的位置:在染色體上呈線性排列。這就象音樂(lè)曲譜,一個(gè)曲譜分成許多小節(jié),各個(gè)小節(jié)內(nèi)排列著數(shù)目不等的音符,經(jīng)演唱表達(dá)不同的音調(diào)。
銀幕圖示:例如
提 問(wèn):那么,構(gòu)成DNA基本單位是什么?
學(xué)生答:(脫氧核苷酸)
進(jìn)一步問(wèn):有幾種脫氧核苷酸?
答:4種:A脫氧核苷酸 T脫氧核苷酸
C脫氧核苷酸 G脫氧核苷酸
基因的化學(xué)結(jié)構(gòu):每個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。
講 述:基因的脫氧核苷酸排列順序代表遺傳信息,例如:紅花基因有特定的脫氧核苷酸排列順序,這樣特定的排列順序就代表紅花的遺傳信息。上一代傳給下一代的是遺傳信息而不是紅花的本身,在下一代就可以將紅花遺傳信息表達(dá)為紅花。不同的基因,四種脫氧核苷酸的排列順序不同,但是每個(gè)基因都有特定的排列順序。
示例:
學(xué)生活動(dòng):看書“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”一段。
要 求:①對(duì)基因的概念在理解的基礎(chǔ)上記憶,這是一個(gè)很重要的基本概念。
②理解基因—DNA—染色體之間的關(guān)系。
[銀幕顯示]
試題:對(duì)一個(gè)基因的正確描述是[ ]
(1)基因是DNA分子特定的片段
(2)它的分子結(jié)構(gòu)是由四種氨基酸構(gòu)成
(3)它是控制性狀的結(jié)構(gòu)單位和功能單位
(4)基因存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上
A.(1)和(2)
B.(1)和(3)
C.(3)和(4)
D.(1)和(4)
反饋評(píng)價(jià):針對(duì)學(xué)生回答的問(wèn)題講評(píng)。答案:B。
小結(jié):
①基因在染色體上呈線性排列。
②每個(gè)染色體含一個(gè)DNA分子,染色體復(fù)制后在細(xì)胞分裂的間期、前期、中期,每個(gè)染色體包含兩個(gè)姐妹染色單體,此時(shí)含有兩個(gè)DNA分子。
③每個(gè)DNA分子有很多個(gè)基因。
④每個(gè)基因有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。
⑤基因不同是由于脫氧核苷酸排列順序不同。
擴(kuò)展:人體共有23對(duì)染色體,10萬(wàn)個(gè)基因,30億個(gè)堿基對(duì)。1999年12月1日,由英、美、日等國(guó)216位科學(xué)家組成的人體基因組計(jì)劃聯(lián)合研究小組正式向全世界宣布,他們已完整地破譯出人體第22對(duì)染色體的遺傳密碼,確定出該對(duì)染色體上所有蛋白質(zhì)編碼基因所含的3340萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的確切位置。這一發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是繼原子彈爆炸和人類登月之后科學(xué)的重大突破。2000年5月10日?qǐng)?bào)道,由德國(guó)和日本等國(guó)科學(xué)家組成的國(guó)際科研小組近日宣布,他們已經(jīng)基本完成了人體第21對(duì)染色體的基因測(cè)序工作。
我國(guó)承擔(dān)人類基因組計(jì)劃1%的任務(wù),最新研究結(jié)果提示,人類基因總數(shù)將不超過(guò)8萬(wàn)個(gè)。我國(guó)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)具有中國(guó)人特征的胸腺素原α基因。
講 述:基因控制性狀,實(shí)際上是通過(guò)控制蛋白質(zhì)合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。那么,基因是怎么樣控制蛋白質(zhì)合成的呢?
2.基因控制蛋白質(zhì)的合成
生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。比如:魚的肌肉由魚的肌肉蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn);牛的肌肉由牛的肌肉蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn);雞的肌肉由雞的肌肉蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。我們能吃出魚肉、牛肉、雞肉味道的不同,就是因?yàn)樗鼈兊牡鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)不同。因而體現(xiàn)了各自不同的性狀。
基因控制性狀就是通過(guò)控制蛋白質(zhì)合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的?;蚩杀扔鳛閷?dǎo)演,蛋白質(zhì)可比喻為演員?;蛑饕嬖谟诩?xì)胞核的染色體上(細(xì)胞核基因)。
合成蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)里進(jìn)行的。
遺傳信息怎樣由細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)呢?
這需要通過(guò)另一種核酸——RNA(核糖核酸)。
銀幕顯示DNA和RNA的區(qū)別,讓學(xué)生比較不同之處。
RNA與DNA的區(qū)別有兩點(diǎn):
①嘧啶堿有一個(gè)不同:RNA是尿嘧啶,DNA則為胸腺嘧啶。
②五碳糖不同:RNA是核糖,DNA是脫氧核糖,這樣一來(lái)組成RNA的基本單位就是核糖核苷酸;DNA則為脫氧核苷酸。
學(xué)生活動(dòng):
測(cè)試題:構(gòu)成人體的核酸有兩種,構(gòu)成核酸的基本單位——核苷酸有多少種?[ ]
A.2種
B.4種
C.5種
D.8種
反饋講評(píng):答案:8種。
(脫氧核苷酸—A、G、C、T四種,核糖核苷酸——A、G、C、U四種)
(三)總結(jié)
遺傳的主要物質(zhì)是DNA,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段;基因在染色體上呈線性排列,基因的不同就是脫氧核苷酸排列順序不同?;蚩刂菩誀罹褪峭ㄟ^(guò)控制蛋白質(zhì)合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DNA的遺傳信息又是通過(guò)RNA來(lái)傳遞的。(時(shí)間充裕可由學(xué)生總結(jié))
(四)布置作業(yè)
1.細(xì)胞內(nèi)與遺傳有關(guān)的物質(zhì),從復(fù)雜到簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)層次是
[ ]
A.DNA→染色體→脫氧核苷酸→基因
B.染色體→脫氧核苷酸→DNA→基因
C.DNA→染色體→基因→脫氧核苷酸
D.染色體→DNA→基因→脫氧核苷酸
2.下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分 [ ]
A.脫氧核糖核酸和磷酸
B.脫氧核糖堿基和磷酸
C.核糖堿基和磷酸
D.核糖嘧啶和核酸
3.課本P·152中1題。
反饋評(píng)價(jià):針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題講評(píng)。
答案:1.D 2.C 3.略。
(五)板書設(shè)計(jì)
(三)基因?qū)π誀畹目刂?br> 1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
(1)基因的概念:三個(gè)要點(diǎn)
(2)基因的位置:在染色體上呈線性排列
(3)基因的化學(xué)組成:成百上千個(gè)脫氧核苷酸
(4)基因不同的實(shí)質(zhì):脫氧核苷酸排列順序不同
2.基因控制蛋白質(zhì)合成
DNA和RNA的比較:T→U;脫氧核糖→核糖
七、教學(xué)步驟
第二課時(shí)
(一)明確目標(biāo)銀幕顯示:
1.電報(bào)人發(fā)報(bào)圖像 接報(bào)電文人的圖像
2.遺傳信息表達(dá)的類比如下:
電報(bào)信息表達(dá)
______。。______。。 01300117你好
(長(zhǎng)、短聲)
遺傳信息表達(dá)
遺傳信息 密碼表達(dá)
引言:我們知道了發(fā)電報(bào)要經(jīng)信息轉(zhuǎn)換,再由密碼翻譯成中文。
基因控制蛋白質(zhì)合成也要經(jīng)“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”兩個(gè)重要步驟,怎樣“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”就是本堂課同學(xué)們需要了解的內(nèi)容。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程
講 述:1.轉(zhuǎn)錄:
(1)概念:是指以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,合成RNA的過(guò)程。
(2)場(chǎng)所:細(xì)胞核。
(3)信息傳遞方向:DNA→信使RNA。
(4)轉(zhuǎn)錄的過(guò)程:
講 解:2.翻譯
(1)概念:是指以信使RNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。
(2)場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)中的核糖體,信使RNA由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合。
(3)信息傳遞方向:信使RNA→一定結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。
(4)翻譯過(guò)程:
提 問(wèn):蛋白質(zhì)多樣性的原因?
學(xué)生答:(組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同;氨基酸的數(shù)目不同;氨基酸的排列順序不同;蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)也各不相同。)
提 問(wèn):組成蛋白質(zhì)的氨基酸一般有多少種?
(一般有20種。)
思考題:氨基酸有20種,RNA有四種核苷酸,四種堿基AGCU如何決定20種氨基酸?
邏輯推理:
一個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定4種,41=4不行
二個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定14種,42=16不行
三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定64種,43=64足夠有余
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;1961年英國(guó)的克里克和同事用實(shí)驗(yàn)證明一個(gè)氨基酸是由信使RNA的三個(gè)堿基決定即三聯(lián)體密碼子。
美國(guó)年輕的生物化學(xué)家尼倫伯格和同學(xué)用人工合成方式,首先闡明了遺傳密碼的第一個(gè)字—UUU,即決定苯丙氨酸的密碼子。1967年科學(xué)家已將20種氨基酸的密碼全部破譯。銀幕出示密碼表并解說(shuō)。
提 問(wèn):前面在細(xì)胞一章中講過(guò)了,把氨基酸合成為蛋白質(zhì)的場(chǎng)所在哪里?
學(xué)生答:(核糖體)
講 述:核糖體里并沒(méi)有現(xiàn)成的氨基酸,氨基酸存在于細(xì)胞質(zhì),人體氨基酸的來(lái)源的主要途徑是食物消化、吸收、運(yùn)輸。細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸要進(jìn)入核糖體需要經(jīng)過(guò)搬運(yùn)工搬運(yùn)——即另一種RNA,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA。一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定的氨基酸。
轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的另一端有三個(gè)堿基,能與信使RNA堿基相配對(duì)。
例如:信使RNA上的三個(gè)堿基AUG就是一個(gè)三聯(lián)體密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中轉(zhuǎn)運(yùn)甲硫氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是UAC,只有它才能按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則配對(duì)。因此,信使RNA中的AUG,叫做一個(gè)“密碼子”,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的UAC叫做“反密碼子”,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的RNA一端的三個(gè)堿基是CGA就不能去和信使RNA中的AUG配對(duì)。總之,核糖體中的信使RNA有許多“密碼子”,每個(gè)“密碼子”與轉(zhuǎn)運(yùn)特定氨基酸的RNA,能夠堿基配對(duì),才能對(duì)號(hào)入座。也就是說(shuō)一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA在哪個(gè)位置上對(duì)號(hào)入座是靠轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的反密碼子去識(shí)別。而位置則是信使RNA按遺傳信息預(yù)先定了的。
配圖719JT002配圖
應(yīng)突出強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):
1.信使RNA的遺傳信息即堿基排列順序是由DNA決定的;
2.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA攜帶的氨基酸(如甲硫氨酸、谷氨酸)能在蛋白質(zhì)的氨基酸順序的哪一個(gè)位置上是由信使RNA決定的,歸根結(jié)底是由DNA的特定片段(基因)決定的。
小結(jié):遺傳信息的傳遞方向:(學(xué)生做課本P152二題)
配圖719JT003配圖
這個(gè)過(guò)程叫“中心法則”
逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)——對(duì)中心法則補(bǔ)充:
1970年美國(guó)的特敏和水谷聰證實(shí)在勞氏肉瘤病毒體內(nèi)的顆粒(病毒粒子)中有一種逆轉(zhuǎn)錄酶能以RNA模板合成DNA。這是對(duì)“中心法則”的一個(gè)重要補(bǔ)充。
綜上所述,可總結(jié)為:
配圖719JT004配圖
總結(jié):銀幕顯示一張比較表(見(jiàn)書提綱)
(時(shí)間充裕可逐次比較提問(wèn),最后教師在銀幕上用比較表總結(jié)。)
(四)擴(kuò)展、應(yīng)用
了解生物遺傳物質(zhì)及其作用原理,不僅具有重要的理論意義,而且對(duì)改造生物具有重大的實(shí)踐意義。
例如,1977年美國(guó)科學(xué)家第一次用大腸桿菌產(chǎn)生人腦激素——生長(zhǎng)激素釋放抑制素。他們用化學(xué)方法合成這種激素,再把它移植到大腸桿菌中獲得基因表達(dá),首次生產(chǎn)出有活性的激素。這個(gè)成功在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生很大影響。它巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值十分誘人,從羊腦提取1毫克這種激素,生產(chǎn)成本比阿波羅飛船從月球帶回的一公斤巖石標(biāo)本還高2-5倍,而用遺傳工程生產(chǎn)1毫克,價(jià)格在300美元以下。
我國(guó)用基因工程產(chǎn)生出人干擾素達(dá)世界領(lǐng)先水平,它具有抗病毒、抗腫瘤等方面的作用。
(五)布置作業(yè)
選做課本P·152中填空題2,三題。(本課內(nèi)容讓學(xué)生聽懂明白,一般可不布置作業(yè))
(六)板書設(shè)計(jì)
2.基因控制蛋白質(zhì)合成;銀幕顯示一覽表
八、參考資料
基因概念
本世紀(jì)初(1909年),丹麥學(xué)者約翰森(Johannsen)用“基因”(gene)一詞代替了孟德爾的遺傳因子。從此,“基因”一詞為遺傳學(xué)界沿用至今,同時(shí)他還提出了“基因型”與“表現(xiàn)型”這兩個(gè)含義不同的術(shù)語(yǔ),初步闡明了基因與性狀的關(guān)系。
基因是DNA分子的一個(gè)區(qū)段 1944年,艾弗里(Avery)等人通過(guò)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn),首次證明了生物的遺傳物質(zhì)是DNA,于是基因的化學(xué)本質(zhì)得到了闡明。1953年,沃森(Watson)和克里克(Crick)又確定了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的研究證明,基因就是DNA分子的一個(gè)區(qū)段。每個(gè)基因平均由1000個(gè)左右的堿基對(duì)組成。一個(gè)DNA分子可以包含幾個(gè)乃至幾千個(gè)基因?;虻幕瘜W(xué)本質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)的確定,具有劃時(shí)代的意義,它為基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)和調(diào)控等方面的研究奠定了基礎(chǔ),開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)的新紀(jì)元。
基因的順?lè)醋痈拍?br> 配圖719JT005配圖
1955年,美國(guó)分子生物學(xué)家本澤(Benzer)通過(guò)對(duì)大腸桿菌的噬菌體T4的rII區(qū)基因的深入研究,揭示了基因內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)。提出了基因的順?lè)醋樱–istron)概念。他發(fā)現(xiàn),在一個(gè)基因內(nèi)部,可以發(fā)生若干不同位點(diǎn)的突變,倘若在一個(gè)基因內(nèi)部發(fā)生兩個(gè)以上位點(diǎn)的突變,其順式和反式結(jié)構(gòu)的表型效應(yīng)是不同的。如圖1所示,順式是野生型,反式卻是突變型,所以,基因就是一個(gè)順?lè)醋??;騼?nèi)部這些不同位點(diǎn)之間還可以發(fā)生交換和重組。所以,一個(gè)基因不是一個(gè)突變單位,也不是一個(gè)重組單位。本澤分別把它們稱為突變子(muton)和重組子(recon)。顯然,一個(gè)突變子或重組子可小到一個(gè)核苷酸對(duì)。
基因的順?lè)醋痈拍顩_破了傳統(tǒng)的“功能、交換、突變”三位一體的基因概念,糾正了長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為基因是不能再分的最小單位的錯(cuò)誤看法,使人們對(duì)基因的認(rèn)識(shí)有了顯著的提高。
有結(jié)構(gòu)基因與調(diào)控基因的劃分,還有重迭基因和斷裂基因的發(fā)現(xiàn) 過(guò)去人們?cè)?jīng)認(rèn)為,基因像念珠一樣,一個(gè)接一個(gè)地排列在染色體上,是互不重迭的;基因是一個(gè)連續(xù)的核苷酸序列,是不能間斷的。重迭基因和斷裂基因的發(fā)現(xiàn),刷新了這些陳舊的看法,使人們對(duì)基因的結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識(shí)又提高到一個(gè)新高度。
我國(guó)基因工程產(chǎn)品 人干擾素原是通過(guò)人體白細(xì)胞培養(yǎng)制備而成的,具有抗病毒,抗腫瘤能力,并具有免疫調(diào)節(jié)作用和細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用。自然來(lái)源的干擾素十分稀少,價(jià)格昂貴,用基因工程技術(shù)產(chǎn)生干擾素,可以滿足臨床的需要。我國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院病毒所,長(zhǎng)春、上海生物制品所合作研究成功人α1干擾素,外用及針劑兩個(gè)品種完成中試和臨床試驗(yàn),并已取得生產(chǎn)證書。r型干擾素是中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)研究所等單位聯(lián)合研制的基因工程產(chǎn)品?,F(xiàn)已由第二軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)生物技術(shù)與分子遺傳所與中科院生化所合作攻克發(fā)酵、純化兩大難關(guān)。純品產(chǎn)率高出國(guó)外同類研究近一倍,達(dá)到世界領(lǐng)先水平。1克r-干擾素,價(jià)值250萬(wàn)元,生物工程確實(shí)可帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
2012屆高考生物基礎(chǔ)沖刺復(fù)習(xí)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教案
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《2012屆高考生物基礎(chǔ)沖刺復(fù)習(xí)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)教案》,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
第一輪復(fù)習(xí)材料15——遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)
二、基因控制蛋白質(zhì)的合成
1、轉(zhuǎn)錄
概念:。
(1)RNA的合成
(2)DNA與RNA比較
(3)轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn):
在核中進(jìn)行;以DNA特定的一條單鏈為模板轉(zhuǎn)錄;特定的堿基配對(duì)方式:
注意:○1DNA分子兩條鏈中只有一條具有轉(zhuǎn)錄功能,這條具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫做模板鏈或反義鏈,另一條無(wú)轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫做編碼鏈或有義鏈。
○2DNA雙鏈中的一條鏈對(duì)某些基因來(lái)說(shuō)是有義鏈,而對(duì)另一些基因來(lái)說(shuō),則是反義鏈。
(4)轉(zhuǎn)錄的意義:
2.翻譯
概念:。
(1)密碼子:
概念:上決定的的堿基叫做一個(gè)“密碼子”
起始密碼子:
終止密碼子:
(2)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA:簡(jiǎn)寫為
作用:識(shí)別密碼子;運(yùn)載特定的氨基酸,是蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的“翻譯者”。
(3)蛋白質(zhì)的合成
場(chǎng)所:
過(guò)程:起始———→肽鏈增長(zhǎng)———→終止
合成的肽鏈一般說(shuō)來(lái)要經(jīng)過(guò)一定的,最終成為一個(gè)有一定功能的。
由基因控制蛋白質(zhì)合成的全過(guò)程看:基因中的遺傳信息的流動(dòng)方向是:
補(bǔ)充和發(fā)展了的“中心法則”圖解:
三.基因?qū)π誀畹目刂?br>
1、一部分基因控制酶的合成來(lái)控制性狀——屬于控制方式。
基因控制酶的合成為什么可以控制性狀?
實(shí)例:
2、另一部分基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來(lái)影響性狀。
實(shí)例;
基因?qū)ι镄誀钸z傳的控制作用,可分為直接控制作用和間接控制作用。這是因?yàn)榛蚩煞譃閮纱箢悾灰活愂翘N(yùn)含選擇性表達(dá)信息的調(diào)節(jié)基因,一類是蘊(yùn)含編碼蛋白質(zhì)中氨基酸順序的結(jié)構(gòu)基因。結(jié)構(gòu)基因直接控制性狀,調(diào)節(jié)基因則間接控制性狀。所以說(shuō),基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。
四.基因結(jié)構(gòu)
1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(此中遺傳效應(yīng)是指能轉(zhuǎn)錄為mRNA,繼而翻譯為蛋白質(zhì),或轉(zhuǎn)錄為核糖體RNA、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的功能)。
2.原核生物的基因結(jié)構(gòu)包括編碼區(qū)與非編碼區(qū)(即調(diào)控序列)。
3.編碼區(qū)上游的非編碼區(qū)中有重要的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)。
請(qǐng)畫出原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖:(請(qǐng)標(biāo)出:編碼區(qū)與非編碼區(qū)、RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn))
4.真核生物的基因結(jié)構(gòu)與原核生物的基因結(jié)構(gòu)基本相似,最本質(zhì)的區(qū)別:真核細(xì)胞的編碼區(qū)是由外顯子和內(nèi)含子兩部分構(gòu)成的。編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的,可編碼蛋白質(zhì)的序列(即子)被序列(即內(nèi)含子)隔開。而且外顯子序列在整個(gè)基因中所占的比例較。
請(qǐng)畫出真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖:(請(qǐng)標(biāo)出:編碼區(qū)與非編碼區(qū)、RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn))
5、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)部分,是按照來(lái)區(qū)分的。任何一種基因的結(jié)構(gòu)都是與其相統(tǒng)一的。
人血紅蛋白β—珠蛋白基因有1700個(gè)堿基對(duì),有3個(gè)外顯子和2個(gè)內(nèi)含子,編碼146個(gè)氨基酸。人的一種凝血因子的基因有186000個(gè)堿基對(duì),有26個(gè)外顯子和25個(gè)內(nèi)含子,編碼2552個(gè)氨基酸,人血紅蛋白β—珠蛋白基因和人的一種凝血因子的基因中外顯子的堿基對(duì)在整個(gè)基因中所占的比例分別是、。
說(shuō)明:①真核細(xì)胞中,在各自的基因中所占的比例是不同的。
②真核細(xì)胞中編碼序列在基因中所占的比例只是很少的一部分,基因的大部分是由具有調(diào)控作用的非編碼序列組成的。上體現(xiàn)了性。
五、人類基因組計(jì)劃的有關(guān)資料:
1、人類基因組計(jì)劃是美國(guó)科學(xué)家于1985年率先提出的,旨在闡明人類基因組30億個(gè)堿基對(duì)的序列,發(fā)現(xiàn)所有人類基因并搞清其在染色體上的位置,破譯人類全部遺傳信息,使人類第一次在分子水平上全面地認(rèn)識(shí)自我。計(jì)劃于1990年正式啟動(dòng),這一價(jià)值30億美元的計(jì)劃的目標(biāo)是,為30億個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的人類基因組精確測(cè)序,從而最終弄清楚每種基因制造的蛋白質(zhì)及其作用。
1990年,被譽(yù)為生命“登月計(jì)劃”的國(guó)際人類基因組計(jì)劃啟動(dòng),主要由美、日、德、法、英等國(guó)的科學(xué)家共同參與。1999年9月,中國(guó)積極加入這一研究計(jì)劃,負(fù)責(zé)測(cè)定人類基因組全部序列的1%,也就是三號(hào)染色體上的3000萬(wàn)個(gè)堿基對(duì),中國(guó)因此成為參與這一研究計(jì)劃的唯一發(fā)展中國(guó)家。
2、人類基因組的的概念:
3、人的單倍體形基因組由條雙鏈DNA分子組成,包括:
。有堿基對(duì),約個(gè)基因。
4、HGP的主要內(nèi)容包括繪制人類基因組的四張圖,即、
、。
5、HGP的意義在于○1;
○2;
○3;
6、延伸研究成果:○1
○2
例題:
1、真核細(xì)胞的一個(gè)基因只能編碼一種蛋白質(zhì),以下說(shuō)法正確的是
A、它的編碼區(qū)只含一個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子B、它的編碼區(qū)只含一個(gè)外顯子和多個(gè)內(nèi)含子
C、它的編碼區(qū)只含多個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子D、它的編碼區(qū)可含若干個(gè)外顯子和內(nèi)含子
2、下列關(guān)于一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因和原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的敘述中,不正確的是
A、都有不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA的區(qū)段B、都有與RNA聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)
C、都有起調(diào)控作用的脫氧核苷酸序列D、都有外顯子
3、以下關(guān)于基因結(jié)構(gòu)中“與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)”的說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是
A、是起始密碼B、是轉(zhuǎn)錄RNA時(shí)與RNA聚合酶的一個(gè)結(jié)合點(diǎn)
C、調(diào)控mRNA的合成過(guò)程D、準(zhǔn)確識(shí)別轉(zhuǎn)錄的起始點(diǎn)并開始轉(zhuǎn)錄
4、大腸桿菌和酵母菌細(xì)胞內(nèi)各有一種多肽,都是由10個(gè)氨基酸組成,那么,控制其合成的基因中,
脫氧核苷酸數(shù)是
A、大腸桿菌的多B、酵母菌的多C、兩者一樣多D、無(wú)法確定
5、生物的每個(gè)細(xì)胞都含有一整套該物種的基因,對(duì)這些基因的正確說(shuō)法是
A、整套基因同時(shí)表達(dá)B、每種基因同時(shí)開啟著
C、可隨特定情況開啟或關(guān)閉某些基因D、一旦開啟便不能關(guān)閉
6、以下說(shuō)法不正確的是*
A、原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)中沒(méi)有外顯子,只有內(nèi)含子B、原核細(xì)胞中非編碼區(qū)是不能編碼蛋白質(zhì)的C、基因結(jié)構(gòu)中的非編碼序列通常具有調(diào)控作用
D、基因結(jié)構(gòu)中的非編碼序列都是位于編碼區(qū)上游和下游的核苷酸序列
7、以下說(shuō)法不正確的是*
A、核基因和質(zhì)基因都能夠儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)遺傳信息,也都可能發(fā)生突變
B、只有核基因才能儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)遺傳信息
C、細(xì)胞質(zhì)基因的編碼區(qū)都是連續(xù)不間斷的D、細(xì)胞質(zhì)基因是有遺傳效應(yīng)的環(huán)狀DNA片段
8、對(duì)DNA的描述,正確的是*
A、人的正常T淋巴細(xì)胞中含有人體全部的遺傳信息B、同種生物個(gè)體間的DNA完全相同
C、DNA的基本功能是遺傳信息的傳遞和表達(dá)D、一個(gè)DNA分子可以控制多個(gè)性狀
9、下列關(guān)于基因的敘述中,不正確的是*
A、每一個(gè)DNA片段都是一個(gè)基因B、每一個(gè)基因都控制著一定的性狀
C、有多少基因就控制多少遺傳性狀D、基因控制的性狀都能在后代表現(xiàn)出來(lái)
10、人的一種凝血因子的基因中含有186000個(gè)堿基對(duì),其中有26個(gè)外顯子,25個(gè)內(nèi)含子,能編碼2552個(gè)氨基酸。這些說(shuō)明真核細(xì)胞*
A、基因中編碼序列所占的比例很小B、基因中調(diào)控序列所占的比例很大
C、基因的結(jié)構(gòu)和功能比較復(fù)雜D、編碼蛋白質(zhì)的基因通常是連續(xù)的