遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)教案

1、遺傳學(xué)教案授課題目遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)1、DNA是主要遺傳物質(zhì)的證據(jù)2、核酸的自我復(fù)制3、蛋白質(zhì)的生物合成技能點(diǎn)1、核酸的提取及純化2、蛋白質(zhì)的提取及純化教學(xué)目標(biāo)通過理解認(rèn)識(shí)生物的主要遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸（DNA），重點(diǎn)學(xué)習(xí)掌握DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄以及蛋白質(zhì)的生物合成。教學(xué)重點(diǎn)核酸復(fù)制、蛋白質(zhì)合成教學(xué)難點(diǎn)DNA的復(fù)制過程和蛋白質(zhì)的生物合成過程教學(xué)方式與分析講授 探究 問答 實(shí)驗(yàn) 演示練習(xí)本節(jié)課程包含三個(gè)知識(shí)點(diǎn)和兩個(gè)技能點(diǎn)，包含了理論課程和實(shí)驗(yàn)課程。授課類型理論課討論課實(shí)驗(yàn)課練習(xí)課演示練習(xí)參考資料1盧良峰主編遺傳學(xué)，中國農(nóng)業(yè)出版社，第三版2朱軍主編遺傳學(xué)，中國農(nóng)業(yè)出版社3孫乃恩、孫東

2、旭、朱德煦主編分子遺傳學(xué)，南京大學(xué)出版社知識(shí)點(diǎn)1 主要的遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸（DNA）（一）DNA是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)1、含量 DNA在生物細(xì)胞中含量恒定。2、代謝 DNA具有代謝上的穩(wěn)定性。3、分布 DNA是所有生物的染色體的共有成分。4、突變 使 DNA結(jié)構(gòu)改變的化學(xué)物質(zhì)都可以引起基因突變。5、復(fù)制 DNA能自我復(fù)制，具有世代的延續(xù)性。（二）DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)1、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)2、噬菌體的侵染與繁殖試驗(yàn)3、煙草花葉病毒的重建試驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)2 核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)與自我復(fù)制（一）核酸的分子結(jié)構(gòu) 1、DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)這一結(jié)構(gòu)模型有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）DNA分子是兩條多核苷酸鏈互相纏繞形

3、成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA雙螺旋的每10個(gè)堿基對(duì)旋轉(zhuǎn)一周，高度大約是3.4nm，即每對(duì)堿基之間的高度是0.34nm。雙螺旋的直徑是2.0nm。雙螺旋呈反向平行，其中一條由53，另一條由35。（3）位于兩條多核苷酸鏈上的堿基相互作用，互補(bǔ)配對(duì)，而且總是A（腺嘌呤）與T（胸腺嘧啶）、G（鳥嘌呤）與C（胞嘧啶）配對(duì)。每對(duì)堿基由氫鍵聯(lián)結(jié)，A與T之間形成兩個(gè)氫鍵，C與G之間形成三個(gè)氫鍵，所以C與G的結(jié)合比A與T的結(jié)合牢固。2、DNA的不同構(gòu)型 （1）B-DNA 在正常生理狀態(tài)時(shí)，DNA分子大多屬于這種形式，B-DNA是右手螺旋。（2）A-DNA 這種構(gòu)型也是右旋。（3）Z-DNA 是一種左旋的雙螺旋形

4、式，富含G和C。（二）核酸的自我復(fù)制1、DNA的自我復(fù)制DNA復(fù)制過程：DNA在復(fù)制中把相鄰核苷酸連在一起的DNA聚合酶只能從5到3的方向發(fā)揮作用。所以在從3到5方向的鏈上，按從5到3的方向一段一段地合成DNA單鏈小片段，稱為“岡崎片段”，這些不相連的片段再由連結(jié)酶連接起來，形成一條連續(xù)的單鏈，完成DNA的復(fù)制。岡崎等（1973）的研究還發(fā)現(xiàn)，DNA的復(fù)制與RNA有密切關(guān)系。在合成DNA片段之前，先由一種特殊類型的RNA聚合酶以DNA為模板，合成一小段約含1016個(gè)核苷酸的RNA，這段RNA起“引物”（primer）的作用，稱為“引物RNA”。然后DNA聚合酶才開始起作用，按5到3方向合成DN

5、A片段。最后DNA聚合酶將引物RNA除去，并且彌補(bǔ)上引物RNA的DNA片段，由DNA連接酶將DNA片段連接成一條連續(xù)的DNA鏈。（三）RNA的自我復(fù)制1、當(dāng)RNA病毒侵染宿主細(xì)胞時(shí)，將其正鏈注入細(xì)胞中，首先合成復(fù)制酶及有關(guān)蛋白質(zhì)，再以宿主細(xì)胞中的核苷酸為原料，以病毒RNA為模板，合成一條與其互補(bǔ)的單鏈（），然后以RNA（）鏈為模板合成互補(bǔ)的RNA（+）鏈。最后利用宿主細(xì)胞內(nèi)的氨基酸合成其蛋白質(zhì)外殼，這樣就形成了一個(gè)新的病毒顆粒2、致癌RNA病毒，如白血病毒、肉瘤病毒等，當(dāng)它們的RNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后，就以自身的RNA為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下，反向合成DNA前病毒，再以DNA為模板，合成新的病毒

6、RNA，其堿基順序與模板RNA一樣。知識(shí)點(diǎn)3 蛋白質(zhì)的生物合成（一）中心法則及其發(fā)展遺傳信息從DNADNA的復(fù)制過程以及蛋白質(zhì)的合成過程（遺傳信息從DNAmRNA蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程），就是分子生物學(xué)的中心法則。（二）轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄是指以DNA為模板合成RNA的過程。mRNA、tRNA和rRNA都是以DNA為模板按照A對(duì)U，T對(duì)A，C對(duì)G，G對(duì)C的配對(duì)規(guī)則合成的。（三）翻譯翻譯就是mRNA攜帶著轉(zhuǎn)錄的遺傳密碼從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，并附著在核糖體上，把由tRNA運(yùn)來的各種氨基酸，按照mRNA的密碼順序，相互連接起來形成多肽鏈，再經(jīng)進(jìn)一步折疊成為蛋白質(zhì)分子。蛋白質(zhì)的合成過程可分成以下三個(gè)階段：（1）肽鏈合成的起始 （2）肽鏈的延伸 包括進(jìn)位、成肽、移位三個(gè)過程。（3）肽鏈合成的終止與釋放 （四）反轉(zhuǎn)錄以病毒RNA為模板合成DNA的過程稱為反轉(zhuǎn)錄。小