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[一课一案]高三生物2007-1-5-基因结构(大连2中


2007基因结构( 袁爱武) [一课一案]高三生物 2007-1-5-基因结构(大连 2 中 袁爱武) 一课一案] 一、教学设计思路 (一)复习内容安排 本部分复习 1 课时,复习该部分知识要以必修本《遗传的物质基础》为基础(前一课时复 习《基因的表达》,梳理知识、构建基本网络,进一步深化有关概念,并明确以下问题。 ) 1.基因是有遗传效应的 DNA 片段,能转录为 mRNA,继而翻译为蛋白质。 2.原核生物的基因结构包括编码区与非编码区(即调控序列) 。 ( ) 3.编码区上游的非编码区中有重要的 RNA 聚合酶结合位点。 4. 真核生物的基因结构与原核生物的基因结构基本相似, 只是编码区是间隔的、 不连续的, 可编码蛋白质的序列(即外显子)被不能编码蛋白质的序列(即内含子)隔开。而且外显子序 ( ) ( ) 列在整个基因中所占的比例较小。 5.关于人类基因组计划要明确:研究对象是人体的 22 条常染色体和两条性染色体的全部 基因,研究内容是得到四张图,启动时间是 90 年,共有美英法德日中六个参与国,我国承担其 中 1%的测序任务。 (二)能力训练定位 针对我校学生实际,重在基本能力,习题讲解重点引导学生读取题目信息,能知道考点所 在。 二、教学目标 1.知识方面 联系《基因的表达》相关内容弄清原核细胞的基团结构、真核细胞的基因结构(识记); 人类基因组研究(知道)。 2.态度观念方面 正确认识人类基因组草图的价值及人类基因组计划的艰巨性。 3.能力方面 指导学生构建知识网络,运用比较、归纳的方法区别相似的概念。 三、本节知识框架

四、教学过程 引导学生回顾知识 回顾知识, (一)引导学生回顾知识,并做知识梳理 (1) .基因的概念,何谓遗传效应? (2) .基因的分子结构,基因的功能 (3) 思考: . 唾液淀粉酶和胃蛋白酶的基因存在于人体的什么细胞中?为什么细胞含基本相 同的基因,但只有唾液腺细胞中合成唾液淀粉酶、胃腺细胞中合成胃蛋白酶呢? 能明白基因的结构不仅包括能转录成信使 RNA 的片段,还应具有调控序列。 (二)疑难精讲 1.原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的异同点 原核细胞的基因 不同点 相同点 编码区连续;结构简单 真核细胞的基因 编码区有间隔,不连续;结构复杂

都有编码区和非编码区;编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列;编 码区上游都有与 RNA 聚合酶结合的位点

2. 真核细胞的编码区是间隔的即编码区由可编码的部分 (称外显子) 和不可编码的部分 (称 内显子)相间排列。原核细胞的编码区是连续的。 真核细胞的编码区所转录出的 RNA 同时含有由外显子转录出的部分和内显子转录出的部 分,转录结束后,需要将 RNA 中由内显子转录出的部分剪掉,然后将若干后由由外显子转录出 的部分的 RNA 拼接起来,才能形成完整的 mRNA。 另外,以下两点也是值得注意的:①真核细胞中不同基因的编码序列,在各自的基因中所 占的比例是不同的。②真核细胞的编码序列在基因中所占的比例只是很少的一部分,基因的大 部分是由具有调控作用的非编码序列组成的。 3.基因组与染色体组密切相关 一个染色体组携带着生物生长发育、遗传变异的全部信息,可称为基因组。 人类基因组计划为什么要测定 24 条染色体?人类体细胞共有 23 对染色体, 其中有 22 对染 色体,它们的形态、大小基本相同,另有两条性染色体,其形态、结构有较大的差别,其基因 和碱基排列顺序有明显的不同,所以人类单倍体基因组由 22 条常染色体 DNA 分子和 X、Y 两条 性染色体 DNA 分子组成。 (三)典型习题 [例 1]基因是由 A.编码区和非编码区两部分组成 B.RNA 聚合酶结合位点、外显子、内含子组成 C.外显子和内含子两部分组成 D.RNA 聚合酶结合位点、外显子组成 【解析】本题虽然未告诉我们是哪一类细胞的基因, 实际上考查了两类细胞基因结构的共同点。 【答案】 A [例 2]人的一种凝血因子基因,有 186000 个碱基对,能够编码 2552 个氨基酸、试计算凝血 因子基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例,该数据说明什么问题? 【解析】 此题涉及真核细胞的基因结构和基因表达的知识。人是由真核细胞构成的生物,其基

因中的编码区由外显子和内含子组成,只有外显子能够编码氨基酸,根据编码的氨基酸数目计 算出编码区外显子含的碱基,而非编码区和内含子中的碱基数目则不能计算出来。根据题意, mRNA 的碱基数为 2552×3=7656 个,基因中的碱基数为 7656 对。7656÷186000=0.04=4%。该基 因中有近 20 万个碱基对,能编码蛋白质的只占 4%,说明调控序列所占的比例较大,反映出真 核细胞基因结构和功能的复杂性。 【答案】 4%;编码序列的比例小,调控序列的比例大,真核细胞基因结构和功能的复杂性。 [例 3]细胞在分化过程中没有发生变化的是( ) A.细胞形态 B.细胞结构 C.细胞功能 D.细胞内遗传物质 【解析】 :本题主要考查细胞分化的有关知识。细胞分化指细胞改变了原来的形态、结构和功能 而变为另一种形态、结构和功能的细胞的过程,细胞分化过程中虽然形态、结构和功能发生了 改变,但其中的遗传物质设有改变。 【答案】 D [例 4]下面对真核生物基因结构的认识中,不正确的是 A.编码区能够转录为相应的信使 RNA,经加工参与蛋白质的合成 B.在非编码区有 RNA 聚合酶结合点 C.真核细胞与原核细胞的基因结构完全一样 D.内含子不能够编码蛋白质序列 【解析】 真核细胞的基因结构比原核细胞的复杂,编码区包括内含子和外显子,内含子没有编 码蛋白质序列,因而转录的信使 RNA 必须经过剪切掉内含子的转录部分,再拼接起来,才能翻 译成蛋白质。因而 A、D 正确,C 错误。而在非编码区,不仅原核细胞有 RNA 聚合酶结合位点, 真核细胞也有,故 B 正确。 【答案】 C (四)能力训练 1.对真核细胞基因结构的正确叙述是 A.不同基因的内含子长度相同 B.每个基因中的外显子和内含子数目相同 C.不同基因的外显子长度相同 D.不同基因编码区的数目、长度不同 【解析】 真核细胞基因结构包括编码区和非编码区,编码区又包括许多外显子和内含子,不同 基因,编码区的数目、长度不同。 【答案】 D 2.下列关于基因结构中“与 RNA 聚合酶结合位点”的错误叙述是 A.是起始密码 B.是转录 RNA 时与 RNA 聚合酶的结合点 C.调控 mRNA 的转录 D.准确识别转录的起始位点并开始转录 【解析】 基因结构中, RNA 聚合酶结合位点是转录 RNA 时与 RNA 聚合酶的结合点, 与 调控 mRNA 的转录,能准确识别转录的起始位点并开始转录。 【答案】 A 3.关于真核细胞基因结构的正确叙述是 A.不同基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占比例很大

B.外显子所含碱基对的数目一般多于内含子所含碱基对的数目 C.内含子是不能转录、不能编码蛋白质序列的核苷酸序列 D.非编码区对基因的表达起调控作用 【解析】 真核细胞基因结构中的非编码区对基因的表达起调控作用。 【答案】 D 4.在一个真核细胞基因的编码区中,有两个外显子和一个内含子,测得一个外显子有 126 个碱 基,另一个外显子有 180 个碱基,内含子有 36 个碱基,那么这个编码区的碱基编码序列最多能 编码的氨基酸个数是 A.114 B.57 C.171 D.51 【解析】 氨基酸个数=

(126 + 180) ÷ 2 =51 个。 3

【答案】 D 5.人类基因组计划所测定的染色体是 A.所有常染色体 B.22 条常染色体和 X、Y 性染色体 C.所有性染色体 D.22 条常染色体和 2 条 X 染色体 【答案】 B 6. “人类基因组计划”中的基因测序工作是指测定 A.DNA 的碱基对排列顺序 B.mRNA 的碱基排列顺序 C.蛋白质的氨基酸排列顺序 D.DNA 的基因排列顺序 【解析】 人类的基因组是指人体 DNA 分子所携带的全部遗传信息。 人类基因组计划就是分析测 定人类基因组的核苷酸序列,因核苷酸在组成上大致相同,不同之处在于碱基不同,因此测定 人类基因组的核苷酸序列实质上是测定碱基的序列。 【答案】 A 7.原核细胞的基因结构和真核细胞基因结构的不同之处是 A.原核细胞的基因结构没有编码区 B.原核细胞的基因结构没有调控遗传信息表达的核苷酸序列 C.原核细胞的基因结构没有 RNA 聚合酶的结合点 D.原核细胞的基因结构中没有外显子和内含子 【解析】 原核细胞的基因结构包括非编码区和编码区; 真核细胞的基因结构包括非编码区和编 码区,编码区又包括外显子和内含子。 【答案】 D 8.真核细胞的一个基因只能编码一种蛋白质,以下说法正确的是 A.它的编码序列只含一个外显子和一个内含子 B.它的编码序列只含一个外显子和多个内含子 C.它的编码序列只含多个外显子和一个内含子 D.它的编码序列可含若干个外显子和内含子 【答案】 D 9.下列有关 RNA 聚合酶的叙述中不正确的是 A.基因编码区的下游有 RNA 聚合酶的结合位点 B.RNA 聚合酶的作用是催化 DNA 转录为 RNA C.RNA 聚合酶能识别调控序列中的结合位点,并与其结合

D.转录完毕后,RNA 链释放出来,RNA 聚合酶也从模板链上脱落下来 【解析】 RNA 聚合酶的作用是催化 DNA 转录为 RNA,RNA 聚合酶能识别调控序列中的结合位点, 并与其结合,转录完毕后,RNA 链释放出来,RNA 聚合酶也从模板链上脱落下来。 【答案】 A 10.原核细胞基因的非编码区组成是 A.基因的全部碱基序列组成 B.信使 RNA 上的密码序列组成 C.编码区上游和编码区下游的 DNA 序列组成 D.能转录相应信使 RNA 的 DNA 序列组成 【答案】 C 11.关于一个典型的真核基因和原核基因结构特点的叙述,不正确的是 A.都有不能转录为信使 RNA 的区段 B.都有与 RNA 聚合酶结合的位点 C.都有调控作用的核苷酸序列 D.都有内含子 【答案】 D 12.以下关于人类基因组计划对人类产生的进步性影响不正确的叙述是 A.这将加深对人类的遗传和变异的理解,使生物学的基础研究得到进一步的深入 B.人们将可以利用基因图谱将各种遗传疾病对号入座,有针对性地制造基因药物,对症下 药 C. 人们将可根据易读的人类基因组图谱中的 DNA 来预测人的性状, 随着个人遗传资料库的 建立,这必将给人们的升学、就业、保险、婚姻带来极大方便 D.通过控制人体的生化特性,人类将能够恢复或修复人体细胞和器官的功能,促进人类健 康 【解析】 考查人类基因组研究的意义。人类基因组研究,对于各种疾病,尤其是各种遗传病的 诊断、治疗具有划时代的意义;对于进一步了解基因表达的调控机制、细胞的生长、分化和个 体发育的机制,以及生物进化等具有重要的意义。 【答案】 C 13.假如原核细胞和真核细胞内分别合成了一种由 200 个氨基酸组成的蛋白质,那么决定该蛋 白质结构的基因 A.在真核细胞中较长 B.在原核细胞中较长 C.在原核细胞和真核细胞中一样长 D.基因长度与原核细胞和真核细胞所处状态有关 【解析】 考查原核基因和真核基因的区别。因为真核基因的编码区包含内含子和外显子,而原 核细胞中决定这 200 个氨基酸的碱基序列无内含子。所以真核细胞中的较长。 【答案】 A 14.若大肠杆菌基因 A 与人体基因 B 所控制合成的蛋白质含有相同数目的氨基酸,则 A、B 所含 碱基对数一般情况下 ( ) A.A、B 基本相等 B.A 大于 B C.B 大于 A D.不一定 【解析】真核细胞的基因编码区有内含子,而原核细胞的编码区是连续的,所以控制合成的蛋 白质含有相同数目的氨基酸的基因中,真核细胞的碱基对数一定大于原核细胞的 【答案】 C


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