高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二章 细胞的结构和生命活动第二节 细胞——生命活动的基本单位试讲课ppt课件

这是一份高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第二章 细胞的结构和生命活动第二节 细胞——生命活动的基本单位试讲课ppt课件，共32页。PPT课件主要包含了遗传信息概述，遗传信息定义及作用，遗传学发展历程及现状，细胞核结构与功能，细胞核与细胞质关系，DNA分子结构及特点，分类及功能，染色体与遗传信息传递，DNA复制原理及步骤，转录过程及调控机制等内容，欢迎下载使用。

遗传信息概述细胞核结构与功能遗传信息在细胞核中储存形式遗传信息复制、转录和翻译过程遗传信息异常与疾病关系遗传信息研究进展与未来展望思考题与课堂互动
遗传信息是指生物体内控制遗传性状的信息，它以DNA或RNA的形式存在。
遗传信息控制生物体的生长、发育、代谢等生命过程，并决定生物体的遗传特征。
遗传信息主要储存在细胞核中的DNA分子上，DNA分子由四种碱基组成，通过不同的碱基排列组合形成遗传密码。
遗传信息通过生殖细胞（如精子和卵子）在生物体间进行传递，同时也可以通过基因突变、基因重组等方式在生物体内进行遗传信息的改变和传递。
遗传信息载体与传递方式
现代遗传学已经发展成为一个涉及多个学科的综合性科学，包括分子生物学、生物信息学、表观遗传学等多个分支，为人类认识生命本质和探索生命奥秘提供了重要手段。
遗传学作为一门科学，经历了从孟德尔遗传定律到基因理论的建立，再到现代遗传学的发展等多个阶段。
细胞核呈椭圆形或圆形，通常位于细胞的中心位置。
细胞核大小因细胞类型和生物种类而异，但通常占细胞总体积的10%左右。
细胞核位于细胞质中，通过核膜与细胞质分隔开。
细胞核形态、大小及位置
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细胞核组成部分及其功能
双层膜结构，将细胞核与细胞质分隔开，控制物质进出细胞核。
由蛋白质纤维组成的网架结构，维持细胞核的形态和稳定性。
由DNA和蛋白质组成的复合结构，DNA上携带着遗传信息，控制细胞的生长、分裂和代谢等生命活动。
位于细胞核中心的一个或多个球形结构，与核糖体RNA的合成有关。
细胞核与细胞质的相互依存
细胞核需要细胞质提供能量和代谢物质以维持其正常的生理功能，而细胞质则需要细胞核提供的遗传信息进行生长和分裂。
细胞核与细胞质的物质交换
通过核膜上的核孔实现细胞核与细胞质之间的物质交换，如mRNA和蛋白质等。
细胞核中的遗传信息控制细胞质中的代谢过程，如酶的合成和代谢途径的调控等。
遗传信息在细胞核中储存形式
由两条反向平行多核苷酸链组成，形成双螺旋结构。
具有稳定性、复制性和遗传性，能够储存大量遗传信息。
A-T、G-C的碱基配对原则保证了DNA复制的准确性。
基因是DNA分子上具有特定遗传信息的一段片段，是决定生物性状的基本单位。
结构基因和调控基因，前者直接编码蛋白质，后者调控基因表达。
控制生物性状、遗传信息传递和表达，以及生物体生长发育等生命活动。
在生殖细胞形成和受精过程中，染色体起到传递遗传信息的作用。
染色体异常可能导致遗传疾病的发生，如唐氏综合征等。
由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的载体。
遗传信息复制、转录和翻译过程
包括边解旋边复制、半保留复制和半不连续复制三个步骤，其中边解旋边复制是指DNA在复制时，双链在解旋酶的作用下解开成单链，然后以单链为模板进行复制；半保留复制是指新合成的DNA分子中，一条链是母链，另一条链是新链；半不连续复制是指DNA复制时，一条链的合成是连续的，另一条链的合成是不连续的。
DNA复制是指DNA双链在细胞分裂间期阶段解旋为单链，然后以每一条单链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。
转录调控主要通过调控转录因子的活性和DNA的转录起始点来实现。转录因子能够与DNA上的特定序列结合，影响RNA聚合酶的结合和活性，从而调控转录的速率和产物的数量。
转录是以DNA的一条链为模板，以RNA为引物，在DNA指导的RNA聚合酶催化下，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
翻译是指以mRNA为模板，以tRNA为转运工具，在核糖体上合成蛋白质的过程。在翻译过程中，mRNA上的遗传密码被逐个读取，并通过tRNA上的反密码子与相应的氨基酸进行配对，按照特定的顺序连接成多肽链，最终形成具有特定功能的蛋白质。
蛋白质合成是翻译过程的最终产物。在合成过程中，核糖体沿着mRNA链移动，逐个读取遗传密码，将相应的氨基酸连接成多肽链。当核糖体遇到终止密码子时，合成过程结束，释放出完整的蛋白质分子。
遗传信息异常与疾病关系
基因突变可能导致疾病的发生，如遗传性疾病、肿瘤等，同时也会影响个体的生理特征、代谢功能及药物反应等方面。
基因突变是指基因序列发生永久性的变化，导致遗传信息改变，可能引发疾病或遗传特征变异。
包括点突变、插入突变、缺失突变等，这些突变可能导致基因表达异常或蛋白质功能改变。
基因突变概念、类型及影响
染色体变异可能由遗传因素、环境因素或生物因素等引起，如辐射、化学物质、病毒感染等。
包括染色体数量异常和结构异常，如唐氏综合征、爱德华氏综合征等。
染色体变异可能导致胎儿畸形、智力障碍、生长发育迟缓等问题，还可能引起不孕不育、自然流产等后果。
通过遗传咨询、产前筛查、基因检测等手段，避免遗传性疾病的发生。同时，加强环境保护和减少有害物质接触，降低基因突变和染色体变异的风险。
针对不同类型的遗传性疾病，采取相应的治疗措施，如药物治疗、手术治疗、基因治疗等。同时，进行对症治疗和康复训练，改善患者的生活质量和预后。
遗传信息研究进展与未来展望
基因编辑技术是一种通过人为手段对生物体基因组进行修改的技术，包括锌指核酸酶(ZFN)、转录激活样效应核酸酶(TALEN)和CRISPR/Cas9等技术。
基因编辑技术发展历程及现状
基因编辑技术经历了从最初的基因敲除到基因替换、基因修复等不断发展和完善的过程，其中CRISPR/Cas9技术是最具革命性的突破。
基因编辑技术在农业、畜牧业、生物医药等领域得到了广泛应用，如培育转基因作物、改良家畜品种、治疗遗传性疾病等。
基于个人基因组信息，可制定个性化的医疗方案，提高治疗效果和药物反应预测准确性。
遗传信息在医学领域应用前景
通过分析遗传信息，可预测个体患某种疾病的风险，并采取相应的预防措施，降低疾病发生率。
基于遗传信息，可发现新的药物靶点，加速新药研发进程，提高药物研发成功率。
基因编辑技术涉及人类生命起源和尊严等基本伦理问题，如胚胎基因编辑、基因隐私等，需要制定相应的伦理规范和法律法规。
基因编辑技术的广泛应用可能导致基因歧视、基因鸿沟等社会问题，需要加强科普宣传和教育，提高公众对基因编辑技术的认识和理解。
基因编辑技术仍存在脱靶效应、基因嵌合体等问题，需要进一步提高技术准确性和安全性。
遗传信息研究面临挑战与伦理问题
遗传信息通过DNA复制和遗传密码的传递，从亲代传递给子代。
遗传信息的传递还受到表观遗传修饰等机制的调控，影响基因的表达和遗传。
遗传信息储存于细胞核中的DNA分子上，DNA是遗传信息的载体。
遗传信息储存于何处？如何传递？
DNA分子由两条反向平行的多核苷酸链组成，形成双螺旋结构。
DNA分子具有半保留复制的特性，即复制时每条母链作为模板合成一条新的子链。
DNA分子结构有何特点？如何复制？
DNA复制过程需要依赖一系列的酶和辅助因子，如解旋酶、DNA聚合酶等。
基因突变可能导致生物体出现遗传疾病、肿瘤等异常表型。
基因突变还可能产生新的等位基因，为生物进化提供原材料。
预防基因突变的方法包括避免有害环境因素、进行遗传咨询和产前诊断等。
基因突变对生物体有何影响？如何预防？
遗传信息在疾病诊断和治疗中发挥着重要作用，如基因诊断和基因治疗等。
举例说明遗传信息在医学领域应用案例
遗传信息在药物研发和个性化医疗中也有广泛应用，如基于基因多态性的药物剂量调整等。
遗传信息还可以用于评估遗传疾病的风险和预测疾病的发展趋势，为临床决策提供依据。