2018_2019学年高中生物4.1基因指导蛋白质的合成学案设计新人教版必修2.doc

1、1第 1 节 基因指导蛋白质的合成学习目标1.概述遗传信息的转录和翻译过程。2.理解遗传信息与“密码子”的概念。3.运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。学习过程导入新课阅读教材 P62问题探讨,讨论利用恐龙的 DNA,真的能使恐龙复活吗?探究新知探究一:遗传信息的转录自主学习 1要求分析教材 P6263的插图1.基因是具有 的 DNA 片段;DNA 主要存在于 中;而蛋白质的合成是在 (填细胞器名称)上,在 中进行的。 2.比较 RNA 与 DNA 结构的不同。DNA RNA组成元素基本单位化学组成结构功能主要分布3.为什么 RNA 适于作 DNA 的信使呢?4.(1)DNA 与 RNA

2、 的化学成分比较,RNA 特有的是( )A.核糖、U B.脱氧核糖、U C.核糖、T D.脱氧核糖、T(2)组成核酸的碱基种类和核苷酸种类分别是( )A.4 8 B.5 4 C.4 4 D.5 85.DNA 的遗传信息是怎么传给 mRNA 的呢?(1)定义:(2)场所:(3)模板:(4)原料:(5)条件:6.如果 DNA 分子一条链的碱基排列顺序是ATTGACATG那么,与它互补的另一条 DNA 链的碱基排列顺序是 ; 2如果以此 DNA 单链为模板,转录出的信使 RNA 碱基顺序应该是 。 巩固练习1.DNA 分子的解旋发生在( )过程中。A.复制 B.转录 C.翻译 D.复制和转录2.果蝇

3、的遗传物质由( )种核苷酸组成。A.2 B.4 C.5 D.83.一个 DNA 分子可以转录出多少种多少个 mRNA 分子( )A.一种一个 B.一种多个C.多种多个 D.无数种无数个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,那么转录成该信使 RNA 的一段 DNA 分子中应有 C 和 T( )A.12 个 B.18 个 C.24 个 D.30 个自主总结 11.转录的概念:转录是在 中,以 为模板合成 的过程。 2.过程:(1)DNA 双链解开,DNA 双链的碱基得以暴露。(2)游离的 随机地与 DNA 链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与 DNA

4、 的碱基互补时,两者以 结合。 (3)新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的 mRNA 分子上。此处用到 。 (4)合成的 mRNA 从 DNA 链上释放,而后 DNA 双链恢复。3.DNA 复制、转录的比较归纳总结项目 复制 转录时间 个体生长发育的整个过程场所 主要在( ) 主要在( )模板 DNA 的( )条单链 DNA 的( )条链原料 4 种( ) 4 种( )酶 ( 、 、 ) ( )产物 2 个双链( ) 1 个单链( );(mRNA 或 tRNA 或 rRNA)特点 半保留复制;边解旋边双向复制(真核生物) 边解旋边转录;转录后的 DNA 仍恢复原来的双链结构碱基配对原则 A-T

5、T-A C-G G-C A-U T-A C-G G-C遗传信息传递 DNADNA DNAmRNA意义 遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状探究二:遗传信息的翻译自主学习 21.翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,称为遗传信息的翻译。(1)场所:(2)模板:(3)原料:3(4)产物:2.碱基与氨基酸之间的对应关系(1)DNA、RNA 都只含有 种碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有 种。 (2) 上决定一个氨基酸的 的碱基,叫做密码子。 (3)种类:共有 种,其中起始密码 个,分别是 、 ,能够编码氨基酸的密码子有 种;

6、3 个为终止密码子,分别是 、 、 ,不能编码氨基酸。 3.转运工具搬运工: ,每种 只能转运并识别 种氨基酸,其一端是 的部位,另一端有 个碱基,称为 。 特点:简并性:一个密码子对应 1 个氨基酸;但一个氨基酸可能有 密码子。 通用性:所有的生物共用一套遗传密码。4.mRNAU-U-A-G-A-U-A-C-U这条 mRNA 上有 个密码子,写出与其相应的反密码子为 ;并根据密码子表,列出相应的氨基酸序列为 (查密码子表填写)。 自主总结 21.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。遗传信息 遗传密码 反密码子概念是指 上特定的脱氧核苷酸排列顺序 上决定一个氨基酸的 3 个相邻碱基 与 mRNA

7、 分子中密码子互相配对的 上的 3 个碱基作用决定蛋白质中氨基酸的排列顺序翻译时决定肽链的氨基酸排列顺序与 mRNA 上 3 个碱基互补,以确定氨基酸在肽链上的位置种类 多种多样共 64 种,编码氨基酸的密码子共61 种,终止密码子共 3 种,不能编码氨基酸61 种2.请同学们阅读教材 P66的“思考”并尝试归纳以下问题:(1)氨基酸如何进入核糖体?(2)核糖体上有几个翻译的位点?(3)核糖体移动的方向是怎样的?(4)肽链如何形成?合作探究 1分组合作,对上面的问题进行讨论、辨析和探究。用模具演示翻译过程,然后继续完成翻译与转录、复制过程的异同点的对比。(完成下表)表达遗传信息DNA 的功能

8、复制遗传信息转录 翻译概念时间场所条 模4板原料酶件能量碱基配对原则过程产物特点遗传信息的传递方向课时检测1.在下列的转录简式中有核苷酸( )DNA:ATGCRNA:UACGA.4 种 B.5 种 C.6 种 D.8 种2.对下图所示,正确的说法有( )表示 DNA 复制过程 表示转录过程 图中共有 5 种碱基 图中共有 8 种核苷酸 图中共有 5 种核苷酸 图中的 A 均代表同一种核苷酸A. B. C. D.3.组成 mRNA 分子的 4 种核苷酸能组成多少种密码子( )A.20 B.59 C.61 D.644.某 DNA 分子片段中碱基为 2 400 对,则由此片段所控制合成的多肽链中,最

9、多有氨基酸多少种( )A.800 B.400 C.200 D.205.下列对蛋白质的翻译过程的说法中,错误的是( )A.以细胞质中游离的氨基酸为原料 B.以核糖体 RNA 作为遗传信息模板C.以转运 RNA 为氨基酸运输工具 D.合成具有一定氨基酸序列的蛋白质6.一条多肽链中有 1 000 个氨基酸,则作为合成多肽链的 mRNA 分子和用来转录该 mRNA分子的基因中,分别至少要有多少个碱基( )A.1 000 和 2 000 B.2 000 和 4 000 C.3 000 和 3 000 D.3 000 和 6 000 7.某基因由 192 个脱氧核苷酸组成,其控制合成的一条多肽链在形成过程

10、中脱掉的水分子数最多为( )A.191 个 B.95 个 C.32 个 D.31 8.在下列细胞结构中,有可能发生碱基互补配对行为的一组是( )5A.细胞核、线粒体、叶绿体、中心体 B.细胞核、核糖体、中心体、线粒体C.线粒体、叶绿体、细胞核、高尔基体 D.线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核9.一个转运 RNA 的一端 3 个碱基是 GAU,它所携带的氨基酸的密码子是由下列哪个 DNA分子的模板片段转录而来的( )A.GUA B.GAT C.GAA D.GAU10.请根据基因控制蛋白质合成的示意图回答问题。(1)填写右图中号码所示物质或结构的名称或简写: (2)图中恰好位于内的三个氨基酸分别是(查

11、密码子表) 。 (3)合成的过程在遗传学上叫做 。 进入细胞质后,与 结合起来,在内发生的过程叫做 。 (4)储存在 分子中的遗传信息最终传递给 分子,并通过代谢得以表达。 参考答案学习过程导入新课不能,需要使恐龙 DNA 上的基因表达出来,表现恐龙的特性。探究新知自主学习 11.遗传效应 细胞核 核糖体 细胞质2.DNA RNA组成元素 C、H、O、N、P基本单位脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)化学组成一分子磷酸脱氧核糖A、T、C、G一分子磷酸核糖A、U、C、G续表DNA RNA结构 规则的双螺旋结构 一般单链结构功能 编码复制遗传信息,控制蛋白 传递遗传信息,并通过蛋白质表6质合成 达

12、出来主要分布 细胞核,线粒体,叶绿体 细胞质3.RNA 一般是单链,长度比 DNA 短;能通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。RNA 碱基序列也储存遗传信息。RNA 有三种,在翻译过程中起模板作用的是 mRNA,起转运作用的是 tRNA,参与构成核糖体的是 rRNA。4.(1)A (2)D5.转录(1)转录是在细胞核内进行的,是以 DNA 双链中的一条链为模板,合成 mRNA 的过程。(2)细胞核。(3)DNA 分子的一条链。(4)四种核糖核苷酸。(5)ATP(能量)、酶。6.TAACTGTAC UAACUGUAC巩固练习1.D 2.B 3.C 4.D 自主总结 11.细胞核 DNA 的一条链

13、mRNA2.(2)核糖核苷酸 氢键 (3)RNA 聚合酶3.细胞核 细胞核两 一脱氧核苷酸 核糖核苷酸解旋酶 DNA 聚合酶 DNA 连接酶 RNA 聚合酶DNA RNA自主学习 21.(1)核糖体 (2)mRNA (3)氨基酸 (4)蛋白质2.(1)4 20(2)信使 RNA 3 个相邻(3)64 2 AUG GUG 61 UAA UAG UGA3.tRNA tRNA 1 携带氨基酸 3 反密码子 一个或多个4.3 AAUCUAUGA 天冬酰胺-亮氨酸自主总结 21.DNA mRNA tRNA2.(1)转运 RNA 运载着一个氨基酸进入到核糖体,以信使 RNA 为模板,按照碱基互补配对原则,

14、把转运来的氨基酸放在位点 1 上,第二个转运 RNA 携带相应的氨基酸以同样的方式进入位点 2。(2)2 个。(3)沿着 mRNA 读取密码子,直至读到终止密码子。(4)氨基酸脱水缩合。合作探究 1表达遗传信息DNA 的功能 复制遗传信息 转录 翻译7概念以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程以 DNA 中的一条链为模板,合成 mRNA 的过程游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程续表表达遗传信息DNA 的功能 复制遗传信息 转录 翻译时间 减数第一次分裂前的间期或有丝分裂间期 在生长发育的连续过程中 在生长发育的连续过程中场所 在细胞核(主

15、要),线粒体,叶绿体 主要在细胞质的核糖体上模板以 DNA 的两条链为模板 以 DNA 的一条链为模板 以 mRNA 为模板原料四种游离的脱氧核苷酸 四种游离的核糖核苷酸 20 种氨基酸酶 DNA 解旋酶,DNA 聚合酶等 RNA 聚合酶等 各种合成酶等条件能量 需要 ATP碱基配对原则AT,TA,GC,CG AU,TA,GC,CG AU,UA,GC,CG过程DNA 双螺旋解开,每条链提供准确模板;按照碱基互补配对原则,各自合成子链;子、母链结合盘绕形成两个新 DNA 分子DNA 双螺旋解开,其中一条链提供准确模板;按照碱基互补配对原则,形成 mRNA;合成的 mRNA 从 DNA链上释放,而

16、后,DNA 双链恢复mRNA 进入细胞质,与核糖体结合,mRNA 作为模板;按照碱基互补配对原则与mRNA 上每三个碱基配对的 tRNA运载着氨基酸进入核糖体;以mRNA 上的遗传密码顺序,把一定的氨基酸放在相应的位置,合成有一定氨基酸序列的蛋白质产物 两个一样的双链 DNA分子 一条单链的 mRNA 具有特定氨基酸序列的蛋白质特点 边解旋边复制,半保留式复制边解旋边转录,双链 DNA分子全保留式转录。(可有多个基因同时转录)一个 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,翻译结束后,mRNA 分解成单个核苷酸遗传信息的传递方向亲代 DNA子代 DNA DNAmRNA通过 RNA 将遗传信息反映到蛋白质分子结构上,使后代重现亲代性状8课时检测1.D 2.C 3.D 4.D 5.B 6.D 7.C 8.D 9.B10.(1)DNA mRNA tRNA 核糖体(2)甲硫氨酸-丙氨酸-丝氨酸(3)转录 核糖体 翻译(4)DNA 蛋白质