基因指导蛋白质的合成(1)学案.docx
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1、基因指导蛋白质的合成(1)学案基因指导蛋白质的合成(2)学案 第4章(基因的表达)第课时课题名称时间第周星期课型新授课主备课人张勤让目标1.遗传信息的翻译的过程。2.运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系。重点1.遗传信息的翻译的过程2.遗传信息、密码子、反密码子的概念含义二次备课难点遗传信息的翻译的过程自主学习自主学习一、学生阅读课本64页,勾画:1.翻译的概念2.密码子的概念3.试完成课本64页思索与探讨1.2二、学生结合课本65页密码子表完成课本65页思索与探讨1.2.3三、学生阅读课本65-67页1.勾画:反密码子的概念(温馨提示:留意图4-5)2.理解蛋白质的合成过程(温馨提示:留意
2、图4-6及文字)3.学生通过完成填表,理解转录、翻译过程的碱基配对关系DNA双链CAGmRNAAtRNAGAG氨基酸丙氨酸 生成问题:精讲互动1师生研讨,总结:翻译的场所:_;翻译的模板:_;翻译的原料:游离的各种_;翻译的产物:具有_的蛋白质。4.翻译的工具:问题探讨:翻译过程的装配机器和搬运工分别是什么?每种tRNA只能识别并转运_种氨基酸。2.师生共同小结:基因指导蛋白质的合成过程. 3.多肽链中氨基酸个数:mRNA中碱基数:基因(DNA)碱基数= 4.氨基酸、密码子、反密码子(tRNA)对应关系:达标训练1.转录和翻译是真核细胞中基因表达的两个重要步骤,推断下列有关叙述正确的是()A.
3、两者须要的原料不同B.两者所需酶的种类相同C.两者在同一场所中进行D.两者碱基配对的方式相同2.如图是人体细胞的一个生理过程,据图分析不正确的是:A此过程遵循碱基互补配对原则B此过程肯定产水C该过程不须要DNA聚合酶D.合成后就起先担当细胞的生命活动3.人体神经细胞与肝细胞的形态,结构和功能不同,其根本缘由是()A.DNA碱基排列依次不同B.核糖体不同C.转运RNA不同D.信使RNA不同4.某条多肽的相对分子质量为2778,若氨基酸的平均相对分子质量为110,如考虑终止密码子,则编码该多肽的基因长度至少是()A.75对碱基B.78对碱基C.90对碱基D.93对碱基5.某基因中含有1200个碱基
4、对,则由它限制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽健的个数是()A198个B398个C400个D798个6.课本67页练习 第1节基因指导蛋白质的合成 学习导航 1.学习目标 (1)区分遗传信息、遗传密码(密码子)、反密码子。 遗传信息是指DNA(基因)中能限制生物性状的脱氧核苷酸的排列依次。 遗传密码又叫密码子,是指信使RNA中能确定蛋白质中氨基酸排列依次的核苷酸排列依次。 反密码子是指转运RNA中能识别信使RNA上相应遗传密码的核苷酸排列依次。 三者的主要区分有两点:一是存在的位置不同,遗传信息存在于DNA(基因)中,遗传密码存在于信使RNA上,反密码子存在于转运RNA上;二是作用不
5、同,遗传信息的作用是限制生物性状,遗传密码的作用是确定蛋白质中氨基酸的排列依次,反密码子的作用是识别遗传密码。遗传信息通过确定遗传密码和反密码子中核苷酸排列依次来限制蛋白质的合成,从而限制生物的性状。 (2)比较DNA与RNA在组成、结构、功能等方面的异同。 (3)概述遗传信息的转录和翻译的概念和过程。 (4)从场所、模板、条件、原料、产物等方面比较转录和翻译异同。 (5)运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。 2.学习建议 第4章基因的表达新教材新学案生物必修(A版)(1)学习本节学问首先通过比较DNA与RNA的异同,了解RNA的分子结构;再比较tRNA、mRNA、rRNA,明确它们的作
6、用。 (2)要结合教材有关转录图解或模型动画演示,弄明白通过转录,即碱基互补配对(A-T、G-C、T-A、A-U)实现了遗传信息由DNA到mRNA的传递;再通过翻译过程,在核糖体中实现了遗传信息由mRNA(密码子)到蛋白质(氨基酸序列)的传递。 (3)本节的主要学问是遗传信息的转录和翻译,学习过程中要以问题为主线,从细胞水平、分子水平、场所、时间、空间、连续性等多个层面相识转录和翻译的过程,把握其实质。 自我测评 一、选择题 1.由DNA分子隐藏的信息所支协作成的RNA在完全水解后,得到的化学物质是()。 A.核糖、碱基、磷酸B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C.氨基酸、葡萄糖、碱基D.脱氧核糖、碱
7、基、磷酸 2.对一个动物个体来说,几乎全部的体细胞都含有相同的基因,但细胞与细胞之间存在功能的差异,这是因为它们合成不同的()。 A.转运RNAB.信使RNAC.组蛋白D.核糖体 3.右图所表示的生理过程的名称、碱基数、核苷酸数依次为()。 A.RNA复制、4种、4种B.DNA转录、4种、4种 C.DNA复制、5种、5种D.RNA转录、5种、8种 4.DNA分子复制与遗传信息转录的相同之处是()。 A.利用的模板都相同B.利用的原料都相同 C.所利用的酶都相同D.都遵循碱基互补配对原则 5.下列关于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
8、作为遗传信息模板 C.以转运RNA为氨基酸运输工具 D.合成具有肯定氨基酸序列的蛋白质 6.在信使RNA中,确定一个氨基酸须要的碱基数为()。 A.1个B.2个C.3个D.4个 7.(2022年上海市高考题)某蛋白质由n条肽链组成,氨基酸的平均分子量为a,限制该蛋白质合成的基因含b个碱基对,则该蛋白质的分子量约为()。 8.反密码子是指()。 A.DNA上三个相邻的碱基对B.mRNA上三个相邻的碱基 C.tRNA上的三个碱基D.rRNA上的三个碱基 9.DNA的复制、转录和蛋白质的合成分别发生在()。 A.细胞核、细胞质、核糖体B.细胞核、细胞核、核糖体 C.细胞质、核糖体、细胞核D.细胞质、
9、细胞核、核糖体 10.密码子的组成是()。 A.由A、T、G、C四种碱基中的任何三个做排列组合 B.由A、U、G、C四种碱基中的任何三个做排列组合 C.由A、T、C、G、U五种碱基中任何三个做排列组合 D.由A、U、G、T四种碱基中的任何三个做排列组合 11.从单尾鳍鲤鱼的成熟卵中提取一种RNA,注入双尾鳍金鱼受精卵中,结果幼小金鱼中有一些出现单尾鳍性状。这种RNA之所以对性状遗传有明显的作用,是因为()。 A.它是鱼类的主要遗传物质 B.它以密码子的形式携带特定遗传信息 C.它是有关蛋白质合成的工具 D.它是核糖体的基本的化学成分 12.在双链DNA中,已知其中一条(A+G)/(T+C)=0
10、.4,那么以它的互补链为模板,转录成的mRNA中(A+G)/(C+U)应是()。 A.2.5B.1C.0.4D.1.25 13.下列关于遗传信息的物质基础的叙述中,不正确的是()。 A.从根本上讲,遗传信息的物质基础是基因中的特定脱氧核苷酸序列 B.基因转录形成的mRNA中核糖核苷酸序列也是遗传信息的物质基础 C.mRNA翻译形成的蛋白质中的氨基酸序列也是遗传信息的物质基础 D.在DNA分子中,碱基对的特定排列依次同样是遗传信息的物质基础 14.细胞内的DNA分子转录的产物不包括()。 A.mRNAB.ATPC.rRNAD.tRNA 二、非选择题 15.图4-2表示DNA的一部分和RNA的一片
11、段,请依据图回答下面的问题。 (1)以甲链为模板合成乙链的过程称为,图中9处发生的作用是先由,然后与四周游离的,最终以连接。 (2)以甲链为模板合成丙链的过程称为,丙链自下而上四个碱基的化学名称依次为。 (3)乙链和丙链都是以甲链为模板合成的,但二者之间在化学组成上存在的明显不同之处是: ; (4)填写下页表: 16.下图是蛋白质合成的示意图,请依据图回答下面的问题。 (1)转录是在中进行的,它是以为模板合成的过程,翻译是在中进行的,它是以为场所,以为模板,以为运载工具,合成具有肯定依次的蛋白质的过程。 (2)密码子是指。 (3)信使RNA上的一段碱基序列是AUGCACUGGCGUUG,则转录
12、该信使RNA片段的DNA的模板链的碱基序列是: 。 17.下图表示DNA为模板转录RNA的过程图解。图中4、5表示两种功能不同的酶。请依据图分析回答下面的问题。 (1)在玉米的叶肉细胞,则能够进行该生理过程的细胞结构有。 (2)转录过程中DNA首先在的催化作用下,由供应能量,将DNA分子中碱基对内的断开,该过程称为。 (3)然后在的催化作用下,以其中的链作为信息模板,以为原料,由供应能量,根据原则,合成出。 (4)通过转录,DNA分子中的遗传信息被精确地转移到中。 (5)在真核细胞的细胞核中,转录的产物通过进入细胞质中,与结合在一起干脆指导蛋白质的生物合成过程。 参考答案 一、选择题 1.A2
13、.B3.D4.D5.B6.C7.D8.C9.B10.B11.B12.C13.C14.B 二、非选择题 15.(1)DNA的复制;解旋酶的作用使氢键断裂;脱氧核苷酸互补配对;氢键(2)转录尿嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶(3)乙链中含有胸腺嘧啶和脱氧核糖,而丙链没有;丙链中含有尿嘧啶和核糖,而乙链没有。(4)填表如下: 16.(1)细胞核DNA的一条链信使RNA细胞质核糖体信使RNA转运RNA氨基酸 ()mRNA上确定一个氨基酸的三个相邻的碱基 ()TACGTGACCGCAAC 17.(1)细胞核、线粒体、叶绿体(2)5解旋酶ATP氢键解旋 (3)4RNA聚合酶甲3四中游离的核糖核苷酸ATP碱基互
14、补配对 2信使RNA(4)信使RNA(5)核孔核糖体 4.1基因指导蛋白质的合成教学案 人教版必修二生物4.1基因指导蛋白质的合成教学案 一、RNA(阅读教材P6263)1基本单位的组成2结构:一般是单链,长度比DNA短。3分类:分为信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)。留意RNA是RNA病毒的遗传物质;部分酶的化学本质是RNA。二、遗传信息的转录(阅读教材P6263)留意(1)转录和复制都遵循碱基互补配对原则,复制时AT配对,转录时AU配对。(2)推断某核酸片段是DNA还是RNA,采纳以下方法依据五碳糖不同。依据含氮碱基不同。利用甲基绿吡罗红染液进行染色。
15、三、遗传信息的翻译(阅读教材P6467)留意(1)一个mRNA翻译出的多肽链不肯定是一条,可以同时附着多个核糖体,翻译出多条多肽链。(2)当某种氨基酸运用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速率。重点聚焦1哪些细胞组分参加了蛋白质的合成?2什么是遗传密码?3基因如何指导蛋白质的合成? 共研探究1依据教材P6263图41、42和DNA分子的结构,填写下表:DNARNA分布主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中 化学组成基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸碱基嘌呤腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)嘧啶胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U) 五碳糖
16、脱氧核糖核糖结构规则的双螺旋结构通常为单链结构2.如图为一段DNA分子,假如以链为模板进行转录,试回答下列问题:(1)写出对应的mRNA的碱基序列。提示:AUGAUAGGGAAAC。(2)mRNA与链的碱基序列互补配对。(3)mRNA与链碱基序列的差异。相同点:a.碱基数目相等;b.都含A、G、C3种碱基。不同点:mRNA中含有碱基U,链中含有碱基T。(4)RNA为什么能作为DNA的信使?提示:RNA的基本组成单位是核苷酸,含有4种碱基,可以储存遗传信息;RNA一般是单链,比DNA短,能通过核孔,从细胞核进入细胞质;组成RNA的碱基也严格遵循碱基互补配对原则。 总结升华1三种RNA的比较mRN
17、AtRNArRNA分布部位常与核糖体结合细胞质中与蛋白质结合形成核糖体结构 续表mRNAtRNArRNA功能翻译时作模板翻译时作搬运氨基酸的工具参加核糖体的组成联系组成相同:4种核糖核苷酸;来源相同:都由转录产生;功能协同:都与翻译有关2.转录有关问题分析(1)碱基互补配对关系:GC、CG、TA、AU。(2)mRNA与DNA模板链碱基互补,但与非模板链碱基序列基本相同,只是用U代替T。(1)转录的基本单位是基因,而不是整个DNA。(2)在真核细胞内,转录出来的RNA需经过加工才具有生物活性。 对点演练1从单尾金鱼卵细胞中提取RNA注入金鱼受精卵中,发育成的金鱼中有一些出现了单尾性状,这些RNA
18、最可能是()A遗传物质BtRNACmRNADrRNA解析:选C金鱼的遗传物质是DNA,A错误;tRNA和rRNA不参加性状的限制,B、D错误;mRNA携带着遗传信息,可以干脆限制生物性状,C正确。共研探究1依据图甲回答下列问题:(1)图甲表示翻译过程,发生场所为细胞质(或核糖体)。(2)翻译过程:原料:游离在细胞质中的各种氨基酸。模板:mRNA。结果:合成具有肯定氨基酸依次的蛋白质。2由图乙可知:一条mRNA可同时附着多个核糖体,产生多条多肽链。3碱基与氨基酸之间的对应关系:组成生物体的氨基酸有20种,mRNA上的碱基有4种。(1)1个碱基确定1个氨基酸时,可以编码414种氨基酸。(2)2个碱
19、基确定1个氨基酸时,可以编码4216种氨基酸。(3)3个碱基确定一个氨基酸时,可以编码4364种氨基酸。所以至少须要3个碱基确定1种氨基酸才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。4结合教材P65表41,回答下列问题:(1)密码子有64种,终止密码子有3种,确定氨基酸的密码子有61种。(2)推断正误一种氨基酸对应一种密码子。()密码子的简并性对遗传的稳定性和提高翻译速率有肯定的意义。()密码子中一个碱基发生变更,对应的氨基酸肯定变更。()解析:一种氨基酸可以有多个密码子,如缬氨酸有GUU、GUA、GUC等密码子。ACU变为ACC(或ACA),对应的氨基酸仍为苏氨酸。答案:5结合图解,回答下列问题:
20、 (1)基因中的碱基数mRNA分子中的碱基数蛋白质分子中的氨基酸数等于631。(2)在蛋白质合成过程中,基因中碱基数、mRNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比不肯定(填“肯定”或“不肯定”)遵循以上数量关系,因为在一段多肽链对应的mRNA中含有不编码氨基酸的终止密码子,在其对应的DNA中,还含有一些不能转录为mRNA的DNA片段。 总结升华1DNA复制、转录与翻译的比较项目DNA复制转录翻译场所主要是细胞核主要是细胞核主要是细胞质中的核糖体模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸时间细胞分裂间期生物生长发育的过程中产物2个相同的DNARNA
21、(mRNA、tRNA、rRNA)有肯定氨基酸排列依次的蛋白质特点边解旋边复制,半保留复制边解旋边转录1个mRNA分子可结合多个核糖体,提高蛋白质的合成速率探讨方法可用放射性同位素标记“T”可用放射性同位素标记“U”可用放射性同位素标记“氨基酸”联系 2遗传信息、密码子和反密码子的关系项目遗传信息密码子反密码子作用限制生物的性状干脆确定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子,转运氨基酸种类多样性64种61种图解 3.密码子、反密码子及氨基酸数量的对应关系由图可得出如下结论:(1)由可知:除终止密码子外,一种密码子对应一种反密码子。(2)由可知:一种氨基酸对应一种或多种密码子(或反密码子)。(3)由可知:
22、一种密码子(或反密码子)只对应一种氨基酸。4转录、翻译中的有关计算(1)基因中碱基、RNA中碱基和氨基酸的数量关系转录时只以DNA的一条链为模板,因此转录形成的mRNA分子中的碱基数目是基因中碱基数目的1/2。翻译过程中,mRNA中每3个碱基确定1个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3。(2)基因限制蛋白质合成过程中的相关数量关系基因中碱基数mRNA中碱基数蛋白质中氨基酸数631。(1)从核糖体上脱离下来的肽链还要进一步加工,才能成为具有生物活性的蛋白质。(2)由于终止密码子的存在,mRNA中碱基数比氨基酸数的3倍还要多一些,留意题目中是否有限定词,如“最
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