生物：4.1《基因指导蛋白质的合成》学案(新人教版必修2)

1、4.1 基因指导蛋白质的合成【课程目标】1.知识与技能:能够清晰的概述遗传信息的转录和翻译的过程;分析转录、翻译、复制三者进行区别;要掌握DNA和RNA的异同点以及三种RNA功能的比较;对基因的表达、转录、翻译、密码子、反密码子的概念进行识记掌握;要会运用数学的方法,分析碱基与氨基酸的对应关系;要从细胞水平和分子水平两个层面充分认识转录和翻译的全过程,2.过程与方法:“基因指导蛋白质的合成”这一节内容,主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程,侧枝内容是DNA和RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。掌握主干知识中各个知识点的内在关系,又要能简洁、清晰地概述

2、遗传信息的转录和翻译的过程。3.情感态度与价值观(1体验基因表达过程的和谐,基因表达原理的逻辑美、简约美。(2认识到事物的现象是由本质决定等辨证唯物主义观点。【自主探究DIY】1.DNA的结构及作用在DNA和蛋白质之间,有一种中间物质充当信使,它就是。RNA包括三种,即:、。RNA也是一种,基本组成单位是,包括种碱基,可以储存,与DNA不同的是,组成RNA的五碳糖是,RNA的碱基组成中没有而有。RNA一般是链的,而且比DNA 。能够通过,从细胞核转移到细胞质中。2.遗传信息的转录DNA主要存在于中,因此,转录过程发生在中,RNA是在细胞核中,以为模板合成的,在此过程中用到酶,在转录的过程中也存

3、在着碱基互补配对,配对关系是,转录过程:第一步:DNA双链,DNA双链的碱基。第二步:游离的随机的与碰撞,当两者时,便以相结合。第三步:新结合的核糖核苷酸链接到正在合成的上。第四步:合成的mRNA从DNA链上释放,而后,恢复。3.遗传信息的翻译mRNA进入细胞质以后,游离在细胞质中的各种,就以为模板合成具有一定氨基酸顺序的,这一过程叫。在此过程中用到的“工人”是,翻译过程:第一步:mRNA进入细胞质与结合。携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对,进入位点1。第二步:携带组氨酸的t RNA以同样的方式进入。第三步:甲硫氨酸通过与组氨酸形成而转移到占据位点2的t RNA上。第四步:核糖体读

4、取下一个,原来占据位点1 的tRNA离开核糖体,占据位点2的t RNA进入位点1 ,一个新的氨基酸的t RNA进入位点2 ,继续肽链的合成,重复步骤2、3、4直至核糖体读取到。4.密码子密码子是指,课本表格共列出了个密码子,其中有个密码子对应氨基酸,一种密码子对应氨基酸,一种氨基酸对应密码子。【疑难点拨】1.DNA与RNA在组成、结构、功能等方面的异同比较 2.基因控制蛋白质合成 DNA 两大功能的比较:遗传信息的传递和表达是DNA 分子的基本功能,它们分别与生物的生殖和发育有关。遗传信息的传递发生在传种接代过程中,通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。遗传信息的表达发生在生物个体发育过程中

5、,是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程,通过遗传信息的表达控制个体发育过程。 注意(1在转录过程中,由于RNA不含T,在碱基互补配对时,U代替T与DNA中A配对。(2转运RNA的运载作用具有专一性。即一种转运RNA只能转运一种氨基酸。(3遗传密码在生物界是通用的,说明生物是由共同原始祖先进化来的,彼此之间存在着亲缘关系。思考(1简述DNA、mRNA、蛋白质之间的关系?例题一条多肽链中有100个氨基酸,则作为指导它合成的信使RNA分子和用来转录该信使RNA分子的基因中,分别至少有碱基多少个?A.100和200B.200和400C.300和300D.300和600(2碱基互补配对原则发生在哪些过程

6、中,不同过程中各自发生在哪两者间?例题科学家将人的-抗胰蛋白酶基因的DNA片段,注射到羊的受精卵中,该受精卵发育成的羊能分泌含-抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及(A.DNA按碱基互补配对的原则自我复制B.DNA以一条链为模板合成RNAC.RNA以自身为模板自我复制D.按照RNA上密码子的排列顺序合成蛋白质例题某信使RNA分子中,U占20%,A占10%,那么它的模板DNA片段中胞嘧啶占A.25%B.30%C.35%D.70%3.如何区分遗传信息、遗传密码(密码子、反密码子遗传信息是指DNA(基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序。遗传密码又叫密码子,是指信使RNA中能决定蛋白质中氨基酸排列顺序的

7、核苷酸排列顺序。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顺序。三者的主要区别有两点:一是存在的位置不同,遗传信息存在与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;二是作用不同,遗传信息的作用是控制生物性状,遗传密码的作用是决定蛋白质中氨基酸的排列顺序,反密码子的作用是识别遗传密码。三者之间最重要的是遗传信息,它通过控制遗传密码和反密码中核苷酸排列顺序来控制蛋白质的合成,从而控制生物的性状。例题组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有(A.4个B.20个C.61个D.64个例题一个转运RNA的反密码子为CGA,它运载的氨基酸及其密码

8、子是(A.精氨酸(CGAB.丝氨酸(UCUC.谷氨酸(GAGD.丙氨酸(GCU例题下列对转运RNA的描述,正确的是(A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内【课堂演练】一、迁移扩展 1.生物体内的核酸的种类 例 1噬菌体、烟草花叶病毒、烟草体内核苷酸的种类依次是 （ ） A.4、4、4 B.4、4、8 C.4、8、8 D.8、8、8 （ ） 变式 噬菌体、酵母菌和烟草花叶病毒中，构成遗传物质的碱基种类依次是 A4、5、4 B4、4、4 C4、8、4 D5、5、5 2.DNA、信使

9、RNA、转运 RNA 三者之间的关系 例 2信使 RNA 的核苷酸序列与下列何者互补 A.DNA 分子两条链的脱氧核苷酸序列 C.某一转运 RNA 分子的核糖核苷酸序列 （ ） B.DNA 分子的一条良脱氧核苷酸序列 D.所有转运 RAN 分子的核糖核苷酸序列 变式 若以 DNA 分子的两条链（甲与乙）中的甲链为模板进行转录，则下列有关信使 RNA 核苷酸链的叙 述，错误的是 （ ） B.碱基中不含胸腺嘧啶 D.碱基数量与乙链相同 A.碱基排列顺序与甲链互补 C.碱基排列顺序与乙链相同 二、综合提高 3.区分遗传信息、遗传密码（密码子） 、反密码 例 3 遗传密码和遗传信息分别存在于 ADNA

10、 分子和信使 RNA 分子上 C信使 RNA 分子和转运 RNA 分子上 （ B信使 RNA 分子和 DNA 分子上 DDNA 分子和转运 RNA 分子上 ） 变式 下列物质中不是由 DNA 分子的遗传信息控制合成的是 ( A胃蛋白酶 B血红蛋白 C雄性激素 D卵清蛋白 4.生物界是共用一套遗传密码 例 4把兔子的血红蛋白的信使 RNA 加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成兔子的血红蛋白，这说明 A.所有生物共用一套遗传密码 B.兔子的 DNA 可以指导大肠杆菌的蛋白质合成 D 蛋白质的合成是很简单的 C.兔子血红蛋白的合成基因进入大肠杆菌 变式 生物界在基本组成上的高度一致性表现在 ( 组成生物体的化学元素基本一致 各种生物体的核酸都相同 构成核酸的碱基都相同 各种生物体的蛋白质都相同 构成蛋白质的氨基酸都相同( A 三、创新应用 第 6 页（共 7 页）_ B C D 5.能够识别出 DNA、mRNA、转运 RNA 的结构简图以及复制、转录、翻译三个过程流程图 AGCATT 例 5关于“ | | | | | | ” 的正确含义是 ( TCGTAA A. 信使 RNA 分子的某一片段 C. 一个基因分子 B四个“密码子” DDNA 分子的某一片段 变式 下图为人体内蛋白质合成的一个过程，