细胞的基本结构（三）细胞器之间的合作教案

1、.适用学科高中生物适用年级高一适用区域人教版区域课时时长分钟2课时知识点1. 细胞器之间的协调配合2. 基因指导蛋白质的合成教学目的1. 遗传信息的转录和翻译的过程2. 细胞器的功能3. 细胞器之间的协调配合教学重点1. 遗传信息的转录和翻译的过程2. 细胞器的功能3. 细胞器之间的协调配合教学难点1. 细胞器之间的协调配合2. 遗传信息的翻译过程3. 基因表达过程在细胞器的协调配合中完成教学过程一、导入使用建议：不是将各个细胞器的构造和功能一一列举，而是把细胞器作为系统的组分，既谈它们的分工，也讲它们的合作。以基因指导蛋白质的合成过程为引导，帮助学生理解一个系统的正常运转，必须依靠各组分之间

2、的协调配合。?侏罗纪公园?等优秀电影上映，其中就是找到琥珀中含有恐龙的DNA，完成了恐龙复活的伟大工程，使人们又看到了活生生的恐龙。那么，恐龙复活的科学根据是什么呢？二、知识讲解考点1 基因指导蛋白质的合成使用建议：可以采用两种方式讲解，一种先是讲清楚tRNA、mRNA和核糖体的构造，在此根底上，集中讲解转录和翻译的步骤。另一种是在讲述转录和翻译的过程中，插入讲解相关知识。为必修二第四章的学习打下坚实的根底。 1相关概念：1基因：是具有遗传效应的DNA片段2tRNA：转运RNA，携带并运输氨基酸进入核糖体，与mRNA一一对应。3mRNA：信使RNA，将细胞核中基因的遗传信息携带出来，在细胞质中

3、合成蛋白质。 4rRNA：核糖体的组成成分，蛋白质的合成场所。2.mRNA、tRNA、rRNA图示rRNAtRNAmRNA 3.基因表达过程 基因表达 = 转录 + 翻译1转录：以DNA分子的一条链为模板，合成RNA单链构造的过程。2翻译：以RNA为模板，氨基酸为原料，合成蛋白质的过程。3基因表达过程：考点2 细胞器协调配合完成基因的表达过程使用建议：基因表达过程在细胞生物中非常重要，所有的细胞生物都有基因的表达过程。真核细胞的基因表达过程较复杂，细胞器之间的合作关系明显。建议老师自己将所有细胞器集中在一个细胞中手绘各细胞器，以基因的表达过程为引导，系统表达细胞的生命活动。考点3 生命系统的构

4、造层次三 、例题精析使用建议：此处内容主要用于老师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，覆盖根底、稳固和拔高三个例题。例题1真核生物细胞内存在着很多长度为2123个核苷酸的小分子RNA，它们能与相关基因转录出来的mRNA互补，形成部分双链。由此可以推断这些小分子RNA抑制基因表达的分子机制是 A.阻断rRNA装配成核糖体B.阻碍双链DNA分子的解旋C.干扰tRNA识别密码子D.影响tRNA携带特定的氨基酸【答案】C【解析】翻译需要mRNA做为模板，该小分子RNA可以与mRNA互补，导致翻译时tRNA无法与mRNA上的密码子结合，故C正确。该RNA不是阻断rRNA装配成核糖体，故A错

5、误。mRNA已经转录出说明不会阻碍双链DNA分子的解旋，故B错误。tRNA携带特定的氨基酸是在细胞质中进展的与mRNA无关，故D错误。例题2在遗传信息的传递和表达过程中，一般不可能发生的是 A. DNA的复制主要发生在细胞核中，以DNA的两条链为模板B. 转录主要发生在细胞核中，以DNA的一条链为模板C. 翻译发生在核糖体上，以mRNA为模板D. DNA复制和转录的过程中一定都需要解旋酶【答案】D【解析】DNA的复制主要发生在细胞核中，以DNA的两条链为模板，A正确；转录主要发生在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA，B正确；翻译发生在核糖体上，以mRNA为模板，合成肽链，C正确；DN

6、A复制过程需要解旋酶，转录过程不一定需要解旋酶，D错误。例题3以下图1为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图，图2为细胞膜构造示意图，图中序号表示细胞构造或物质。请答复以下问题：1淀粉酶的化学本质是_，控制该酶合成的遗传物质存在于 4 _中。2图1中，淀粉酶先在核糖体合成，再经2 _运输到1 _加工，最后由小泡运到细胞膜外，整个过程均需3 _提供能量。3图2中，与细胞互相识别有关的是图中 5 _，帮助某些离子进入细胞的是_填图中序号。【答案】1蛋白质 细胞核2内质网 高尔基体 线粒体3糖蛋白 通道蛋白【解析】图示是唾液淀粉酶合成和分泌过程示意图，其中构造1为细胞核，是遗传和代谢的控制中心；构造2为

7、线粒体，是有氧呼吸的主要场所，能为细胞生命活动提供能量；构造3是内质网；构造4是高尔基体。1唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，其根本组成单位氨基酸。控制唾液淀粉酶合成的遗传物质存在于细胞核中。2唾液淀粉酶属于分泌蛋白，其合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质，内质网进展粗加工，高尔基体进展再加工形成成熟的蛋白质，整个过程还需要线粒体提供能量，因此该酶合成、运输和分泌过程依次经过的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体。例题4在体外用14C 标记半胱氨酸-tRNA 复合物中的半胱氨酸Cys，得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸复原成丙氨酸Ala，得到*Ala-tRNACys见以下图，

8、tRNA不变。假如该*Ala-tRNACys参与翻译过程，那么以下说法正确的选项是 A在一个mRNA 分子上可以同时合成多条被14C 标记的多肽链B反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C新合成的肽链中，原来Cys的位置会被交换为14C标记的AlaD新合成的肽链中，原来Ala的位置会被交换为14C标记的Cys【答案】AC例题5【解析】多聚核糖体是指一条mRNA上同时结合多个核糖体，可同时合成多条被14C 标记的多肽链，A正确；反密码子与密码子按碱基互补原那么进展配对，与tRNA携带的氨基酸无关，B错误；由于该tRNA携带的氨基酸由Cys交换成Ala，那么新合成的肽链中，原来Cys的

9、位置会被交换成Ala，C正确；该tRNA本应运输Cys，那么Ala的位置不会交换为Cys，D错误。以下图为真核细胞中蛋白质合成的部分过程示意图，为正在合成中的四条多肽链。请答复以下问题：1图中所示过程在遗传学上称为 ，需要 作为原料。2图中是_分子，其合成的主要场所是 。3图中最终形成的蛋白质通常是_一样、不同的。【答案】1翻译；氨基酸 2mRNA；细胞核 3一样【解析】转录：在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原那么，合成RNA的过程。翻译：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。最终形成的蛋白质是一样的，因为控制它们合成的模板一样。四 、课堂运用

10、使用建议：在对课堂知识讲解完，把握了重点打破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上进展课堂检测，根据学生情况建议分3个难度层次：易，中，难。根底1. 如图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，以下描绘中正确的选项是 A. 转录尚未完毕,翻译即已开场 B. 由该DNA模板产生了三条肽链C. 原核细胞转录和翻译在时空上完全分开 D. 多个核糖体完成不同mRNA的翻译【答案】A【解析】原核细胞因为没有核膜的阻断，所以可以边转录边翻译。图中附有核糖体的三条链是转录后的mRNA，而不是3条肽链，核糖体合成的才是肽链；在蛋白质合成过程中，同一条mRNA分子可以同多个核糖体结合，同时合成假设干条蛋白质多

11、肽链，结合在同一条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体，这样一个基因在短时间内可表达出多条肽链。2.以下图为真核细胞中遗传信息表达过程示意图。字母AD表示化学物质，数字、表示过程。请答复以下问题：1所示过程以_分子的一条链为模板，以四种_作为原料合成B，催化此过程的酶是_。2所示过程由C _识别B的序列，并按B携带的信息控制合成具有一定_序列的D。【答案】1DNAA；核糖核苷酸；RNA聚合酶2转移RNAtRNA；氨基酸【解析】据图示可以知道，所示过程为转录过程，所示过程为翻译过程，A为DNA，B为mRNA，C为tRNA，D为蛋白质。转录：在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原那么，

12、合成RNA的过程。翻译：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。3.在以下的转录简式中有 种核苷酸。DNA：ATGGRNA：UACCA.5种 B.6种 C.7种 D.8种【答案】B【解析】在图中DNA单链片段中有3种脱氧核苷酸，RNA中有3种核糖核苷酸，所以在整个转录简式中共有6种核苷酸，B项正确，A、C、D项错误。稳固1. 关于复制、转录和逆转录的表达，以下说法错误的选项是 A.逆转录和DNA 复制的产物都是DNAB.转录需要 RNA 聚合酶，逆转录需要逆转录酶C.转录和逆转录所需要的反响物都是核糖核苷酸D.细胞核中的DNA 复制和转录都以DNA 为模板【答案】

13、C【解析】考察中心法那么，转录需要的反响物是脱氧核糖核苷酸。2.图表示发生在真核生物细胞中的某些生理过程，以下相关表达错误的选项是 A. a是核糖体，b是mRNA，过程是翻译B. r-蛋白含量过多时，过程可阻滞过程C. 过程是转录，需要RNA聚合酶参与D. 一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时进展多条不同肽链的合成【答案】D【解析】蛋白质的合成的过程称为翻译，场所是核糖体，以mRNA做模板。图中a代表的构造是核糖体，b代表mRNA，A项正确；据图分析可知，细胞中r-蛋白含量过多时，r-蛋白就会与b信使RNA结合，阻碍信使RNA与核糖体结合，从而抑制翻译过程，这是一种反响调节过程，B项正确；

14、过程是以DNA为模板合成RNA的转录，需要RNA聚合酶参与，C项正确；以同一个mRNA为模板合成的多肽链都是一样的，D项错误。3.端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。以下表达正确的选项是 A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长【答案】C【解析】端粒存在于真核生物染色体的末端，是由DNA序列及其相关的蛋白质所组成的复合体，A错误。由“端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的

15、一条链可知端粒酶中的蛋白质为逆转录酶；B错误。正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变短；D错误。拔高1.长链非编码RNAlncRNA是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。以下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请答复以下问题：1细胞核内各种RNA的合成都以 为原料，催化该反响的酶是 。2转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是 ，此过程中还需要的RNA有 。3lncRNA前体加工成熟后，有的与核内 图示中的DNA结合，有的能穿过 图示与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。4研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产

16、生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的 ，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。该调控过程的主要生理意义是 。【答案】1四种核糖核苷酸 RNA聚合酶2mRNA信使RNA tRNA和rRNA转运RNA和核糖体RNA3染色质 核孔4分化 增强人体的免疫抵御才能【解析】据图分析，表示染色质，主要由蛋白质和DNA组成；表示核孔，是大分子进出细胞核的通道，具有选择性。DNA通过转录形成RNA，mRNA为模板通过翻译形成蛋白质，图中的lncRNA是DNA通过转录形成的，其可以与染色质上的DNA分子结合，也可以通过核孔与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合。2. 以下有关人胰

17、岛素基因表达载体的表达，正确的选项是 A表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原起点C借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞挑选出来D启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用【答案】C【解析】人肝细胞的胰岛素基因没有表达，所以无法通过mRNA反转录获得胰岛素基因，A项错误；复制原点是基因表达载体复制的起点，启动子是基因的一个组成部分，控制基因表达转录的起始时间和表达的程度，胰岛素基因的表达从启动子开场，启动子和复制原点是不同的序列，B项错误；用含抗生素抗性基因的质粒作为胰岛素基因表达载体，可以鉴定受体细胞中是否被导入质粒

18、，从而将含有目的基因的细胞挑选出来，C项正确；启动子是基因的一个组成部分，控制基因表达转录的起始时间和表达的程度，启动子与RNA聚合酶结合，在转录过程中发挥作用，启动转录过程，而起始和终止密码子参与翻译过程，D项错误。3. Q噬菌体的遗传物质QRNA是一条单链RNA，当噬菌体侵染大肠杆菌后，QRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA 复制酶如下图，然后利用该复制酶复制QRNA ,以下表达正确的选项是 A、QRNA的复制需经历一个逆转录过程B、QRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C、一条QRNA模板只能翻译出一条肽链D、QRNA复制后，复制酶基因才能进展表达【答案】B【解析】RNA

19、复制酶是催化RNA复制过程的，说明该病毒能以RNA为模板，直接合成RNA，没有逆转录过程，A错误。RNA虽然为单链，但复制过程中，必然有合成的新链和原来的母链形成双链RNA的过程，B正确。从图中看出，不同蛋白肯定由不同的肽链组成，C错误。结合题意，先合成RNA复制酶，再才能催化RNA的合成，D错误。五 、课堂小结使用建议：老师对本节课应掌握的知识作一个小结，并熟悉细胞的构造和基因表达过程。1.细胞器之间的协调配合1核糖体蛋白质合成内质网蛋白质加工高尔基体蛋白质分类、包装溶酶体水解酶2线粒体有氧呼吸，消耗O2和有机物，提供能量叶绿体光合作用，合成O2和有机物3液泡维持细胞形态，中心体细胞分裂有关

20、2.基因指导蛋白质的合成翻译转录DNA mRNA 蛋白质3.基因的表达过程需要通过细胞器之间的协调配合完成六 、课后练习六 、课后作业使用建议：讲解完本章的知识点，布置课后作业，让学生稳固知识，建议也分三个层次，每个层次3-5题根底1. 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 细胞核 核糖体【答案】B【解析】DNA的复制主要发生在细胞核中，转录发生在细胞核主要、线粒体、叶绿体中，蛋白质的合成发生在核糖体中，B正确。2. 2019年诺贝尔生理学奖和化学奖都与RNA的研究有关，以下哪项不是RNA可能具

21、有的功能 A.信息传递 B.催化反响 C.物质转运 D.提供能量【答案】D【解析】mRNA携带遗传信息，完成信息传递；少数酶分子的化学本质是RNA；tRNA可携带转运氨基酸；RNA不能为生物体提供能量。3. 如图表示细胞内蛋白质合成部分示意图，以下有关说法错误的选项是 A.图中f表示核糖体，含有蛋白质及RNAB. b、c、d、e合成的蛋白质氨基酸的种类、数目及排列顺序是一样的C.图中所述过程越旺盛，核仁就越大D.图中所表示的翻译过程是从右向左进展的【答案】C【解析】据图中信息分析可知，f代表的是核糖体，其中含有蛋白质及RNA；由同一mRNA决定的蛋白质所含的氨基酸的种类、数目、排列顺序都是一样

22、的；原核生物没有核仁，但细胞中也能发生上述过程；据肽链的长度可判断，翻译的方向是从图中右侧开场的。稳固3-5题稳固1. 下图是基因控制蛋白质合成的示意图。请答复以下问题：1图中所示的过程在遗传学上称为 ，该过程主要发生在_中。2mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做 。3a表示 分子，它的作用是 。【答案】1转录；细胞核 2密码子 3转移RNAtRNA；识别并运载氨基酸【解析】转录：在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原那么，合成RNA的过程。翻译：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。图a是tRNA分子，具有识别并运载氨基酸的功能。密码子是

23、mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。携带氨基酸的tRNA分子上与mRNA上的密码子相对应的3个相邻的碱基叫做反密码子。2. 以下关于生物体内基因表达的表达，正确的选项是 A每种氨基酸都至少有两种相应的密码子BHIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D一个基因的两条DNA链可转录出两条一样的RNA【答案】B【解析】一种氨基酸对应一种至多种密码子，A错误；HIV的遗传物质为单链的RNA，可以逆转录生成DNA，B正确；真核生物的基因表达过程包括转录生成RNA和翻译合成蛋白质，C错误；一个基因的两条DNA链可转录出两条互补的RNA链，但是转录过程是以D

24、NA的一条链为模板的，D错误。3. 以下关于真核细胞中转录的表达，错误的选项是 AtRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补【答案】C【解析】根据中心法那么，RNA都是以DNA一条链为模板转录而来的，tRNA、rRNA和mRNA都是RNA，都应该从DNA转录而来，A正确；根据转录过程的碱基配对原那么，不同RNA的碱基序列不同，形成过程中所用的模板DNA也应该是不同的片段，所以两种RNA的合成有可能同时进展，互不干扰，B正确；真核细胞中的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，其中含有DNA，且其上的基因也要表达，也会发生RNA的合成，C错误；转录过程遵循碱基互补配对原那么，D正确。拔高1.