高中生物必修2导学案-第4单元 基因的表达

第四章第一节基因指导蛋白质合成

课前预习学案

一、预习目标

预习遗传信息的转录和翻译，尝试运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。

二、预习内容

第一课时：遗传信息的转录

1.RNA的组成、结构及分类

(1)基本单位：,它是由一分子、磷酸和碱基组成，组成RNA

的碱基有O

(2)结构；一般是—链，长度比DNA短，能通过,从细胞核转移到细胞质。

(3)分类：①在翻译过程中起模板作用的是;

②起转运作用的是;

③参与构成核糖体的是。

2.转录(1)场所：

⑵模板：______________

⑶原料：-

⑷配对原则：______________

⑸产物：(主要是mRNA)

⑹过程：①解旋：解开。

②配对：细胞中游离的与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对。

③连接：在_______的作用下，依次连接，形成新的分子。

④脱离：合成的从DNA链上释放，而后DNA双链恢复。

第二课时：遗传信息的翻译

1.翻译

①概念：在________中，以为模板，.合成具有一定氨基酸顺序的的过程。

②场所：

③模板：

④原料：

⑤运载工具：

⑥产物：

2.密码子

(1)概念：______上的3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这3个相邻碱基称为o

(2)种类：共有种，决定氨基酸的有种。

3.转运RNA

(1)结构：形状像三叶草的叶，一端是携带的部位，另一端有三个碱基。每个tRNA

的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，称为o

(2)种类：种

小结：基因指导蛋白质合成过程

()()

基因-------------►mRNA-------------------►蛋白质

细胞核细胞质(核糖体)

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容

课内探究学案

一、学习目标

⑴概述遗传信息的转录和翻译过程

⑵理解遗传信息与“密码子”的概念

⑶运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系

二、学习过程

第一课时

探究活动一：遗传信息的转录

1.为什么RNA适于作DNA的信使？

遗传信息存在于细胞核，蛋白质合成在细胞质中进行，在两者之间需要一个传递信息的

信使——RNAo能完成此任务的RNA与其成分和结构有一定的关系。

(1)基因是有的片段；DNA主要存在于中，而蛋白质的合成是

在______中进行的。

(2)RNA一般是链，比DNA短，因此能够通过,从转移到中。

2.DNA和RNA的主要区别

种类DNA(脱氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)

组胸腺喀咤(T)尿喀咤(U)

碱基

成腺喋吟(A)鸟喋吟(G)胞口密咤(C)

部磷酸磷酸

分五碳糖脱氧核糖核糖

组成单位脱氧核甘酸(4种)核糖核昔酸(4种)

结构规则的双螺旋结构常成单链结构

分布细胞核(线粒体，叶绿体)细胞质

编码、复制遗传信息，控制蛋白质的合

.功能将遗传信息从DNA传递给蛋白质

成

3.DNA的遗传信息是怎么转给mRNA的？

(1)转录：在________内，以DNA的为,.按照的原则合

成的过程。

(2)转录的过程(分4步)

看课本P63图4-4能理解并详细描述其基本过程。

DNA…T…A…A…C…C…G…A…A…C…A…A…G…

/nRNA…AU……6…G…CU…U…C…0…0…《…

探究活动二：遗传信息的翻译

1.碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？

密码子：在________上相邻的个碱基

终止子：UAA、UAG、UGA

种类,起始子：AUG(甲硫氨酸)、GUG(缴氨酸)

(64种)

其他密码子：只能编码氨基酸

能够编码氨基酸的密码子有个；一个密码子对应_____个氨基酸；但一个氨基酸

可能有个密码子(简并性)。

密码子具有简并性和通用性(所有的生物共用一套遗传密码)

2.遗传信息、密码子和反密码子的对比

遗传信息密码子反密码子

与mRNA分子中密码子互

概是指DNA上特定的脱mRNA上决定一个氨基酸的3个

相,配对的tRNA上的3个

念氧核甘酸排列顺序相邻碱基

碱基

与上3个碱基互补，以

作决定蛋白质中氨基翻译时决定肽链的氨基酸排列

确定氨基酸在肽链上的

用酸的排列顺序顺序

位置

共64种，编码蛋白质的密码子

种

多种多样共61种，终止密码共3种，不61种

类

能编码蛋白质

3..游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？.

需要“搬运工”一一o反密码子：tRNA呈________形，其一端有三个碱基

可以与mRNA上的三个碱基配对，称为,另一端可以携带,tRNA

有——种；一个tRNA只能携带——种氨基酸；一个氨基酸可以由——种tRNA携带。

4.翻译的过程

(1)mRNA进入细胞质，与结合。

(2)携带一个特定氨基酸的tRNA,通过与第一个密码子互补配对，进入位点1.

(3)携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样方式进入位点2.

(4)位点1位点2相应的氨基酸形成，位点1的氨基酸转移到占

据位点2的tRNA上。

(5)核糖体读取下一个,原占据位点1的离开核糖体，占据位点2的tRNA进

入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链合成。重复进行，直到读取

到。

(6)肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合体上脱离，经一系列步骤，盘曲折叠成成熟的蛋

白质分子。

探究活动三、延伸拓展

1、根据碱基种类和数量(或比例)，推测核酸类型

(1)种类：①有T无U,必为；②有U无T,必为；

③有T也有U,为o

(2)数量：①A=T且C=G,通常为；②AWT或CWG,无U,必为

③A=T+U且C=G,为.

2、基因表达中相关数量计算

基因中的碱基数（双链）：mRNA中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸个数

三、反思总结

四、当堂检测

1.一条多肽链中有1000个氨基酸，则作为合成多肽链的信使RNA分子和用来转录该信使

RNA分子的基因中，分别至少要有碱基多少个

（）

A.1000和2000B.2000和4000C.3000和3000D.3000和6000

2.细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是（）

A.DNA-染色体一脱氧核甘酸一基因B.染色体一脱氧核甘酸-DNA-基因

C.DNA-染色体一基因一脱氧核甘酸D.染色体一DNA一基因一脱氧核昔酸

3.下列哪一组物质是RNA的组成成分（）

A.脱氧核糖、核酸和磷酸B,脱氧核糖、碱基和磷酸

C.核糖、碱基和磷酸D.核糖、喀咤和核酸III...■■■...

TAC

4.DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，穿过磷{

脂双分子层（）U4C

信使RNA③…-1-1―-

A.6层B.4层C.2层D.。层

4UG

1

5.某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条转运RNA④…-1~~1-…

肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的个数是氨基酸⑤…1酪氨酸卜…

（）

A.198个B.398个C.400个D.798个

6.在下列细胞结构中，有可能发生碱基配对行为的一组是)

A.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

7.右图表示DNA（基因）控制蛋白质合成的过程，请分析回答：

（1）根据图中的碱基，可推测包括了种核昔酸。

（2）DNA的两条链中，链为模板链。遗传密码（密码子）存在于链上（请

写标号）。

（3）如果控制合成的蛋白质含两条肽链，49个肽键，则控制其合成的基因至少有

个脱氧核昔酸。

课后练习与提高

1、构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位一核甘酸有（）

A.2种D.4种C.5种D.8种

2、经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中的碱基之比如下表，这3种生物的核酸分别为（）

AGCTU

甲60406040-

乙30202030-

丙412344-28

A.双链DNA、单链DNA、RNA

B.单链DNA、双链DNA、RNA

C.双链DNA、RNA、单链DNA

D.RNA、单链DNA、双.链DNA

3.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表，则tRNA（UGC）

所携带的氨基酸是（）

TTTCGTACGTGC

赖氨酸丙氨酸半胱氨酸苏氨酸

A.赖氨酸B.丙氨酸C.半胱氨酸D.苏氨酸

4、（2008年上海生物，9）下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有（）

①染色体②中心体③纺锤体④核糖体

A.①②B.①④C.②③D.③④

5、如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则能生成DNA的试管是（）

T加：加：加：T加：

加：.

DNA、RNA、RNA、可信使RNA、

DNA、三

ATP、ATP、ATP、ATP、iiiiATP、

有关酶、1:1":1有关酶、有关酶、有关酶、;有•关前、

:"核糖体

脱氧核)核糖核核糖核脱氧核

甘酸b甘酸甘酸甘酸J氨基酸

e

A.a和dB.b和cC.只有bD.只有c

6、一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含

有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为（）

A.3311B.3612C.1236D.1136

7、（2007年上海生物）一个mRNA分子有m个碱基，其中G+C有n个；由该mRNA合成的蛋

白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是（）

mm/、m、m

A.m、——1B.m、——2C.2（m—n）>——1zDx.2（m—n）>——2

3333

8、中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程，请回答下列问题：

（1）a>b、c、d所表示的四个过（DNA<-（RNAc»蛋白质程依次分别

是、、VV和。

（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是（用图中的字母回答）。

（3）a过程发生在真核细胞分裂的期。

（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是。

(5)能特异性识别信使RNA上密码子的分子是,后者所携带的分子

是O

(6)RNA病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表达)：

①.

9、请回答下列有关遗传信息传递的问题:

已知A是单

序列为一

GAACAUGUU—o将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列

是一CTTGTACAA一,则试管甲中模拟的是过程。

②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分

子，则产物Y是,试管乙中模拟的是过程。

③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物,

则产物Z是。

(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自,

而决定该化合物合成的遗传信息来自»若该病毒除感染小鼠外，还能感染其

他哺乳动物，则说明所有生物共用一套o该病毒遗传信息的传递过程

为。

当堂检测答案

LR2.D3.C

课后练习与提高答案

LU2.B3.D4.B5.A6.B7.D

8.（1）DNA复制转录翻译逆转录⑵c

（3）间（S）（4）细胞核（5）tENA（转运RNA）氨基酸

RNA

CJ②RNAfDNAfRNAf蛋白质

9.（1）①逆转录②mRNA转录③多肽（或蛋白质）

（2）小鼠上皮细胞病毒RNA密码子

⑯A--DNA--mKNA--flf白质

第四章第二节基因对性状的控制

课前预习学案

三、预习目标：

了解中心法则的主要内容；举例说明基因与性状的关系

预习内容

1.中心法则的提出

（1）提出人：o

（2）内容:

（3）完善后的中心法则内容：

2.基因对性状的控制

（1）基因通过控制过程，进而控制生物体的。

举例：控制合成催化

豌豆圆粒基因---------►______________________►合成淀粉，豌豆圆粒（饱满）

基目突变

\不能控制合成

廖哪基因---------►淀粉分支酶------►不能合成，荻豆_____（不饱满）

⑵基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状，举例

控制

血红蛋白基因一►血红蛋白，正常红细胞

减属替换

\控制

异常血红蛋白基因一►异常血红蛋白，藤刀形红细胞贫血症

3.基因、蛋白质、性状的关系

(1)基因与性状不是简单的关系。

(2)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容

课内探究学案

一、学习目标

⑴解释中心法则的基本内容

⑵举例说明基因与性状的关系

二、学习过程

探究活动一：中心法则的提出及发展

1.内容图解(一确信结论……一可能正确的结论)

复制复制

RNA"‘翻译》蛋白质

逆转录

图解表示出遗传信息的传递有哪5个过程__________________________________________

(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息—

(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息________________________________________________

2.几个过程的比较分析

过程模板原料原则产物实例

DNA复制绝大多数

生物

转录

逆转录如烟草花

RNA复制叶病毒

翻译多肽

思考:RNA的自我复制和逆转录在正常细胞结构的生物体内能发生吗?

探究活动二、基因、蛋白质与性状的关系

1中心法则与基因表达的关系

信息)

达遗传

成(表

白质合

控制蛋

遗

传

信

息

传

递

酸序列

氨基

-----f

列----

酸序

核甘

核糖

列f

甘酸序

脱氧核

--

--------

＞----

密码子

密码(

-遗传

息

遗传信

。

程中

___过

______

______

发生在

能，

递功

的传

信息

遗传

体现了

)

1

(

o

程中

____过

_____

______

发生在

能，

达功

的表

信息

遗传

体现了

)

2

(

吗？

翻译

录和

行转

会进

?者隋

制吗

A的复

行DN

能进

胞才

活细

有的

:①所

思考

用吗？

发挥作

过程中

在翻译

吗?都

产生的

是转录

NA均

、mR

rRNA

NA、

②tR

素

影响因

方式与

的控制

对性状

2.基因

式

两种方

有如下