DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯

1、教師 學(xué)科 學(xué)案主題 教學(xué)目標(biāo) 教學(xué)重點(diǎn)、 難點(diǎn) 教學(xué)過(guò)程 龍文教育學(xué)科老師個(gè)性化教案 學(xué)生姓名 上課日期 3-1 生物 年級(jí) 高二 教材版本 浙教版 DNA的知識(shí)點(diǎn) 課時(shí)數(shù)量 （全程或具體時(shí)間） 第（1）課時(shí) 授課時(shí)段 13:00-15:00 教學(xué)內(nèi)容 個(gè)性化學(xué)習(xí)問(wèn) 題解決 DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯 針對(duì)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的不理解設(shè)計(jì)教案 該部分的知識(shí)點(diǎn)是高考的重難點(diǎn)！要好好把握! DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較 功能 項(xiàng)目 區(qū)另I 遺傳信息的傳遞 遺傳信息的表達(dá) 過(guò)程 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 場(chǎng)所 原料 條件 模板 過(guò)程 模板去向 主要在細(xì)胞核中，少 部分在線粒體、葉綠 體中 4種脫氧核苷酸 酶、A

2、TP DNA勺兩條鏈 DNAS旋，分別以兩 條鏈為模板，按堿基 互補(bǔ)配對(duì)原則，合成 兩條子鏈，子鏈與模 板螺旋化 分別進(jìn)入兩個(gè)子代 DNA分子中 細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)中 的核糖體 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制 半保留復(fù)制 產(chǎn)物 信息傳遞方向 兩個(gè)雙鏈DNA分子 親代DNA子代DNA 意義 復(fù)制遺傳信息，使遺 傳信息從親代傳給 子代 4種核糖核苷酸 酶、ATP NDA的一條鏈 20種氨基酸 酶、ATR tRNA mRNA DNAS旋，以其中一 條鏈為模板，按堿基 互補(bǔ)配對(duì)原則，形成 mRNA mRNAtt入細(xì)胞質(zhì)與核 糖體結(jié)合，以mRN為 模板，合成具有一定氨 基酸序列的多肽鏈 與非模板鏈重新組 合成雙螺旋結(jié)構(gòu)

3、 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄， DNA雙鏈全保留 mRNA DNA mRNA 分解成單個(gè) 核糖核苷酸 一個(gè)mRN上可以連續(xù) 結(jié)合多個(gè)核糖體，順次 合成多肽鏈 蛋白質(zhì)（多肽鏈） mRNA T蛋白質(zhì) 表達(dá)遺傳信息，使生物體表現(xiàn)出 各種遺傳性狀 DNAM制、基因控制蛋白質(zhì)合成 精選文庫(kù) 、DNA和RNA勺比較 3 單位 DNA 脫氧核糖核酸 脫氧核糖核苷酸(4種) rna 核糖核酸 核糖核苷酸(4種) 學(xué) 組 成 堿基 五碳糖 無(wú)機(jī)酸 空？ A T、G C 脫氧核糖 磷酸 間結(jié)構(gòu) 種類 實(shí)例 相同點(diǎn) 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 通常只有一類 真核生物、原核生物、某些 DNA病毒 真核生物主要分布在細(xì)胞核中，在線粒體、 葉綠

4、體中也有；原核生物主要分布在擬核， 在細(xì)胞質(zhì)中也有如細(xì)菌質(zhì)粒。 (1) 都具有磷酸及堿基 A、G C A U、G C 核糖 磷酸 單鏈結(jié)構(gòu) mRNA tRNA rRNA三類 少數(shù)病毒如 AIDS SARS流感 毒、煙草花葉病毒 真核生物主要分布在細(xì)胞質(zhì)中， 細(xì)胞核中也有；原核生物分布在 胞質(zhì)中。 (2) 兩者都是核酸，核酸中的堿基序列就代表著遺傳信息。 注：mRNA卩信使RNA呈單鏈，是以DNA勺一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出來(lái)的，它是翻譯的模板; tRNA呈“三葉草”型，是翻譯時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具；rRNA也呈單鏈，它與蛋白質(zhì)組成核 糖體的成分。 【例1】關(guān)于DNA和RNA的組成及結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是()

5、DNA和RNAD . DNA切底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核 A.人體細(xì)胞中都有5種堿基和8種核苷酸B .硝化細(xì)菌的遺傳物質(zhì)由5種堿基構(gòu)成 C.藍(lán)藻的線粒體中含有 糖而沒(méi)有核糖 【特別提醒】 T或五碳糖為脫氧核糖，則比為 DNA U或五碳糖為核糖，則比為 RNA (1) 若核酸中出現(xiàn)堿基 (2) 若核酸中出現(xiàn)堿基 (3) 若AM T、CM G則為單鏈DNA若A=T C=G則一般認(rèn)為是雙鏈 DNA 二、DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較 比較 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄1 1翻譯 時(shí)間 有絲分裂間期和減數(shù)第 一次分裂間期 生長(zhǎng)發(fā)育的連續(xù)過(guò)程中 場(chǎng)所 主要在細(xì)胞核，少部分 在線粒體和葉綠體 細(xì)胞核 核糖體 原料 4種

6、脫氧核甘酸 4種核糖核甘酸 20種氨基酸 模板 DNA勺兩條鏈 DNA中的一條鏈 mRNA 條件 特定的酶和ATP等 過(guò)程 DNA軍旋，以兩條鏈為模 板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原 貝合成兩條子鏈，子 鏈與對(duì)應(yīng)母鏈螺旋化 以DNA勺一條鏈為模 板，按堿基互補(bǔ)配對(duì)原 貝U，形成mRN單鏈， 進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體 結(jié)合 以mRNAfe模板，合成有一 定氨基酸序列的蛋白質(zhì) 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制，半保留 復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，DNA雙 鏈全保留 一個(gè)mRNAb可連續(xù)結(jié)合 多個(gè)核糖體，順次合成多 肽鏈 精選文庫(kù) 堿基 配對(duì) 產(chǎn)物 遺傳 信息 傳遞 意義 聯(lián)系 A-T、T-A、C-G G-C 兩個(gè)雙鏈DNA分子 DNZ

7、DNA 復(fù)制遺傳信息，使遺傳 信息從親代傳給子代 A-U、T-A、C-G G-C mRN等 DNZ mRNA A-U、U-AC-G G-C 蛋白質(zhì)(多肽鏈) mRNA蛋白質(zhì) 表達(dá)遺傳信息，使生物體表現(xiàn)出各種遺傳性狀 機(jī)廿劇is列一-樓栓幵酸序測(cè) 現(xiàn)狀 出 a基S疳列 避傳褂碼 【例2】在遺傳信息的傳遞過(guò)程中，一般不可能發(fā)生的是 () A. DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 B核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRN穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯過(guò)程 C. RNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA-條鏈為模板，翻譯則是以 mRN的模板 D. DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 【特

8、別提醒】 (1) 對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物而言，DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過(guò)程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則發(fā)生 于細(xì)胞分裂、分化等過(guò)程。 (2) DNA中含有T而無(wú)U,而RNA中含有U而無(wú)T， 或U,研究DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過(guò)程。 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在DNA存在的部位，如細(xì)胞核、 因此可通過(guò)放射性同位素標(biāo)記 T (3) 部位。 (4) (5) (6) 葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等 轉(zhuǎn)錄出的RNAt 3類，但攜帶遺傳信息的只有 一個(gè)mRNA分子上可相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條相同的肽鏈。 從核糖體上脫離下來(lái)的只是多肽鏈，多肽鏈還要在相應(yīng)的細(xì)胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾 基體)內(nèi)加工，最后才形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的有活性的蛋白質(zhì)。

9、mRNA 項(xiàng)目 遺傳信息 密碼子 反密碼子 概念 基因中的脫氧 核苷酸的排列 順序 mRN上決定一個(gè)氨基酸的三 個(gè)相鄰的堿基叫密碼子 tRNA上能識(shí)別信使RNA上相應(yīng)密 碼子的三個(gè)相鄰的堿基 位置 位于DNA中 位于mRNAb 位于tRNA上 作用 控制生物的性 狀 決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列 順序 識(shí)別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)的氨基酸 聯(lián)系 遺傳信息通過(guò)控制密碼子和反密碼子中核苷酸的排列順序來(lái)控制蛋白質(zhì)的合成， 而控制生物的性狀。 從 ) .每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 D .核糖體可在mRNAt移動(dòng) 【例3】有關(guān)蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是(多選)( A.終止密碼子不編碼氨基酸B C. tRNA的反密

10、碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息 【特別提醒】 三、遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較 (1)密碼子有64種，其中2個(gè)起始密碼子，可以編碼氨基酸；3個(gè)終止密碼子，不 9 復(fù) 制 (1)以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 籍A 轉(zhuǎn)杲-UNA 蛋門(mén)質(zhì) (2)以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 HNA進(jìn)込菁尢如喚業(yè)逍白質(zhì) B.都在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行 D.都需要tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)核苷酸原料 項(xiàng)目 間接控制 直接控制 實(shí)例 豌豆的粒型、白化病 囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥 結(jié)論 基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代 基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接 (1) 逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶，該酶在基因工程中常用以催化合成目的基因。 (2

11、) 中心法則的5個(gè)過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。 2.基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系 精選文庫(kù) 編碼氨基酸，其他59個(gè)為普通密碼子，可以編碼氨基酸，故能夠編碼氨基酸的密碼子有 61種。反密碼子有61種。 (2) 密碼子、tRNA與氨基酸的數(shù)量對(duì)應(yīng)關(guān)系為：一種氨基酸可有一種或多種密碼子， 可由一種或多種tRNA來(lái)運(yùn)輸，而一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種 tRNA只能運(yùn)輸一 種氨基酸。 (3) tRNA上有很多堿基，不只是3個(gè)，只是構(gòu)成反密碼子的部分是 3個(gè)堿基。 四、基因?qū)π誀畹目刂?1. 對(duì)中心法則的理解圖解表示出遺傳信息的傳遞有 5個(gè)過(guò)程，其代表了以DNA為遺 傳物質(zhì)的生物如真核生物、原核生物以及

12、 DNA病毒的遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程； 以及以RNA為遺傳物質(zhì)的生物如煙草花葉病毒等遺傳信息的復(fù)制、翻譯過(guò)程，還有具有逆 轉(zhuǎn)錄酶的致癌病毒、HIV等生物的遺傳信息的逆轉(zhuǎn)錄、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程，故不同生 物的遺傳信息的傳遞過(guò)程不同，要根據(jù)具體的生物，畫(huà)出其中心法則。如下所示： 蛋as DNA通過(guò)復(fù)制將遺傳信息由親代傳遞給了子代，它發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一 次分裂的間期；而DNA勺轉(zhuǎn)錄和翻譯又體現(xiàn)了遺傳信息的表達(dá)功能，發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的過(guò) 程中。 【例4】轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄是生物遺傳信息傳遞過(guò)程中的兩個(gè)步驟，相關(guān)敘述正確的是 ( ) A.都需要模板、能量、酶、原料 C所有生物都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄

13、和逆轉(zhuǎn)錄 【特別提醒】 B基因去除，培育出了一只基因型為 E+E-的雄性小鼠(B+表示具有B B基因，B+和B-不是顯隱性關(guān)系)，請(qǐng)回答： G酶的合成，其中翻譯過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)的 上進(jìn) 與mRN上的堿基識(shí)別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。 irir ffff BB- 比較 內(nèi)容 基因中能 編碼蛋白 質(zhì)的堿基 數(shù) mRNA 上的堿 基數(shù) 參與轉(zhuǎn) 運(yùn)氨基 酸的 tRNA 數(shù) 蛋白 質(zhì)中 的氨 基酸 數(shù) 蛋白質(zhì) 中的肽 鏈數(shù) 蛋白質(zhì)中的 肽鍵數(shù) 縮合失去的 水分子數(shù) 數(shù)目 6m 3m M m n m-n m-n 謝過(guò)程，進(jìn)而控制生物的性狀。控制生物的性狀。 聯(lián)系 基因與性狀之間并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。有些性狀

14、是由單個(gè)基 因決定的；有些性狀是由多個(gè)基因共同決定的，如人的身高；有的 基因可決定或影響多種性狀。一般來(lái)說(shuō)，性狀是基因與環(huán)境共同作 用的結(jié)果。 【例5】正常小鼠體內(nèi)常染色體上的B基因編碼胱硫醚Y裂解酶(G酶)，體液中的 H2S主要由G酶催化產(chǎn)生。為了研究G酶的功能，需要選育基因型為BE的小鼠。通過(guò)將小 鼠一條常染色體上的 基因，B-表示去除了 (1) B基因控制 行，通過(guò)tRNA上的 酶的催化反應(yīng)具有高效性，胱硫醚在 G酶的催化下生成H2S的速率加快，這是因 為。 (2) 右圖表示不同基因型小鼠血漿中 G酶濃 度和H2S濃度的關(guān)系。BB個(gè)體的血漿 中沒(méi)有G酶而仍有少量H2S產(chǎn)生，這是因 為。通

15、過(guò)比較BB和B+B-個(gè)體的基 因0 對(duì)100 50 【特別提醒】 (1) 生物的大多數(shù)性狀是受單基因控制的。這里的“單基因”是指一對(duì)等位基因，并 不是單個(gè)基因。 (2) 基因控制生物體的性狀，但性狀的形成同時(shí)還受到環(huán)境的影響。 五、基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量計(jì)算 1.基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中幾種數(shù)量關(guān)系的比較 2. 計(jì)算中“最多”和“最少”的分析 (1) 翻譯時(shí)，mRNAt的終止密碼不決定氨基酸，因此 mRNAt的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中 氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。 (2) 基因或DNA上的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的 6倍還要多一些。 (3) 在回答有關(guān)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)加上“最多”或“至少”等字。如：

16、mRN上有n個(gè)堿基， 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基，該mRN指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。 【例6】一段原核生物的mRNA!過(guò)翻譯可合成一條含有11個(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA 分子至少含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽需要的 tRNA個(gè)數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此mRN的基因中至少 含堿基數(shù)，依次為() C. 12; 36; 24 D. 11; 36; A. 32; 11; 66B. 36; 12; 72 精選文庫(kù) 72 【特別提醒】 解題時(shí)應(yīng)看清是DNA上（或基因中）的堿基對(duì)數(shù)還是個(gè)數(shù)；是mRN上密碼子的個(gè)數(shù)還是 堿基的個(gè)數(shù)。 第4章基因的表達(dá) 、選擇題 1. DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯分別形成

17、（ A. DNA RNA蛋白質(zhì) C. DNA RNA核糖體 .DNA RNA氨基酸 .核苷酸、RNA蛋白質(zhì) 2.對(duì)于中心法則，經(jīng)科學(xué)家深入研究后，發(fā)現(xiàn)生物中還存在著逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象，它是指 遺傳信息的傳遞從（ A .蛋白質(zhì)RNA B . RNADNA C . DNARNAD . DNADNA 3.遺傳密碼是指（ A. DNA分子決定蛋白質(zhì)合成的有意鏈上的堿基排列順序 B轉(zhuǎn)運(yùn)RNA分子一端決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)堿基排列順序 C信使RNA!的堿基排列順序 D.蛋白質(zhì)分子的氨基酸排列順序 4.決定信使RNA中核苷酸順序的是（ A.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中核苷酸的排列順序 B蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序 C.核糖體RNA

18、中的核苷酸排列順序 D. DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序 5.在翻譯過(guò)程中，不屬于信使 RNA與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的堿基配對(duì)的一組是 （ A. U-A .A-U .G-C .A-T 6.在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則體現(xiàn)在（ A. DNA的復(fù)制過(guò)程中 C.翻譯過(guò)程中 .轉(zhuǎn)錄過(guò)程中 .以上各種過(guò)程中 7. 一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的端三個(gè)堿基是CGA此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是（ A.精氨酸（密碼子CGA） C.酪氨酸（密碼子UAU） 8下列對(duì)DNA的敘述正確的是（ 在人白細(xì)胞的DNA!含有人的全部遺傳信息 DNA是切生物的遺傳物質(zhì) .丙氨酸（密碼子GCU） .谷氨酸（密碼子GAG） 15 同種個(gè)體間的DNA是完全相同的 一個(gè)DNA分子可以控制許多性狀 翻譯是以DNA的一條鏈為模板 A. B . C . D . 9.人的促黑色素細(xì)胞激素是一個(gè) 22肽化合物，它的合成過(guò)程中需要的轉(zhuǎn)運(yùn) RNA最多 有多少種（ A. 60 種 10.在細(xì)胞核內(nèi)從DNA中的A T G-C轉(zhuǎn)錄成RNA中的UA C- G這一具體過(guò)程中共有核苷酸（ A. 2種 11. 一個(gè)DNA分子片段有堿基2 400個(gè),