第四章第1節(jié)___基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教案

1、第四章第 1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(3課時(shí)教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能:1、概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2、遺傳信息翻譯的過程。教學(xué)重點(diǎn):1、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2、遺傳信息翻譯的過程教學(xué)難點(diǎn):1、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程2、轉(zhuǎn)錄、翻譯和 D NA復(fù)制過程的比較學(xué)情分析:本章是第三章知識(shí)的延伸和深化,要注重引導(dǎo)學(xué)生把微觀的 DNA 分 子、 RNA 分子、蛋白質(zhì)分子有效的與宏觀的生物性狀聯(lián)系起來。在處 理第一節(jié)教材時(shí),主要是引導(dǎo)學(xué)生思考為什么是基因不是 DNA 指導(dǎo) 蛋白質(zhì)的合成,怎樣理解基因是遺傳的功能單位。同時(shí),又要體會(huì) 為什么不是基因直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,而是需要 RNA 的參與,這 里要注意復(fù)習(xí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的知識(shí),回

2、憶 DNA 分布和蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所的 不同。本節(jié)課難點(diǎn)集中在對(duì)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的認(rèn)識(shí)上,特別是比較 轉(zhuǎn)錄和 DNA 復(fù)制的不同之處。在出題方面,以計(jì)算題型為主,主要 考察堿基的計(jì)算:DNA 、 RNA 之間新的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用; DNA 、 RNA 堿基個(gè)數(shù)與蛋白質(zhì)中氨基酸個(gè)數(shù)的對(duì)應(yīng)數(shù)量關(guān)系。教學(xué)過程:引言:通過第三章的學(xué)習(xí),我們知道了 DNA 是主要的遺傳物質(zhì),基因是具有遺 傳效應(yīng)的 DNA 片段,而所謂的遺傳效應(yīng)就是能夠有效控制生物的性狀, 但是生物性狀的直接體現(xiàn)者是蛋白質(zhì),也就是說生物性狀不同實(shí)際上是 因?yàn)樯矬w內(nèi)合成了不同的蛋白質(zhì)。因此基因具有遺傳效應(yīng)就是要指導(dǎo) 生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成

3、,從而控制生物性狀。基因如何控制蛋白質(zhì)的合 成呢?這一過程分為兩個(gè)階段:轉(zhuǎn)錄、翻譯?！净A(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)】一、 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1、 DNA 主要分布在 , 蛋白質(zhì)的合成是在 的 上 ,因此需要 在二者之間傳遞遺傳信息 。該物質(zhì)可以傳遞遺傳信息的原 因是:它的分子結(jié)構(gòu)與 DNA 相似,是由 種 形成的結(jié)構(gòu),通過 的排列順序儲(chǔ)存遺傳信息。2 3、轉(zhuǎn)錄 教師展示轉(zhuǎn)錄過程的動(dòng)畫,學(xué)生觀察并完成下列問題。(1 、 轉(zhuǎn)錄的含義:以 為模板合成 過程。(2 、場(chǎng)所:(3 、條件:a 、模板:b 、能量:c 、酶:d 、原料:(4 、產(chǎn)物:產(chǎn)生(5 、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則:4、 RNA 的種類 在細(xì)胞中有三種mRNA

4、(信使 RNA , tRNA (轉(zhuǎn)運(yùn) RNA , rRNA (核糖體 RNA 信使 RNA (mRNA :單鏈結(jié)構(gòu),由 DNA 轉(zhuǎn)錄而來,其堿基序列包含遺傳信息。 轉(zhuǎn)運(yùn) RNA (tRNA :單鏈折疊成三葉草結(jié)構(gòu),頭端特定的三個(gè)堿基叫反密碼子, 尾端連接特定的氨基酸,在蛋白質(zhì)合成中運(yùn)輸氨基酸, 所以叫做轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 。核糖體 RNA (rRNA :與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體,是核糖體的重要組成部分。二、遺傳信息的翻譯5、翻譯(1 、 翻譯的含義:以 為模板合成 過程。(2 、場(chǎng)所:(3 、條件:a 、模板:b 、能量:c 、酶:d 、原料:e 、工具:“搬運(yùn)工”(4 、產(chǎn)物:產(chǎn)生(5 、堿基互補(bǔ)配

5、對(duì)原則:6、密碼子(1 、密碼子的定義:上 的堿基。(2 、密碼子堿基個(gè)數(shù)的確定:DNA 、 RNA 各自有 種堿基,而組成生物體蛋 白質(zhì)的氨基酸有 種, 1個(gè)氨基酸的編碼至 少需要 個(gè)堿基,這些堿基有(用乘法等式表示種組合,才 足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。(3 、密碼子的種類:密碼子共有 種,其中起始密碼子 種,分 別是 ,終止密碼子 種,分別 是 ,能夠決定氨基酸的 密碼子有 種。7、反密碼子定義:上能夠與 互補(bǔ)配對(duì)的 。 一種 tRNA 只能攜帶 種氨基酸 , 一種氨基酸可以由 種 tRNA 攜帶。 mRNA U -U -A -G -A -U -A -C -U 上有多少個(gè)密碼子?寫出

6、相應(yīng)的反密碼子,并根據(jù)密碼子表,列出相應(yīng)的氨基酸序列。有密碼子 個(gè)與其相應(yīng)的反密碼子為氨基酸序列為 (查密碼子表填寫 【重難點(diǎn)突破】1、轉(zhuǎn)錄的單位:轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝坏?當(dāng)轉(zhuǎn)錄開始時(shí),并不是整條 DNA 解 旋,而是基因局部解旋。這樣可以保護(hù)其他不轉(zhuǎn)錄基因的安 全,因?yàn)榻庑笕菀装l(fā)生堿基的改變。2、模板鏈與信息鏈的關(guān)系:模板鏈的互補(bǔ)鏈儲(chǔ)存著遺傳信息,稱為信息鏈,將 來轉(zhuǎn)錄合成的 mRNA 中的堿基排列順序與信息鏈?zhǔn)?一致的,只有 U 和 T 的不同。基因是遺傳的功能單位,不同基因的信息鏈位置不同。如圖所示: 基因中的信息鏈 基因中的模板鏈 非基因區(qū)段3、轉(zhuǎn)錄與 DNA 分子復(fù)制的比較 4、轉(zhuǎn)錄

7、與翻譯的比較 5、密碼子的特點(diǎn):(1 、兼容性:一個(gè)密碼子只能決定 種氨基酸,一種氨基酸可以有 個(gè) 密碼子,這種特點(diǎn)稱為密碼子的兼容性、重復(fù)性。(2 、通用性:密碼子在生物界是通用的,說明所有生物可能具有共同的起源, 并且生命在本質(zhì)上是統(tǒng)一的。這種通用性也成為基因工程操作 成功的基礎(chǔ)。6、 DNA 中堿基數(shù)量、 RNA 堿基數(shù)量和蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量關(guān)系DNA 分子雙鏈堿基數(shù):RNA 單鏈堿基數(shù):蛋白質(zhì)中氨基酸個(gè)數(shù) =6:3:1 DNA 模板鏈堿基與 mRNA 堿基互補(bǔ), mRNA 的密碼子與 tRNA 的反密碼子互補(bǔ), DNA 信息鏈堿基排序與 mRNA 堿基排序相同,只有 U 和 T 的差

8、異?！纠}解析】例 1. (2004年上海組成人體蛋白質(zhì)的 20種氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子共有( A . 4 B. 20 C. 61 D. 64解析:考查氨基酸的密碼子。密碼子共有 64個(gè),但是有 3個(gè)是終止密碼 子不決定氨基酸,故決定氨基酸的密碼子共有 61個(gè)。答案:C例 2. (2003年上海下列細(xì)胞中,不能合成蛋白質(zhì)的是(解析:C 選項(xiàng)成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核,不能轉(zhuǎn)錄形成 mRNA ,故不能形成蛋 白質(zhì),正因?yàn)槿绱?紅細(xì)胞的壽命很短。 答案:C例 3. 合成一條含 1000個(gè)氨基酸的多肽鏈, 需要轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 的個(gè)數(shù), 信使 RNA 上的 堿基個(gè)數(shù)和雙鏈 DNA 上的堿基對(duì)數(shù)至少依次是(A1000

9、 個(gè)、3000 個(gè)和 3000 對(duì) C300 個(gè)、300 個(gè)和 3000 對(duì) B1000 個(gè)、3000 個(gè)和 6000 對(duì) D1000 個(gè)、3000 個(gè)和 1500 對(duì) 解析： 解析：DAN 分子控制蛋白質(zhì)合成時(shí)，氨基酸數(shù)目：轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 的個(gè)數(shù)：信使 RNA 上的堿基數(shù)：DNA 上的堿基對(duì)數(shù)= 1：1：3：3 答案：A 【課堂檢測(cè)】 課堂檢測(cè)】 1在下列的轉(zhuǎn)錄簡(jiǎn)式中有核苷酸 （ DNA: A4種 A6層 -A-T-G-C-， B5種 B0層 ） B24 ） C200 C.胰島素 C5 種 D20 （ （ ） ） ） D.性激素 D6 種 C18 D30 C6種 C2層 D8種 磷脂雙分子層？

10、 D 4層 RNA： U-A-C-G-2 DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA從細(xì)胞核中出來進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)， 穿過( ） 3 已知一段mRNA含有30個(gè)堿基，其中A和G有12個(gè)，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中 應(yīng)有C和T的個(gè)數(shù)是（ A12 多有氨基酸多少種 （ A800 A.酶 A2 種 B400 B.多肽 B4 種 4、某 DNA 分子片段中堿基為 2400 對(duì)，則由此片段所控制合成的多肽鏈中，最 5、不是由 DNA 分子中的遺傳信息直接控制合成的物質(zhì)是 6、在人體中，由 A、T、C 三種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共 7、人的胰島素基因的存在部位和表達(dá)部位分別是 （ A體細(xì)胞、胰島細(xì)胞中 C均位于胰島細(xì)胞中 為（

11、 A15 ） B25 C30 D40 B胰島細(xì)胞、體細(xì)胞 D體細(xì)胞、核糖體 8、 某信使 RNA 中有堿基 40 個(gè)， 其中 C+U 為 15 個(gè)， 那么轉(zhuǎn)錄此 RNA 的 DNA 中 G+A 9、(04 高考江蘇下列對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 的描述，正確的是 （ A每種轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸 B每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 能轉(zhuǎn)運(yùn)它 C轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 能識(shí)別信使 RNA 上的密碼子 ） 6 D轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi) 10. 對(duì)于下列式子，正確的說法有 表示 DNA 復(fù)制過程 表示 DNA 轉(zhuǎn)錄過程 圖中共有 5 種堿基 圖中共有 8 種核苷酸 圖中共有 5 種核苷酸 圖中的

12、A 均代表同一種核苷酸 A. B. C. D. 11. 正常情況下，能夠發(fā)生的的是 A.相同的 DNA 復(fù)制成不同的 DNA B.相同的 DNA 轉(zhuǎn)錄出不同的 RNA C.相同的密碼子翻譯成不同的氨基酸 D.相同的 tRNA 攜帶不同的氨基酸 12. 已知某蛋白質(zhì)的合成需要 18 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 參與，則控制合成該蛋白質(zhì)的基因 中的堿基對(duì)的個(gè)數(shù)是 A.18 B.36 C.54 D.108 13 .在人體成熟的紅細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、雞的紅細(xì)胞中均能進(jìn)行的生理活動(dòng)是 A.DNA 復(fù)制 B.轉(zhuǎn)錄和翻譯 C.ATP 合成 D.著絲點(diǎn)分裂 14. 已知 DNA 分子雙鏈中腺嘌呤占全部堿基的 30%， 在其

13、中的一條鏈上胞嘧啶占 該鏈全部堿基的 25%，則由該鏈轉(zhuǎn)錄成的 mRNA 中胞嘧啶占全部堿基的 A.15% B.20% C.25% D.35% 15. 若某基因有 150 個(gè)堿基對(duì)，由于受到 X 射線的輻射，少了一對(duì)堿基，則由 它控制合成的蛋白質(zhì)與原來的蛋白質(zhì)相比，可能出現(xiàn)的情況是 （多選） A.50 個(gè)氨基酸，氨基酸的順序不變 B.49 個(gè)氨基酸，氨基酸的順序不變 C.50 個(gè)氨基酸，氨基酸的順序改變 D.少于 49 個(gè)氨基酸，氨基酸的順序改變 16如果DNA分子一條鏈的堿基排列順序是ACGGATCTT-，那么，與它互補(bǔ) 的另一條DNA鏈的堿基排列順序是 TGCCTAGAA 模板，轉(zhuǎn)錄出的信

14、使RNA堿基順序應(yīng)該 UGCCUAGAA ；如果以已知的DNA鏈為 。 17. 已知多數(shù)生物的 DNA 是雙鏈的，但也有個(gè)別生物的 DNA 是單鏈的，有人從 三種生物中提取出核酸，經(jīng)分析，他們的堿基比率如下： 生物 甲 A 25 G 24 U T 23 C 19 7 乙 丙 （1）這表明： 乙 23 31 24 19 的核酸是 RNA。 27 丙 31 。 25 19 的核酸是雙鏈 DNA。 （2）從堿基比例看，雙鏈 DNA 的特點(diǎn)是 A=T,G=C 18、 右圖為人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的一個(gè)過程， 據(jù)圖回答： (1圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成 過程中的 翻譯 步驟；該步驟發(fā)生 在 細(xì)胞質(zhì) 中。 (2圖中(是 轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 。 按從左到右的 序?qū)懗?內(nèi) mRNA 區(qū)段所對(duì)應(yīng)的 DNA -AGCTGATTCGAAGCG-堿基的排列順序TCGACTAAGCTTCGC-(3該過程不可能發(fā)生在 A神經(jīng)細(xì)胞 C成熟的紅細(xì)胞 ( B肝細(xì)胞 D脂肪細(xì)胞 UGA GAA UUC UCG ACU AAG CUU CG 次 C 19、 （2006.廣東）細(xì)胞分裂間期是 DNA 復(fù)制和蛋白質(zhì)合成等