第四章第一節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成

1、同煤二中高中生物必修二第四章導學案 制作人：李玲萍 審核人：王小霞 時間：2015年5月12 第四章第1節(jié) 基因指導蛋白質(zhì)的合成 第一課時 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 導學案【學習目標】 1. 概述基因指導蛋白質(zhì)合成的過程 2. 說明密碼子與氨基酸的關系【學習重點】 1. 理解基因表達翻譯的概念和過程 2. 區(qū)分相關概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子【學習難點】 1. 比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的不同點； 2. 計算：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對應關系?！菊n時安排】 2課時 【溫顧知新】1、細胞中的兩種核酸的比較 即RNA與DNA的比較種類（名稱） DNA( )RNA( )組成元素基本單位 堿

2、基組成五碳糖磷酸基團結(jié) 構分 布功能2. 組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸大約有   種,氨基酸結(jié)合成蛋白質(zhì)的方式和場所分別是  、     。蛋白質(zhì)多樣性的原因                   。【自主學習】一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（1）基因是有_的 片段； DNA 主要存在于_中，而蛋白質(zhì)的合 成是在_中進行的。（2）RNA一般是_鏈，比 DNA 短，因此能夠通過

3、_，從_轉(zhuǎn)移到_中。分類：在翻譯過程中起模板作用的是 ； 起轉(zhuǎn)運作用的是 ； 參與構成核糖體的是 。                          合作探究一：1. 基因（DNA）在細胞核中，而蛋白質(zhì)的合成是在細胞質(zhì)的核糖體上進行的，在細胞核的基因如何控制在細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢？2DNA的遺傳信息是怎么轉(zhuǎn)給mRNA 的？3.為什么RNA適于

4、作DNA的信使？針對性練習1：已知DNA片段的堿基對順序,寫出對應的mRNA的堿基順序 (以鏈2為模板進行轉(zhuǎn)錄)。     DNA 鏈1： A T G A T A G G G A A A        鏈2： T A C T A T C C C T T T mRNA             思考：轉(zhuǎn)錄成的RNA的堿基序列，與作為模板的DNA單鏈的堿基序列有何關系？與DNA的另一條鏈的堿基

5、序列有哪些異同？ 二、閱讀教材P63最后一段及圖4-4 概括轉(zhuǎn)錄過程、歸納轉(zhuǎn)錄的概念（1）場所： （2）模板： （3）原料： （4）配對原則：（5）產(chǎn)物： （6）過程 解旋： 配對： 連接： 脫離： 堿基互補配對 遺傳信息流動 合作探究二：轉(zhuǎn)錄和DNA復制有什么共同之處？這對保證遺傳信息的準確轉(zhuǎn)錄有什么意義？小結(jié)：轉(zhuǎn)錄的概念鞏固練習題：1下列哪一組物質(zhì)是RNA的組成成分 （    ）   A.脫氧核糖、核酸和磷酸           

6、 B.脫氧核糖、堿基和磷酸  C.核糖、堿基和磷酸                  D.核糖、嘧啶和核酸2DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA從細胞核中出來進入細胞質(zhì)中，穿過磷脂雙分子層 （ ） A6層 B4層 C2層 D0層 3在下列細胞結(jié)構中，有可能發(fā)生堿基配對行為的一組是 （ ） A細胞核、線粒體、葉綠體、中心體 B細胞核、核糖體、中心體、線粒體 C線粒體、葉綠體、細胞核、高爾基體 D線粒體、葉綠體、核糖體、細胞核4 已

7、 知一段mRNA含有30個堿基其中A和G有12個，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應有C和T的個 數(shù)是 （ ） A12 B24 C18 D30 5 DNA解旋發(fā)生在 （ ） A復制與轉(zhuǎn)錄中 B轉(zhuǎn)錄中 C翻譯中 D復制中 6、信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項決定的（ ） A轉(zhuǎn)運RNA中的核苷酸的排列序列 B蛋白質(zhì)分子中的氨基酸的排列序列 C核糖體RNA中核苷酸的排列序列 DDNA分子中的脫氧核苷酸的排列序列7、 某DNA片段所轉(zhuǎn)錄的mRNA中尿嘧啶占28%，腺嘌呤占18%，則此DNA片段中胸腺嘧啶和 鳥嘌呤分別占（ ） A. 46%、 54% B. 23%、 27% C. 27%、 23% D

8、.46%、 27% 第四章第1節(jié) 基因指導蛋白質(zhì)的合成 第二課時 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 導學案【學習目標】 1. 概述基因指導蛋白質(zhì)合成的過程 2. 說明密碼子與氨基酸的關系【學習重點】 1. 理解基因表達翻譯的概念和過程 2. 區(qū)分相關概念：遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子【學習難點】 1. 比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的不同點； 2. 計算：基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對應關系。1翻譯（1）場所：（2）模板：（3）原料：（4）運載工具：（5）產(chǎn)物：（6）翻譯的概念_思考4:信使RNA上至少由幾個堿基來決定一個氨基酸？ 如果1個堿基決定1個氨基酸就只能決定_ _種，即 如果2個堿基決定1個氨基酸就只能決

9、定_ _種，即 如果3個堿基決定1個氨基酸就可決定_ _種，即 觀察教材P65表4-1的密碼子表,你有哪些發(fā)現(xiàn)?與同學一起交流。概括：(1) 在64個遺傳密碼子中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有  個。 (2) 一種密碼子，決定   種特定的氨基酸（專一性） (3) 一種氨基酸可能有      種密碼子（簡并性） (4) 地球上幾乎所有的生物       密碼子表（通用性）密碼子具有專一性 、簡并性和通用性2密碼子 （

10、1）概念：_上的3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，這3個相鄰堿基稱為_。 （2）種類：共有_種，決定氨基酸的有_種。 起始子：AUG（甲硫氨酸）、GUG（纈氨酸） 終止子：UAA、UAG、UGA 特別提醒： (1)由于密碼子具有簡并性，故基因突變并不一定導致其合成的蛋白質(zhì)發(fā)生改變。(2)密碼子的專一性和簡并性保證翻譯的準確性和蛋白質(zhì)結(jié)構及遺傳性狀的穩(wěn)定性。 特別提醒：密碼子的簡并性能在一定程度上防止由于DNA中堿基的改變而導致的蛋白質(zhì)的改變，從而維護了生物性狀的穩(wěn)定性。思考5: 游離在細胞質(zhì)中的氨基酸是怎樣到達核糖體上的? 3.轉(zhuǎn)運RNA（1）結(jié)構：形狀像三葉草的葉，一端是攜帶_的部位，另一端有三

11、個堿基。每個tRNA 的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，稱為_。 （2）種類：_種4翻譯的過程UUCACUAAG CUUUCGCGCGAAUGA（1）mRNA_進入細胞質(zhì)，與 結(jié)合。（2）攜帶一個特定氨基酸的tRNA，通過 與第一個密碼子互補配對，進入位點1.（3）攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣方式進入位點2.（4）位點1位點2相應的氨基酸 形成 ，位點1的氨基酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點2的tRNA上。（5）核糖體讀取下一個 ，原占據(jù)位點1的離開核糖體，占據(jù)位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈合成。核糖體沿_移動，肽鏈延伸。重復進行，直到讀取到

12、肽鏈的合成才告終止。（6）肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復合體上脫離，經(jīng)一系列步驟，盤曲折疊成成熟的蛋白質(zhì)分子。 堿基互補配對 遺傳信息流動 特別提醒： 翻譯進程中核糖體沿著mRNA移動，讀取下一個密碼子，但mRNA不移動。小結(jié)： 1、基因指導蛋白質(zhì)合成過程 （ ） ( ) 基因 mRNA 蛋白質(zhì) 細胞核 細胞質(zhì)（核糖體） 2、遺傳信息、密碼子和反密碼子的對比（1）區(qū)別：遺傳信息密碼子反密碼子概念是指DNA上特定的脫氧核苷酸排列順序mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰堿基與mRNA分子中密碼子互相配對的tRNA上的3個 堿基作用決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序翻譯時決定肽鏈的氨基酸排列順序與上3個

13、堿基互補，以確定氨基酸在肽鏈上的位置種類多種多樣共64種，編碼蛋白質(zhì)的密碼子共61種，終止密碼共3種，不能編碼蛋白質(zhì)61種（2） 聯(lián)系： 遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。 mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到識別密碼子的作用。(3)對應關系：2氨基酸與密碼子、反密碼子的關系(1)每種氨基酸對應1種或幾種密碼子(密碼子簡并性)，可由l種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。(2)1種密碼子只能決定l種氨基酸，1種tRNA只能轉(zhuǎn)運1種氨基酸。(3)密碼子有64種(3種終止密碼子；61種決定氨基酸的密碼子)；反密碼子理論

14、上有61種。(4)基因中堿基、RNA中堿基與蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)量的關系：基因中堿基數(shù)：mRNA堿基數(shù)多肽鏈中氨基酸數(shù)631，圖解如下：特訓1： mRNA UUAGAUACU 這mRNA上有多少個密碼子？寫出相應的反密碼子，并根據(jù)密碼子表，列出相應的氨基酸序列。有密碼子_個與其相應的反密碼子為_氨基酸序列為_（查密碼子表填寫）特訓2: 一個tRNA一端的三個堿基是CGA，這個RNA轉(zhuǎn)運的氨基酸是 ( ) A酪氨酸（UAC） B谷氨酸（GAG） C精氨酸（CGA） D丙氨酸（GCU）特訓3：信使RNA合成后，離開合成部位到達核糖體上，需要經(jīng)過幾層生物膜 （ ) A.1層 B.2層 C.3層 D.0層

15、 【延伸拓展】 1、根據(jù)堿基種類和數(shù)量（或比例），推測核酸類型（1）種類：有T無U，必為 ； 有U無T，必為 ； 有T也有U，為 。（2）數(shù)量：AT且CG，通常為 ；AT或CG，無U，必為 ； ATU且CG，為 。2、基因表達中相關數(shù)量計算 轉(zhuǎn)錄時只以DNA的一條鏈為模板，因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子中的堿基數(shù)目是基因中堿基的1/2。翻譯過程中，mRNA中每3個堿基決定1個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基的1/3。所以，在不考慮DNA上的無遺傳效應片段、不考慮mRNA上的終止密碼等等情況下，基因中的堿基數(shù)（雙鏈）：mRNA中的堿基數(shù)：合成蛋白質(zhì)的氨基酸個數(shù) = 即

16、DNA的堿基數(shù)目 ： mRNA堿基數(shù) ：氨基酸數(shù) = 特別提醒：(1)上述比例關系只是針對基因中的堿基，而不是整個DNA分子。(2)由于終止密碼子的存在，因此mRNA上堿基數(shù)目比氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些，注 意題目中是否有限定詞，如“最少”等。思考5: 在蛋白質(zhì)合成過程中，DNA中堿基數(shù)、mRNA中堿基數(shù)、氨基酸數(shù)是否一定遵循以上數(shù)量關系？( 提示：不一定。因在一段多肽鏈對應的mRNA中含有不編碼氨基酸的終止密碼子，而在其對應的DNA中，還含有一些不能轉(zhuǎn)錄為mRNA的DNA片段。) （3）解答蛋白質(zhì)合成的相關計算時，應看清是DNA上(或基因中)的堿基對數(shù)還是個數(shù)；是mRNA上密碼子的個數(shù)還是

17、堿基的個數(shù)；是合成蛋白質(zhì)中氨基酸的個數(shù)還是種類。3、真核細胞中復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較復制轉(zhuǎn)錄翻譯時間個體生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所條件模板原料酶能量原則解旋產(chǎn)物信息傳遞特點邊解旋邊復制，半保留復制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA仍恢復原來的雙鏈結(jié)構翻譯結(jié)束后，mRNA分解成單個核苷酸相同點均需要酶、ATP、模板、原料、適宜的溫度和PH等意義使遺傳信息從親代傳給子代表達遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀（1）區(qū)別(2)聯(lián)系特別提醒： (1)一個mRNA翻譯出的多肽鏈不一定是一條，可以同時隨著多個核糖體，翻譯出多條多肽鏈。(2)從核糖體上脫離下來的只是肽鏈，肽鏈還要進一步加工，才能成為具有生物活性的蛋白質(zhì)?！?/p>

18、當堂檢測】7右上圖表示DNA（基因）控制蛋白質(zhì)合成的過程，請分析回答：（1）根據(jù)圖中的堿基，可推測包括了 種核苷酸。（2）DNA的兩條鏈中， 鏈為模板鏈。遺傳密碼（密碼子）存在于 鏈上（請寫標號）。（3）如果控制合成的蛋白質(zhì)含兩條肽鏈，49個肽鍵，則控制其合成的基因至少有 個_脫氧核苷酸?！菊n后鞏固】1 在下列的轉(zhuǎn)錄簡式中有核苷酸 （ ） DNA: -A-T-G-C-， RNA： U-A-C-G- A4種 B5種 C6種 D8種2 DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA從細胞核中出來進入細胞質(zhì)中，穿過( )磷脂雙分子層。 A6層 B0層 C2層 D 4層5 轉(zhuǎn)移RNA的功能是（ ） A決定mRNA的排列順序

19、 B完全取代DNA C合成特定的氨基酸 D運輸氨基酸，識別mRNA上的遺傳密碼7信使RNA中核苷酸的順序是由下列哪項決定的（ ）A轉(zhuǎn)運RNA中的核苷酸的排列序列 B蛋白質(zhì)分子中的氨基酸的排列序列 C核糖體RNA中核苷酸的排列序列 DDNA分子中的脫氧核苷酸的排列序列8 mRNA的核苷酸序列與（ ）ADNA分子的兩條鏈的核苷酸序列互補 BDNA分子的一條鏈的核苷酸序列互補 C某一tRNA分子的核苷酸序列互補 D所有的tRNA分子的核苷酸序列互補910已知一個蛋白質(zhì)由2條肽鏈組成，連接氨基酸的肽鍵共有198個，翻譯該蛋白質(zhì)的mRNA中有A和G共200個，則該mRNA中的C和U不能少于：（ ） A200個 B400個 C600個 D800個11. 如圖所示，給以適宜的條件各試管均有產(chǎn)物生成，則能生成DNA的試管