基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成-生物高二必修二第四章第一節(jié)人教版

1、第四章 基因的表達(dá) 第一節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 第一課時(shí) 轉(zhuǎn)錄和翻譯學(xué)習(xí)目標(biāo)（參考課時(shí)：1課時(shí)）1 教學(xué)目標(biāo)1.1 知識(shí)與技能：概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1.2過程與方法：作好本章的引子。準(zhǔn)確把握主干知識(shí)與側(cè)枝內(nèi)容的教學(xué)要求充分利用教材中的插圖1.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀：認(rèn)同基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的方法2022/9/152. 教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)/易考點(diǎn)2.1 教學(xué)重點(diǎn)遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程2.2 教學(xué)難點(diǎn)遺傳信息的翻譯過程。3.專家建議讓學(xué)生逐步畫圖，構(gòu)建概念模型以增強(qiáng)理解、記憶；注重突破易混淆的問題，如：毛細(xì)血管壁細(xì)胞所處的內(nèi)環(huán)境，血漿、組織液、淋巴之間的

2、轉(zhuǎn)化關(guān)系，如何判斷某生理過程能否發(fā)生在內(nèi)環(huán)境，注射物的轉(zhuǎn)移問題等。4. 教學(xué)方法講授法、討論法、畫圖法5. 教學(xué)用具教學(xué)課件2022/9/15第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（課本P62）問題探討：我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到基因的本質(zhì)是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，在現(xiàn)實(shí)生活中，我們能不能像電影侏羅紀(jì)公園中描述的那樣，利用恐龍的DNA（基因），使恐龍復(fù)活呢？ 如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活，你認(rèn)為主要要解決什么問題？ 提示：讓恐龍DNA上的基因表達(dá)（指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成），體現(xiàn)出恐龍的性狀。DNA（基因）在細(xì)胞核中，蛋白質(zhì)合成在細(xì)胞質(zhì)中。DNA（基因）攜帶的遺傳信息是靠誰傳遞到細(xì)胞質(zhì)去的？細(xì)胞質(zhì)又是怎樣解讀遺傳信息的

3、？推測(cè)：在DNA與蛋白質(zhì)之間有一種充當(dāng)信使的物質(zhì)存在。能作為DNA信使的物質(zhì)是什么？一、RNA的組成及分類 閱讀課本P62-63第一段及圖4-1、圖4-2為什么RNA適于作DNA的信使呢？RNA含氮堿基磷酸A：腺嘌呤G：鳥嘌呤C：胞嘧啶U： 糖 1.基本單位是 ，其組成成分如下：核糖核苷酸核尿嘧啶RNA從細(xì)胞核來到細(xì)胞質(zhì)，需穿過幾層生物膜？ 2.RNA的結(jié)構(gòu)：一般是 ，長度比DNA短；能通過核孔從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。 3.分類：（閱讀課本P63第二段及圖4-3）單鏈DNA的遺傳信息是怎樣傳給mRNA的？mRNA： tRNA： rRNA：3種RNA在翻譯中起模板作用轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸、識(shí)別（解讀）密碼

4、子參與構(gòu)成核糖體二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（閱讀課本P63第三段及圖4-4）思考：（1）轉(zhuǎn)錄要不要先經(jīng)過解旋？需要什么酶？（2）模板、原料是什么？核糖核苷酸是怎樣結(jié)合到模板鏈上的？（3）相鄰的核糖核苷酸靠什么酶聚合？產(chǎn)物是什么？（4）轉(zhuǎn)錄與復(fù)制有何異同？三種RNA示意圖信使RNA（mRNA）： 遺傳信息傳遞的媒介。核糖體RNA（rRNA）： 與蛋白質(zhì)構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)： 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。2022/9/151、概念：2、場(chǎng)所：3、模板：4、原料：5、產(chǎn)物：6、配對(duì)原則：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程細(xì)胞核（主要）DNA的一條鏈4種游離的核糖核苷酸RNA（主要是mRN

5、A)A-U，C-G，G-C，T-A 一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄（一）轉(zhuǎn)錄：2.轉(zhuǎn)錄的過程DNA的平面結(jié)構(gòu)圖AG T AC AA A T TCATGATT AAG T AC AA A T UUGGACUGCUGADNA模板鏈AG T AC AA A T AGCUGACGGUUURNA聚合酶AG T AC AA A T AGCGACGGUUUUAG T AC AA A T GCGACGGUUUUAAG T AC AA A T GCGACGUUGUUAAG T AC AA A T GCGACGUGUUAUAG T AC AA A T GCGACGGUUAUUAG T AC AA A T GCGACGGUUA

6、UUAAG T AC AA A T GCGCGGUUAUUAUAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCAG T AC AA A T GGCGGUUAUUAUCDNA模板鏈mRNAAG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核孔DNA模板鏈核膜AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA細(xì)胞質(zhì)核膜細(xì)胞核AG T AC AA A T UCAUGAUUAmRNA 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 核孔DNAUCAUGAUUAmRNAmRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)復(fù) 制轉(zhuǎn) 錄場(chǎng) 所解 旋模 板原 料酶能 量堿基配對(duì)產(chǎn) 物小結(jié)：細(xì)胞核細(xì)胞核完全解旋只解有遺傳效應(yīng)的片段DNA

7、的兩條鏈只有DNA的一條鏈四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸ATPATPRNA聚合酶DNA解旋酶 DNA聚合酶AU GC TA CG子代DNAAT GC TA CGmRNA、tRNA、rRNA2.場(chǎng)所：主要在細(xì)胞核3.過程：4步:解旋、堿基互補(bǔ)配對(duì)、連接、釋放4.條件模板：酶：原料：能量：5.結(jié)果：1、轉(zhuǎn)錄的概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。小結(jié)DNA的一條鏈游離的四種核糖核苷酸ATPDNA解旋酶、RNA聚合酶等形成一條mRNA一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄2022/9/15 二、遺傳信息的翻譯1、概念：2、場(chǎng)所：3、模板：4、原料：5、產(chǎn)物：7、配對(duì)原則：6、運(yùn)載工具：游離在細(xì)胞質(zhì)

8、中的各種氨基酸，以 mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程核糖體mRNA20種游離的氨基酸蛋白質(zhì)（或多肽鏈）tRNAA-U，U-A，C-G，G-C4種堿基只能決定4種氨基酸，41=4。二個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸最多只能編碼16種，42=16。三個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸只能決定64種，43=64，足夠有余。如果一個(gè)氨基酸的編碼至少需要多少個(gè)堿基，才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸？如果2個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，最多能編碼多少種氨基酸？如果1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，4種堿基能決定多少種氨基酸 關(guān)于密碼子的要點(diǎn)：（1）密碼子共有 64 種，終止密碼有 3 種，決定氨基酸的密碼子有 61 種。（2

9、）除色氨酸外，其余氨基酸都不止一種密碼子。（3）AUG既可是起始密碼，又能決定甲硫氨酸。（4）“一種密碼子只能決定一種氨基酸，反之，一種氨基酸可以有一種或多種密碼子（密碼子的簡并性）”。（5）地球上的所有生物全部共用這套密碼子。mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后，就與核糖體結(jié)合起來，形成合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”。游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到“生產(chǎn)線”上的呢？UCAUGUUUAmRNA 密碼子 密碼子 密碼子 密碼子 密碼子概念：特點(diǎn)：種類起始密碼子：終止密碼子：3種，UAA、UGA、UAG,不編碼氨基酸，只是終止信號(hào)mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子2種，AUG、GUG，

10、也編碼氨基酸反密碼子概念：種類：與mRNA分子中密碼子互補(bǔ)配對(duì)的tRNA上的3個(gè)堿基61種，反密碼子與61種決定氨基酸的密碼子對(duì)應(yīng)AUGGAUAUCmRNA？甲硫氨酸CUA反密碼子核糖體tRNA作用2022/9/15 作業(yè)（用科測(cè)驗(yàn)紙抄下）：1.DNA分子的一條鏈堿基是：ATGCACTGGCGTTGCTGTCCTTAA互補(bǔ)鏈： 。轉(zhuǎn)錄mRNA： 。翻譯肽鏈： 。（提示：根據(jù)mRNA的密碼子，到書P65查表）基因控制蛋白質(zhì)合成的過程DNA的遺傳信息mRNA的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄翻譯數(shù)量n3n6n2022/9/15小飛守角制作轉(zhuǎn) 錄翻 譯定 義在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成m

11、RNA的過程以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程場(chǎng) 所細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模 板DNA的一條鏈信使RNA信息傳遞的方向DNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)原 料含A、U、C、G的4種核苷酸合成蛋白質(zhì)的20種氨基酸產(chǎn) 物信使RNA有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)實(shí) 質(zhì)是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄是遺傳信息的表達(dá)小飛守角制作復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較比較項(xiàng)目復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯場(chǎng) 所 細(xì)胞核 細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)模 板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈 mRNA酶解旋酶，DNA聚合酶等解旋酶，RNA聚合酶等多種酶能 量 ATP ATPATP原 料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸氨基酸產(chǎn) 物子代DNA mRNA 多肽鏈堿基配對(duì)A-

12、T T-AG-C C-GA-U T-AG-C C-GA-U U-AG-C C-G2022/9/15 鞏固練習(xí)：.一段信使RNA上有30個(gè)堿基，其中A和G共有12個(gè)，轉(zhuǎn)錄出該RNA的一段DNA中的C和T的個(gè)數(shù)以及翻譯合成一條多肽鏈時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是：（ ）A.30個(gè)，10個(gè) B.30個(gè)，9個(gè)C.18個(gè)，9個(gè) D.12個(gè)，10個(gè).一條多肽鏈中有氨基酸1000個(gè)，作為合成該多肽鏈模板的mRNA分子和用來轉(zhuǎn)錄成mRNA的DNA分子分別至少需要堿基：（ ）A.3000個(gè)和3000個(gè) B.1000個(gè)和2000個(gè) C.2000個(gè)和4000個(gè) D.3000個(gè)和6000個(gè).下列說法錯(cuò)誤的是：（ ）A.一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸B.一種氨基酸可以含有多種密碼子 C.一種氨基酸可以由幾種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來轉(zhuǎn)運(yùn) D.一種氨基酸只能由一種RNA來轉(zhuǎn)運(yùn) .關(guān)于遺傳信息和遺傳密碼的下列敘述中，正確的是：（ ）A.遺傳信息位于mRNA上，遺傳密碼位于DNA上，構(gòu)成的堿基相同B.遺