2022年高中生物 4.3基因控制蛋白质的合成学案苏教版必修2

2022年高中生物 4.3基因控制蛋白质的合成学案苏教版必修2【学习目标】1.通过类比方法比较DNA和RNA的异同2.概述遗传信息的转录和翻译过程3.总结比较复制、转录和翻译的异同【学习过程】一、RNA的结构：1、组成元素： 2、基本单位： （ 种）3、结构：一般为 链4、分布：主要在 5、种类： 信使RNA（mRNA）： 。 转运RNA（tRNA）： 。 核糖体RNA（rRNA）： 。二、基因：具有 。主要在 上注：一条染色体上有 个DNA 一个DNA分子上有 个基因。 基因的主要载体是 。 基因在染色体上呈 排列三、基因控制蛋白质合成：1、转录：（1）概念：在 中，以DNA的 条链为模板，按照 原则，合成 的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）（2）过程（看书）解旋：_解开，碱基得以暴露。 配对：游离的_ 随机地与转录用的DNA的一条链模板链上的碱基 。 连接：在_ 酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。 脱离：合成的_从DNA链上释放，DNA双链恢复。（3）条件：模板：DNA的 条链（模板链） 原料： 能量： 酶： 等（4）原则： （A 、T 、GC、CG）（5）产物： 、 、 2、翻译：（1）概念：游离在细胞质中的各种 ，以 为模板，合成 的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）（2）过程：（看书） mRNA进入细胞质，与_结合。 与mRNA相互识别，携带特定的氨基酸进入相应的位点。 两个氨基酸之间形成_后转移到占据位点2的tRNA上。 核糖体沿 移动，肽链延伸。 遇到密码子，合成终止， 肽链从_上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成成熟的蛋白质分子。（3）条件：模板： 原料： 能量： 酶： 搬运工具： 装配机器（场所）： （4）原则： （5）产物： （6）密码子 定义：在 上决定1个氨基酸的 的碱基。 种类：密码子共有 种，其中起始密码子 种，分别是 ，起始密码子 决定氨基酸。终止密码子 种，分别是 ，终止密码子 决定氨基酸。注：在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密码子只有 个。 一种密码子，决定 种特定的氨基酸。 一种氨基酸可能有 种密码子。 同一种氨基酸可以由 的现象称为密码子的简并性。 密码的简并性对生物的生存发展的意义是 。 地球上几乎所有的生物 密码子。（ ）（7）反密码子 定义： 上可以与mRNA上的碱基互补配对的3个碱基。共有 种。 一种tRNA只能携带 种氨基酸,一种氨基酸可以由 种tRNA携带。 注：为什么少量的mRNA分子在短时间内就可以迅速合成出大量的蛋白质？ 例1：一个转运RNA的一端3个碱基是AGA，此RNA运载的氨基酸是（ ）A.丝氨酸（UCU）B.谷氨酸（GAG）C.精氨酸（AGA）D.酪氨酸（UAU）例2：根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格填入相应的字母： DNA双螺旋结构GG信使RNAC转运RNAU氨基酸丙氨酸例3:根据下图回答下列问题： （1）AE结构的名称分别是： A B C D E （2）上图表示蛋白质合成中的 过程，是在 内进行的。（3）由图中的mRNA链可知DNA分子中模板链上对应的碱基序列为 。（4）该图表明图中所合成的蛋白质的氨基酸排列顺序是由mRNA上的 排列顺序决定的，而mRNA上的这种顺序是由 排列顺序决定的。（5）参与该段多肽链合成的转运RNA有 个，图示中一个正被运载的氨基酸是 ，其前接的一个氨基酸 ，其后将要连接上去的一个氨基酸是 。相关密码子见下表：四、 DNA复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在 主要在 细胞质的 模板DNA的 条链DNA的 条链 原料条件都需要特定的酶和ATP产物特点 ， ；转录后DNA仍恢复原来的双链结构翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸碱基配对 ， ，GC，CG ， GC，CG ， ，CG，GC遗传信息传递DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状五、与基因表达有关的计算基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 = （不考虑DNA上的无遗传效应片段，不考虑mRNA上的终止密码子）例4.某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的个数是 （ ） A198 B398个 C400个 D798个六、基因对性状的控制1、中心法则(克里克)2、基因控制性状的方式：（1）基因通过控制 的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；（2）基因通过控制 直接控制生物的性状。七、人类基因组计划及其意义 计划：完成人体 条（ ）染色体上的全部基因的遗传作图、物理作图、和全部碱基的序列测定。意义：可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能极其相互关系，对于人类疾病的诊治和预防具有重要的意义。【跟踪练习】1.下列对转运RNA的描述，正确的是 （ ） A每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它 C转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D转运RNA转运氨基酸到细胞核内2.DNA解旋发生在 （ ） A复制与转录中 B只在转录中 C只在翻译中 D只在复制中 3.如图为真核细胞基因指导蛋白质合成的某个阶段。该阶段叫做_，可以在_（结构）中发生和完成。图中2和5的核苷酸名称分别为_ _和_ _。若由a链形成e链时，a链的碱基比例为ATGC=1234，则e链中碱基的比例是_。“遗传密码子”位于_上。第一节基因指导蛋白质的合成导学案 山东省青岛市城阳区教研室赵风鹰【知识目标】1.概述遗传信息的转录和翻译。2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。【重点和难点】重点：遗传信息转录和翻译的过程难点：遗传信息的翻译过程【温顾知新】课前完成1、DNA的基本组成单位是2、DNA的主要分布场所 3、DNA分子能储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在 。4、组成生物体蛋白质的氨基酸大约有 种,氨基酸结合成蛋白质的方式和场所分别是 、 。蛋白质多样性的原因 。5、生物体性状的控制者和体现者分别是 和 。【预习导航】课前完成RNA的基本组成单位：_RNA的结构：一般是_链，且比DNA短。3、RNA与DNA的区别：（1）组成成分的区别 ；（2）结构的区别 。4.、为什么RNA适于作DNA的信使？（1） ； （2） 。 5、DNA指导蛋白质的合成包括 和 两个过程，两个过程的主要场所分别是 和 ；两个过程的模板分别是 和 。6、密码子是 。7、把氨基酸搬运到核糖体中的“搬运工”是 。结构：呈_，一端是携带氨基酸的部位，另一端为_。特性：每种tRNA只能识别并转运_种氨基酸。【课堂探究】重、难点突破一、遗传信息的转录思考1：DNA的遗传信息怎么传给mRNA的？活动1：观看转录的课件,做针对性练习1，针对性练习1：已知DNA片段的碱基对顺序,写出对应的mRNA的碱基顺序 (以链2为模板进行转录)。 DNA 链1： ATGATAGGGAAA 链2： TACTATCCCTTTmRNA 思考2：转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有何关系？与DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？活动2：阅读教材P63最后一段及图4-4 概括转录过程、归纳转录的概念过程：解旋：_解开，碱基得以暴露。配对：游离的_ 随机地与转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对。连接：在_ 酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。脱离：合成的_从DNA链上释放，DNA双链恢复。转录的定义： 场所：_； 模板：_的一条链； 产物：_。二、遗传信息的翻译思考3:信使RNA上至少由几个碱基来决定一个氨基酸？ 活动3:观察教材P65表4-1的密码子表,你有哪些发现?与同学一起交流。概括：1、在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密码子只有 个。2、一种密码子，决定 种特定的氨基酸3、一种氨基酸可能有 种密码子（简并性）4、地球上几乎所有的生物 密码子表（通用性）特别提醒：密码子的简并性能在一定程度上防止由于DNA中碱基的改变而导致的蛋白质的改变，从而维护了生物性状的稳定性。思考4:游离在细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体上的? 活动4：观察PPT中tRNA的结构，讨论氨基酸与tRNA的关系：1.一种转运RNA能运载多少种氨基酸？2.一种氨基酸可以由多少种转运RNA运载？3.运载氨基酸的转运RNA共有几种？针对性练习2：一个转运RNA一端的三个碱基是CGA，这个RNA转运的氨基酸是 ( )A酪氨酸（UAC） B谷氨酸（GAG） C精氨酸（CGA） D丙氨酸（GCU活动5：阅读教材P66第二段及图4-6 概括翻译的过程，并对照PPT以简练的语言分步骤叙述mRNA进入细胞质，与_结合。 与mRNA相互识别，携带特定的氨基酸进入相应的位点。氨基酸形成_而转移到占据位点2的tRNA上。（4）核糖体沿 移动，肽链延伸。（5）遇到密码子，合成终止，（6）肽链从_上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成成熟的蛋白质分子。针对性练习3：已知DNA的碱基对顺序和对应的mRNA的碱基顺序，请写出多肽链的氨基酸顺序(以链2为模板进行转录,可查教材P65密码子表)。 DNA 链1： ATGATAGGGAAA 链2： TACTATCCC TTT氨基酸顺序特别提醒：一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链。因此少量的mRNA就可以迅速合成出大量的蛋白质。【思维拓展】1、一个核糖体中有几个tRNA的结合位点？2、核糖体中的两个氨基酸形成肽键后转移到占据哪个位点上的tRNA上？3、DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，穿过几层磷脂双分子层？ 4、翻译时核糖体沿着mRNA移动，还是mRNA沿着核糖体移动?5、基因的表达是以DNA分子为单位还是以基因为单位？拓展练习：一个DNA分子可转录多少种、多少个mRNA( )A一种、一个 B一种、多个 C多种、多个 D无数种、无数个【归纳比较】1、通过本节课的学习你知道细胞中RNA的有哪几类？ 种类作用_（也叫mRNA）蛋白质合成的直接模板_（也叫 tRNA）运载氨基酸_（也叫 rRNA）核糖体的组成成分2、复制、转录和翻译的比较：步骤场所 模板原料产物遗传信息传递方向复制转录翻译【检测与作业】在遗传信息的翻译过程中，翻译者是 A基因 B信使RNA C转运RNA D遗传密码2、转录、翻译的模板分别是 AtRNA、DNA的一条链 BrRNA、mRNA CDNA的一条链、mRNA D DNA的一条链、tRNA3、下列对转运RNA的描述，正确的是 （ ） A每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D转运RNA转运氨基酸到细胞核内4、DNA解旋发生在 （ ） A复制与转录中 B只在转录中 C只在翻译中 D只在复制中 5 转运RNA的功能是（ ） A决定mRNA的排列顺序 B完全取代DNAC合成特定的氨基酸 D运输氨基酸，识别mRNA上的遗传密码6、信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）A转运RNA中的核苷酸的排列序列 B蛋白质分子中的氨基酸的排列序列 C核糖体RNA中核苷酸的排列序列 DDNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列7、如图为真核细胞基因指导蛋白质合成的第一阶段。该阶段叫做_，可以在_ _（结构）中发生和完成。图中2和5的核苷酸名称分别为_ _和_ _。若由a链形成e链时，a链的碱基比例为ATGC=1234，则e链中碱基的比例是_。“遗传密码子”位于_上。8、填表：DNA双链CAGmRNAAtRNAGAG氨基酸丙氨酸附：半光氨酸（UGC）、丝氨酸（UCC）、苏氨酸（ACC）、精氨酸（AGG）9、请根据基因控制蛋白质合成的示意图回答问题。 （1）填写图中号码所示物质或结构的名称：_，_，_ _，_ _。（2）图中恰好位于内的三个氨基酸分别是（查密码子表）_。（3）合成的过程在遗传学上叫做_。进入细胞质后，与 _结合起来。(4)如本图所示，储存在_分子中的遗传信息最终传递给_分子，并通过代谢得以表达