DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯

中小學(xué)1對1課外輔導(dǎo)專家龍文教育學(xué)科老師個性化教案教師學(xué)生姓名上課日期3-1學(xué)科生物年級高二教材版本浙教版學(xué)案主題DNA的知識點(diǎn)課時數(shù)量（全程或具體時間）第（ 1 ）課時授課時段13:00-15:00教學(xué)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容 DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯個性化學(xué)習(xí)問題解決針對學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的不理解設(shè)計教案教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)該部分的知識點(diǎn)是高考的重難點(diǎn)！要好好把握！教學(xué)過程DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較 功能項目 區(qū)別遺傳信息的傳遞遺傳信息的表達(dá)過程復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要在細(xì)胞核中，少部分在線粒體、葉綠體中細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)中的核糖體原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸條件酶、ATP酶、ATP酶、ATP、tRNA模板DNA的兩條鏈NDA的一條鏈mRNA過程DNA解旋，分別以兩條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，合成兩條子鏈，子鏈與模板螺旋化DNA解旋，以其中一條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，形成mRNAmRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸序列的多肽鏈模板去向分別進(jìn)入兩個子代DNA分子中與非模板鏈重新組合成雙螺旋結(jié)構(gòu)分解成單個核糖核苷酸特點(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mRNA上可以連續(xù)結(jié)合多個核糖體，順次合成多肽鏈產(chǎn)物兩個雙鏈DNA分子mRNA蛋白質(zhì)（多肽鏈）信息傳遞方向親代DNA子代DNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)質(zhì)意義復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代表達(dá)遺傳信息，使生物體表現(xiàn)出各種遺傳性狀DNA復(fù)制、基因控制蛋白質(zhì)合成一、DNA和RNA的比較項 目DNARNA全 稱脫氧核糖核酸核糖核酸學(xué)組成單位脫氧核糖核苷酸（4種）核糖核苷酸（4種）堿 基A、T、G、CA、U、G、C五碳糖脫氧核糖核糖無機(jī)酸磷酸磷酸 空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu) 種 類通常只有一類mRNA、tRNA、rRNA三類 實 例真核生物、原核生物、某些DNA病毒少數(shù)病毒如AIDS、SARS、流感病毒、煙草花葉病毒 分 布真核生物主要分布在細(xì)胞核中，在線粒體、葉綠體中也有；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。真核生物主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞核中也有；原核生物分布在細(xì)胞質(zhì)中。 相同點(diǎn)（1）都具有磷酸及堿基A、G、C。（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即信使RNA呈單鏈，是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出來的，它是翻譯的模板；tRNA呈“三葉草”型，是翻譯時轉(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)的說法正確的是()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DNA和RNA DDNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖而沒有核糖【特別提醒】（1）若核酸中出現(xiàn)堿基T或五碳糖為脫氧核糖，則比為DNA。（2）若核酸中出現(xiàn)堿基U或五碳糖為核糖，則比為RNA。（3）若AT、CG，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)錄翻譯時間有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體細(xì)胞核核糖體原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸模板DNA的兩條鏈DNA中的一條鏈mRNA條件特定的酶和ATP等過程DNA解旋，以兩條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，合成兩條子鏈，子鏈與對應(yīng)母鏈螺旋化以DNA的一條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則，形成mRNA單鏈，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核糖體結(jié)合以mRNA為模板，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mRNA上可連續(xù)結(jié)合多個核糖體，順次合成多肽鏈堿基配對A-T、T-A、C-G、G-CA-U、T-A、C-G、G-CA-U、U-AC-G、G-C產(chǎn)物兩個雙鏈DNA分子mRNA等蛋白質(zhì) （多肽鏈）遺傳信息傳遞DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)意義復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代表達(dá)遺傳信息，使生物體表現(xiàn)出各種遺傳性狀聯(lián)系【例2】在遺傳信息的傳遞過程中，一般不可能發(fā)生的是()ADNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補(bǔ)配對原則B核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯過程CRNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA一條鏈為模板，翻譯則是以mRNA為模板DDNA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【特別提醒】（1）對細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物而言，DNA復(fù)制發(fā)生于細(xì)胞分裂過程中，而轉(zhuǎn)錄和翻譯則發(fā)生于細(xì)胞分裂、分化等過程。（2）DNA中含有T而無U，而RNA中含有U而無T，因此可通過放射性同位素標(biāo)記T或U，研究DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過程。（3）復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在DNA存在的部位，如細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、擬核、質(zhì)粒等部位。（4）轉(zhuǎn)錄出的RNA有3類，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。（5）一個mRNA分子上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條相同的肽鏈。（6）從核糖體上脫離下來的只是多肽鏈，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)。三、遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較項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mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基叫密碼子tRNA上能識別信使RNA上相應(yīng)密碼子的三個相鄰的堿基位置位于DNA中位于mRNA上位于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別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)的氨基酸聯(lián)系遺傳信息通過控制密碼子和反密碼子中核苷酸的排列順序來控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀?！纠?】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每種tRNA只轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸CtRNA的反密碼子攜帶了氨基酸序列的遺傳信息 D核糖體可在mRNA上移動【特別提醒】（1）密碼子有64種，其中2個起始密碼子，可以編碼氨基酸；3個終止密碼子，不編碼氨基酸，其他59個為普通密碼子，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，只是構(gòu)成反密碼子的部分是3個堿基。四、基因?qū)π誀畹目刂?對中心法則的理解圖解表示出遺傳信息的傳遞有5個過程，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DNA病毒的遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；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、翻譯過程，故不同生物的遺傳信息的傳遞過程不同，要根據(jù)具體的生物，畫出其中心法則。如下所示：（1）以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞 （2）以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞DNA通過復(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的轉(zhuǎn)錄和翻譯又體現(xiàn)了遺傳信息的表達(dá)功能，發(fā)生在個體發(fā)育的過程中。【例4】轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄是生物遺傳信息傳遞過程中的兩個步驟，相關(guān)敘述正確的是（ ）A都需要模板、能量、酶、原料B都在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行C所有生物都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄D都需要tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)核苷酸原料【特別提醒】（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）中心法則的5個過程都遵循堿基互補(bǔ)配對原則。2基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系項目間接控制直接控制實例豌豆的粒型、白化病囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥結(jié)論基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物的性狀?；蛲ㄟ^控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。聯(lián)系基因與性狀之間并不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系。有些性狀是由單個基因決定的；有些性狀是由多個基因共同決定的，如人的身高；有的基因可決定或影響多種性狀。一般來說，性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果?！纠?】正常小鼠體內(nèi)常染色體上的B基因編碼胱硫醚裂解酶（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B-B-的小鼠。通過將小鼠一條常染色體上的B基因去除，培育出了一只基因型為B+B-的雄性小鼠（B+表示具有B基因，B-表示去除了B基因，B+和B-不是顯隱性關(guān)系），請回答：（1）B基因控制G酶的合成，其中翻譯過程在細(xì)胞質(zhì)的 上進(jìn)行，通過tRNA上的 與mRNA上的堿基識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上。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。B-B-個體的血漿中沒有G酶而仍有少量H2S產(chǎn)生，這是因為 。通過比較B+B+和B+B-個體的基因型、G酶濃度與H2S濃度之間的關(guān)系，可得出的結(jié)論是 ?！咎貏e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”是指一對等位基因，并不是單個基因。（2）基因控制生物體的性狀，但性狀的形成同時還受到環(huán)境的影響。五、基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量計算1基因控制蛋白質(zhì)合成過程中幾種數(shù)量關(guān)系的比較比較內(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6m3mMmnm-nm-n2計算中“最多”和“最少”的分析（1）翻譯時，mRNA上的終止密碼不決定氨基酸，因此mRNA上的堿基數(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)問題時，應(yīng)加上“最多”或“至少”等字。如：mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸?！纠?】一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)以及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中至少含堿基數(shù)，依次為()A32；11；66 B36；12；72 C12；36；24 D11；36；72【特別提醒】解題時應(yīng)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)還是堿基的個數(shù)。第4章 基因的表達(dá)一、選擇題1DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯分別形成（ ）ADNA、RNA、蛋白質(zhì) BDNA、RNA、氨基酸CDNA、RNA、核糖體 D核苷酸、RNA、蛋白質(zhì)2對于中心法則，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 BRNADNA CDNARNA DDNADNA3遺傳密碼是指（ ）ADNA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分子一端決定一個氨基酸的三個堿基排列順序C信使RNA上的堿基排列順序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中的核苷酸排列順序DDNA分子中脫氧核苷酸的排列順序5在翻譯過程中，不屬于信使RNA與轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的堿基配對的一組是 （ ）AU-A BA-U CG-C DA-T6在蛋白質(zhì)合成過程中，堿基互補(bǔ)配對的原則體現(xiàn)在（ ）ADNA的復(fù)制過程中 B轉(zhuǎn)錄過程中C翻譯過程中 D以上各種過程中7一個轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的一端三個堿基是CGA，此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸是（ ）A精氨酸(密碼子CGA) B丙氨酸(密碼子GCU)C酪氨酸(密碼子UAU) D谷氨酸(密碼子GAG)8下列對DNA的敘述正確的是（ ）在人白細(xì)胞的DNA上含有人的全部遺傳信息DNA是一切生物的遺傳物質(zhì)同種個體間的DNA是完全相同的一個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 D9人的促黑色素細(xì)胞激素是一個22肽化合物，它的合成過程中需要的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA最多有多少種（ ）A60種 B22種 C4種 D64種10在細(xì)胞核內(nèi)從DNA中的 ATGC 轉(zhuǎn)錄成RNA中的 UACG 這一具體過程中共有核苷酸（ ）A2種 B4種 C5種 D8種11一個DNA分子片段有堿基2 400個，它指導(dǎo)合成的肽鏈最多有氨基酸（ ）A200個 B400個 C600個 D800個13一條多肽鏈中有1 500個氨基酸，那么在合成過程中，所用DNA和信使RNA的分子組成依次至少需要核苷酸（ ）A4 500個，9 000個 B3 000個，1 500個C4 500個，4 500個 D9 000個，4 500個14下表中決定絲氨酸的密碼子是（ ）DNAGCG轉(zhuǎn)運(yùn)RNAU信使RNACATCG BCCG CAGC DUGC二、非選擇題1比較DNA分子和RNA分子，將有關(guān)內(nèi)容填入下表空格內(nèi)：DNARNA主要存在部位基本結(jié)構(gòu)單位