第四章第1節(jié)___基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成導(dǎo)學(xué)案

1、第四章第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成導(dǎo)學(xué)案 汝南二高 萬效榮 教學(xué)目標(biāo)：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)過程：【基礎(chǔ)知識導(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 的排列順序儲存遺傳信息。2、細(xì)胞中的兩種核酸的比較 即RNA與DNA的比較 DNARNA組成元素C、H、O、N、P基本單位（4種） （4種）堿基組成結(jié) 構(gòu)規(guī)則的一般單鏈結(jié)構(gòu)（且比DNA短，能通過核孔）

2、分 布主要在 ，少量在細(xì)胞質(zhì)線粒體,葉綠體主要在 ，少量在細(xì)胞核（如核仁）類型常為一種類型信使RNA（mRNA）轉(zhuǎn)移RNA（tRNA）核糖體RNA（rRNA）3、轉(zhuǎn)錄 指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)課本6263頁，并完成下列問題。（1）、轉(zhuǎn)錄的含義：以 為模板合成 過程。(2).過程：詳見書上63頁圖解，分4步第一步：DNA雙鏈解開，DNA雙鏈的堿基得以暴露。第二步： 隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的 互補(bǔ)時(shí)，兩者以 結(jié)合。第三步：新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的 分子上。第四步：合成的 從DNA鏈上釋放。而后，DNA雙鏈恢復(fù)。（3）、場所： （4）、條件：a、模板： b、能量： c、酶：

3、 d、原料： （5）、產(chǎn)物：產(chǎn)生 （6）、堿基互補(bǔ)配對原則： 4、RNA的種類 在細(xì)胞中有三種mRNA（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?！局仉y點(diǎn)突破】、轉(zhuǎn)錄的單位：轉(zhuǎn)錄是以基因?yàn)閱挝坏?，?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

4、為解旋后容易發(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)且恢碌?，只有U和T的不同?；蚴沁z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).過程：詳見課本66頁圖4-6，分4步第1步： 進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與 結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的 ，通過與堿基AUG互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1第2步：攜帶組氨酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2第3步：甲硫氨酸通過與組氨酸形成 而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。第4步：核糖體

5、讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開核糖體，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù) 的合成。重復(fù)步驟2、3、4，直至核糖體讀取到mRNA的 ，合成才告終結(jié)。（3）、場所： （4）、條件：a、模板： b、能量： c、酶： d、原料： e、工具：“搬運(yùn)工” （5）、產(chǎn)物：產(chǎn)生 （6）、堿基互補(bǔ)配對原則： 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）、

6、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)配對的 。 一種tRNA只能攜帶 種氨基酸,一種氨基酸可以由 種tRNA攜帶。mRNAUUAGAUACU 上有多少個(gè)密碼子？寫出相應(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.DNA兩大功能的執(zhí)行情況比較（表二）DNA的功能復(fù)制遺傳信息表達(dá)遺傳信息轉(zhuǎn)錄翻譯（待學(xué)）概念以親代 為模板合成子代DNA的過程以DNA中的一條鏈為模板，合成mRNA的過程游離在細(xì)胞質(zhì)中

7、的各種氨基酸，以 為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程時(shí)間在生長發(fā)育的連續(xù)過程中在生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所（主要）在 ，線粒體，葉綠體在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上條件模板以DNA的 條鏈為模板以DNA的 條鏈為模板以 為模板原料四種游離的 四種游離的 酶DNA解旋酶，DNA聚合酶等DNA解旋酶，RNA聚合酶等（各種合成酶等）能量需要ATP堿基配對原則AT，TA，GC，CGAU，UA，GC，CG過程DNA雙螺旋解開，每條鏈提供準(zhǔn)確模板；按照堿基互補(bǔ)配對原則，各自合成子鏈；子、母鏈結(jié)合盤繞形成兩個(gè)新DNA分子DNA雙螺旋解開，其中一條鏈提供準(zhǔn)確模板；按照堿基互補(bǔ)配對原則，形成mRNA；合成的mRNA從

8、DNA鏈上釋放，而后，DNA雙鏈恢復(fù)。mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合，mRNA作為模板；按照堿基互補(bǔ)配對原則與mRNA上每三個(gè)堿基配對的tRNA運(yùn)載著氨基酸進(jìn)入核糖體；以mRNA上的遺傳密碼順序，把一定的氨基酸放在相應(yīng)的位置，合成有一定的氨基酸序列的蛋白質(zhì)。產(chǎn)物兩個(gè)一樣的雙鏈一條單鏈的具有特定氨基酸序列的蛋白質(zhì)。特點(diǎn)邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，雙鏈DNA分子全保留式轉(zhuǎn)錄。（可有多個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)錄）一個(gè)mRNA分子上可以象機(jī)結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，翻譯界素后，mRNA分解成蛋個(gè)核苷酸。遺傳信息的傳遞方向親代DNA子代DNA通過RNA將遺傳信息反映到蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)上，使后代重現(xiàn)親代性狀計(jì)算規(guī)律D

9、NA（基因）中的堿基數(shù)（6n）mRNA分子中的堿基數(shù)（3n）蛋白質(zhì)“多肽鏈”中氨基酸數(shù)（=參加轉(zhuǎn)運(yùn)的tRNA）（= mRNA分子中的密碼子數(shù)）（n）2、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)=6:3:1DNA模板鏈堿基與mRNA堿基互補(bǔ)，mRNA的密碼子與

10、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種氨基酸對應(yīng)的密碼子共有（ ）A4 B 20 C61 D64例2（2003年上海）下列細(xì)胞中，不能合成蛋白質(zhì)的是（ ）A胰腺細(xì)胞 B腸粘膜細(xì)胞 C成熟紅細(xì)胞 D白細(xì)胞例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上的堿基對數(shù)至少依次是（ ）A1000個(gè)、3000個(gè)和3000對 B1000個(gè)、3000個(gè)和6000對 C300個(gè)、300個(gè)和3000對 D1000個(gè)、3000個(gè)和1500對 【課堂檢測】1在下

11、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(xì)胞核中出來進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，穿過( )磷脂雙分子層？A6層 B0層 C2層 D 4層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 B24 C18 D304、某DNA分子片段中堿基為2400對，則由此片段所控制合成的多肽鏈中，最多有氨基酸多少種 （ ） A800 B400 C200 D205、不是由DNA分子中的遺傳信息直接控制合成的物質(zhì)是 （ ） A.酶 B.多肽 C.胰島素

12、D.性激素6、在人體中，由A、T、C三種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共 （ ） A2種 B4種 C5種 D6種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 B胰島細(xì)胞、體細(xì)胞 C均位于胰島細(xì)胞中 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為（ ） A15 B25 C30 D409、(04高考江蘇)下列對轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的描述，正確的是 （ ） A每種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA能識別并轉(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能識別信使RNA上的密碼子 D轉(zhuǎn)運(yùn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi)10. 對于下列式子，正確的

13、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RNAC.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)的基因中的堿基對的個(gè)數(shù)是A.18 B.36 C.54 D.10813 .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

14、知DNA分子雙鏈中腺嘌呤占全部堿基的30%，在其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，由于受到X射線的輻射，少了一對堿基，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 ；如果

15、以已知的DNA鏈為模板，轉(zhuǎn)錄出的信使RNA堿基順序應(yīng)該 UGCCUAGAA 。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AGUTC甲25242319乙23242725丙31193119（1）這表明： 乙 的核酸是RNA。 丙 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 。UUCACUAAG CUUUCGCGCGAAUGA18、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 。按從左到右的次序?qū)懗?)內(nèi)mRNA區(qū)段所對應(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 B肝細(xì)胞 C成熟的紅細(xì)胞 D脂肪細(xì)胞19