生物：4.1《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》學(xué)案(新人教版必修2)

1、4.1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成【課程目標(biāo)】1.知識與技能:能夠清晰的概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程;分析轉(zhuǎn)錄、翻譯、復(fù)制三者進(jìn)行區(qū)別;要掌握DNA和RNA的異同點(diǎn)以及三種RNA功能的比較;對基因的表達(dá)、轉(zhuǎn)錄、翻譯、密碼子、反密碼子的概念進(jìn)行識記掌握;要會運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法,分析堿基與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系;要從細(xì)胞水平和分子水平兩個層面充分認(rèn)識轉(zhuǎn)錄和翻譯的全過程,2.過程與方法:“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”這一節(jié)內(nèi)容,主干知識是遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程,側(cè)枝內(nèi)容是DNA和RNA結(jié)構(gòu)的比較、核糖與脫氧核糖的比較、三種不同種類的RNA以及遺傳密碼的組成。掌握主干知識中各個知識點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)系,又要能簡潔、清晰地概述

2、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。3.情感態(tài)度與價值觀(1體驗基因表達(dá)過程的和諧,基因表達(dá)原理的邏輯美、簡約美。(2認(rèn)識到事物的現(xiàn)象是由本質(zhì)決定等辨證唯物主義觀點(diǎn)。【自主探究DIY】1.DNA的結(jié)構(gòu)及作用在DNA和蛋白質(zhì)之間,有一種中間物質(zhì)充當(dāng)信使,它就是。RNA包括三種,即:、。RNA也是一種,基本組成單位是,包括種堿基,可以儲存,與DNA不同的是,組成RNA的五碳糖是,RNA的堿基組成中沒有而有。RNA一般是鏈的,而且比DNA 。能夠通過,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄DNA主要存在于中,因此,轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生在中,RNA是在細(xì)胞核中,以為模板合成的,在此過程中用到酶,在轉(zhuǎn)錄的過程中也存

3、在著堿基互補(bǔ)配對,配對關(guān)系是,轉(zhuǎn)錄過程:第一步:DNA雙鏈,DNA雙鏈的堿基。第二步:游離的隨機(jī)的與碰撞,當(dāng)兩者時,便以相結(jié)合。第三步:新結(jié)合的核糖核苷酸鏈接到正在合成的上。第四步:合成的mRNA從DNA鏈上釋放,而后,恢復(fù)。3.遺傳信息的翻譯mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)以后,游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種,就以為模板合成具有一定氨基酸順序的,這一過程叫。在此過程中用到的“工人”是,翻譯過程:第一步:mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與結(jié)合。攜帶甲硫氨酸的tRNA通過與堿基AUG互補(bǔ)配對,進(jìn)入位點(diǎn)1。第二步:攜帶組氨酸的t RNA以同樣的方式進(jìn)入。第三步: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t RNA上。第四步:核糖體讀

4、取下一個,原來占據(jù)位點(diǎn)1 的tRNA離開核糖體,占據(jù)位點(diǎn)2的t RNA進(jìn)入位點(diǎn)1 ,一個新的氨基酸的t RNA進(jìn)入位點(diǎn)2 ,繼續(xù)肽鏈的合成,重復(fù)步驟2、3、4直至核糖體讀取到。4.密碼子密碼子是指,課本表格共列出了個密碼子,其中有個密碼子對應(yīng)氨基酸,一種密碼子對應(yīng)氨基酸,一種氨基酸對應(yīng)密碼子?！疽呻y點(diǎn)撥】1.DNA與RNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能等方面的異同比較 2.基因控制蛋白質(zhì)合成 DNA 兩大功能的比較:遺傳信息的傳遞和表達(dá)是DNA 分子的基本功能,它們分別與生物的生殖和發(fā)育有關(guān)。遺傳信息的傳遞發(fā)生在傳種接代過程中,通過復(fù)制實現(xiàn)遺傳信息由親代到子代的傳遞。遺傳信息的表達(dá)發(fā)生在生物個體發(fā)育過程中

5、,是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)合成的過程,通過遺傳信息的表達(dá)控制個體發(fā)育過程。 注意(1在轉(zhuǎn)錄過程中,由于RNA不含T,在堿基互補(bǔ)配對時,U代替T與DNA中A配對。(2轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的運(yùn)載作用具有專一性。即一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。(3遺傳密碼在生物界是通用的,說明生物是由共同原始祖先進(jìn)化來的,彼此之間存在著親緣關(guān)系。思考(1簡述DNA、mRNA、蛋白質(zhì)之間的關(guān)系?例題一條多肽鏈中有100個氨基酸,則作為指導(dǎo)它合成的信使RNA分子和用來轉(zhuǎn)錄該信使RNA分子的基因中,分別至少有堿基多少個?A.100和200B.200和400C.300和300D.300和600(2堿基互補(bǔ)配對原則發(fā)生在哪些過程

6、中,不同過程中各自發(fā)生在哪兩者間?例題科學(xué)家將人的-抗胰蛋白酶基因的DNA片段,注射到羊的受精卵中,該受精卵發(fā)育成的羊能分泌含-抗胰蛋白酶的奶。這一過程涉及(A.DNA按堿基互補(bǔ)配對的原則自我復(fù)制B.DNA以一條鏈為模板合成RNAC.RNA以自身為模板自我復(fù)制D.按照RNA上密碼子的排列順序合成蛋白質(zhì)例題某信使RNA分子中,U占20%,A占10%,那么它的模板DNA片段中胞嘧啶占A.25%B.30%C.35%D.70%3.如何區(qū)分遺傳信息、遺傳密碼(密碼子、反密碼子遺傳信息是指DNA(基因中能控制生物性狀的脫氧核苷酸的排列順序。遺傳密碼又叫密碼子,是指信使RNA中能決定蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序的

7、核苷酸排列順序。反密碼子是指轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中能識別信使RNA 上相應(yīng)遺傳密碼的核苷酸排列順序。三者的主要區(qū)別有兩點(diǎn):一是存在的位置不同,遺傳信息存在與DNA (基因中,遺傳密碼存在于信使RNA上,反密碼子存在于轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上;二是作用不同,遺傳信息的作用是控制生物性狀,遺傳密碼的作用是決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序,反密碼子的作用是識別遺傳密碼。三者之間最重要的是遺傳信息,它通過控制遺傳密碼和反密碼中核苷酸排列順序來控制蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物的性狀。例題組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸所對應(yīng)的密碼子共有(A.4個B.20個C.61個D.64個例題一個轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的反密碼子為CGA,它運(yùn)載的氨基酸及其密碼

8、子是(A.精氨酸(CGAB.絲氨酸(UCUC.谷氨酸(GAGD.丙氨酸(GCU例題下列對轉(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)【課堂演練】一、遷移擴(kuò)展 1.生物體內(nèi)的核酸的種類 例 1噬菌體、煙草花葉病毒、煙草體內(nèi)核苷酸的種類依次是 （ ） A.4、4、4 B.4、4、8 C.4、8、8 D.8、8、8 （ ） 變式 噬菌體、酵母菌和煙草花葉病毒中，構(gòu)成遺傳物質(zhì)的堿基種類依次是 A4、5、4 B4、4、4 C4、8、4 D5、5、5 2.DNA、信使

9、RNA、轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 三者之間的關(guān)系 例 2信使 RNA 的核苷酸序列與下列何者互補(bǔ) A.DNA 分子兩條鏈的脫氧核苷酸序列 C.某一轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 分子的核糖核苷酸序列 （ ） B.DNA 分子的一條良脫氧核苷酸序列 D.所有轉(zhuǎn)運(yùn) RAN 分子的核糖核苷酸序列 變式 若以 DNA 分子的兩條鏈（甲與乙）中的甲鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，則下列有關(guān)信使 RNA 核苷酸鏈的敘 述，錯誤的是 （ ） B.堿基中不含胸腺嘧啶 D.堿基數(shù)量與乙鏈相同 A.堿基排列順序與甲鏈互補(bǔ) C.堿基排列順序與乙鏈相同 二、綜合提高 3.區(qū)分遺傳信息、遺傳密碼（密碼子） 、反密碼 例 3 遺傳密碼和遺傳信息分別存在于 ADNA

10、 分子和信使 RNA 分子上 C信使 RNA 分子和轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 分子上 （ B信使 RNA 分子和 DNA 分子上 DDNA 分子和轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 分子上 ） 變式 下列物質(zhì)中不是由 DNA 分子的遺傳信息控制合成的是 ( A胃蛋白酶 B血紅蛋白 C雄性激素 D卵清蛋白 4.生物界是共用一套遺傳密碼 例 4把兔子的血紅蛋白的信使 RNA 加入到大腸桿菌的提取液中，結(jié)果能合成兔子的血紅蛋白，這說明 A.所有生物共用一套遺傳密碼 B.兔子的 DNA 可以指導(dǎo)大腸桿菌的蛋白質(zhì)合成 D 蛋白質(zhì)的合成是很簡單的 C.兔子血紅蛋白的合成基因進(jìn)入大腸桿菌 變式 生物界在基本組成上的高度一致性表現(xiàn)在 ( 組成生物體的化學(xué)元素基本一致 各種生物體的核酸都相同 構(gòu)成核酸的堿基都相同 各種生物體的蛋白質(zhì)都相同 構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都相同( A 三、創(chuàng)新應(yīng)用 第 6 頁（共 7 頁）_ B C D 5.能夠識別出 DNA、mRNA、轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 的結(jié)構(gòu)簡圖以及復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三個過程流程圖 AGCATT 例 5關(guān)于“ | | | | | | ” 的正確含義是 ( TCGTAA A. 信使 RNA 分子的某一片段 C. 一個基因分子 B四個“密碼子” DDNA 分子的某一片段 變式 下圖為人體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的一個過程，