高中生物必修2導學案-第4單元 基因的表達

第四章第一節(jié)基因指導蛋白質合成

課前預習學案

一、預習目標

預習遺傳信息的轉錄和翻譯，嘗試運用數(shù)學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系。

二、預習內容

第一課時：遺傳信息的轉錄

1.RNA的組成、結構及分類

(1)基本單位：,它是由一分子、磷酸和堿基組成，組成RNA

的堿基有O

(2)結構；一般是—鏈，長度比DNA短，能通過,從細胞核轉移到細胞質。

(3)分類：①在翻譯過程中起模板作用的是;

②起轉運作用的是;

③參與構成核糖體的是。

2.轉錄(1)場所：

⑵模板：______________

⑶原料：-

⑷配對原則：______________

⑸產物：(主要是mRNA)

⑹過程：①解旋：解開。

②配對：細胞中游離的與供轉錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補配對。

③連接：在_______的作用下，依次連接，形成新的分子。

④脫離：合成的從DNA鏈上釋放，而后DNA雙鏈恢復。

第二課時：遺傳信息的翻譯

1.翻譯

①概念：在________中，以為模板，.合成具有一定氨基酸順序的的過程。

②場所：

③模板：

④原料：

⑤運載工具：

⑥產物：

2.密碼子

(1)概念：______上的3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，這3個相鄰堿基稱為o

(2)種類：共有種，決定氨基酸的有種。

3.轉運RNA

(1)結構：形狀像三葉草的葉，一端是攜帶的部位，另一端有三個堿基。每個tRNA

的這3個堿基可以與mRNA上的密碼子互補配對，稱為o

(2)種類：種

小結：基因指導蛋白質合成過程

()()

基因-------------?mRNA-------------------?蛋白質

細胞核細胞質(核糖體)

三、提出疑惑

同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中

疑惑點疑惑內容

課內探究學案

一、學習目標

⑴概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程

⑵理解遺傳信息與“密碼子”的概念

⑶運用數(shù)學方法，分析堿基與氨基酸的對應關系

二、學習過程

第一課時

探究活動一：遺傳信息的轉錄

1.為什么RNA適于作DNA的信使？

遺傳信息存在于細胞核，蛋白質合成在細胞質中進行，在兩者之間需要一個傳遞信息的

信使——RNAo能完成此任務的RNA與其成分和結構有一定的關系。

(1)基因是有的片段；DNA主要存在于中，而蛋白質的合成是

在______中進行的。

(2)RNA一般是鏈，比DNA短，因此能夠通過,從轉移到中。

2.DNA和RNA的主要區(qū)別

種類DNA(脫氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)

組胸腺喀咤(T)尿喀咤(U)

堿基

成腺喋吟(A)鳥喋吟(G)胞口密咤(C)

部磷酸磷酸

分五碳糖脫氧核糖核糖

組成單位脫氧核甘酸(4種)核糖核昔酸(4種)

結構規(guī)則的雙螺旋結構常成單鏈結構

分布細胞核(線粒體，葉綠體)細胞質

編碼、復制遺傳信息，控制蛋白質的合

.功能將遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質

成

3.DNA的遺傳信息是怎么轉給mRNA的？

(1)轉錄：在________內，以DNA的為,.按照的原則合

成的過程。

(2)轉錄的過程(分4步)

看課本P63圖4-4能理解并詳細描述其基本過程。

DNA…T…A…A…C…C…G…A…A…C…A…A…G…

/nRNA…AU……6…G…CU…U…C…0…0…《…

探究活動二：遺傳信息的翻譯

1.堿基與氨基酸之間的對應關系是怎樣的？

密碼子：在________上相鄰的個堿基

終止子：UAA、UAG、UGA

種類,起始子：AUG(甲硫氨酸)、GUG(繳氨酸)

(64種)

其他密碼子：只能編碼氨基酸

能夠編碼氨基酸的密碼子有個；一個密碼子對應_____個氨基酸；但一個氨基酸

可能有個密碼子(簡并性)。

密碼子具有簡并性和通用性(所有的生物共用一套遺傳密碼)

2.遺傳信息、密碼子和反密碼子的對比

遺傳信息密碼子反密碼子

與mRNA分子中密碼子互

概是指DNA上特定的脫mRNA上決定一個氨基酸的3個

相,配對的tRNA上的3個

念氧核甘酸排列順序相鄰堿基

堿基

與上3個堿基互補，以

作決定蛋白質中氨基翻譯時決定肽鏈的氨基酸排列

確定氨基酸在肽鏈上的

用酸的排列順序順序

位置

共64種，編碼蛋白質的密碼子

種

多種多樣共61種，終止密碼共3種，不61種

類

能編碼蛋白質

3..游離在細胞質中的氨基酸，是怎樣運到合成蛋白質的“生產線”上的呢？.

需要“搬運工”一一o反密碼子：tRNA呈________形，其一端有三個堿基

可以與mRNA上的三個堿基配對，稱為,另一端可以攜帶,tRNA

有——種；一個tRNA只能攜帶——種氨基酸；一個氨基酸可以由——種tRNA攜帶。

4.翻譯的過程

(1)mRNA進入細胞質，與結合。

(2)攜帶一個特定氨基酸的tRNA,通過與第一個密碼子互補配對，進入位點1.

(3)攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣方式進入位點2.

(4)位點1位點2相應的氨基酸形成，位點1的氨基酸轉移到占

據位點2的tRNA上。

(5)核糖體讀取下一個,原占據位點1的離開核糖體，占據位點2的tRNA進

入位點1,一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2,繼續(xù)肽鏈合成。重復進行，直到讀取

到。

(6)肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復合體上脫離，經一系列步驟，盤曲折疊成成熟的蛋

白質分子。

探究活動三、延伸拓展

1、根據堿基種類和數(shù)量(或比例)，推測核酸類型

(1)種類：①有T無U,必為；②有U無T,必為；

③有T也有U,為o

(2)數(shù)量：①A=T且C=G,通常為；②AWT或CWG,無U,必為

③A=T+U且C=G,為.

2、基因表達中相關數(shù)量計算

基因中的堿基數(shù)（雙鏈）：mRNA中的堿基數(shù)：合成蛋白質的氨基酸個數(shù)

三、反思總結

四、當堂檢測

1.一條多肽鏈中有1000個氨基酸，則作為合成多肽鏈的信使RNA分子和用來轉錄該信使

RNA分子的基因中，分別至少要有堿基多少個

（）

A.1000和2000B.2000和4000C.3000和3000D.3000和6000

2.細胞內與遺傳有關的物質，從復雜到簡單的結構層次是（）

A.DNA-染色體一脫氧核甘酸一基因B.染色體一脫氧核甘酸-DNA-基因

C.DNA-染色體一基因一脫氧核甘酸D.染色體一DNA一基因一脫氧核昔酸

3.下列哪一組物質是RNA的組成成分（）

A.脫氧核糖、核酸和磷酸B,脫氧核糖、堿基和磷酸

C.核糖、堿基和磷酸D.核糖、喀咤和核酸III...■■■...

TAC

4.DNA轉錄形成的mRNA從細胞核中出來進入細胞質中，穿過磷{

脂雙分子層（）U4C

信使RNA③…-1-1―-

A.6層B.4層C.2層D.。層

4UG

1

5.某基因中含有1200個堿基對，則由它控制合成的含有兩條轉運RNA④…-1~~1-…

肽鏈的蛋白質分子中最多含有肽鍵的個數(shù)是氨基酸⑤…1酪氨酸卜…

（）

A.198個B.398個C.400個D.798個

6.在下列細胞結構中，有可能發(fā)生堿基配對行為的一組是)

A.細胞核、線粒體、葉綠體、中心體B.細胞核、核糖體、中心體、線粒體

C.線粒體、葉綠體、細胞核、高爾基體D.線粒體、葉綠.體、核糖體、細胞核

7.右圖表示DNA（基因）控制蛋白質合成的過程，請分析回答：

（1）根據圖中的堿基，可推測包括了種核昔酸。

（2）DNA的兩條鏈中，鏈為模板鏈。遺傳密碼（密碼子）存在于鏈上（請

寫標號）。

（3）如果控制合成的蛋白質含兩條肽鏈，49個肽鍵，則控制其合成的基因至少有

個脫氧核昔酸。

課后練習與提高

1、構成人體的核酸有兩種，構成核酸的基本單位一核甘酸有（）

A.2種D.4種C.5種D.8種

2、經測定，甲、乙、丙3種生物的核酸中的堿基之比如下表，這3種生物的核酸分別為（）

AGCTU

甲60406040-

乙30202030-

丙412344-28

A.雙鏈DNA、單鏈DNA、RNA

B.單鏈DNA、雙鏈DNA、RNA

C.雙鏈DNA、RNA、單鏈DNA

D.RNA、單鏈DNA、雙.鏈DNA

3.DNA分子模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如下表，則tRNA（UGC）

所攜帶的氨基酸是（）

TTTCGTACGTGC

賴氨酸丙氨酸半胱氨酸蘇氨酸

A.賴氨酸B.丙氨酸C.半胱氨酸D.蘇氨酸

4、（2008年上海生物，9）下列各細胞結構中，可能存在堿基互補配對現(xiàn)象的有（）

①染色體②中心體③紡錘體④核糖體

A.①②B.①④C.②③D.③④

5、如圖所示，給以適宜的條件各試管均有產物生成，則能生成DNA的試管是（）

T加：加：加：T加：

加：.

DNA、RNA、RNA、可信使RNA、

DNA、三

ATP、ATP、ATP、ATP、iiiiATP、

有關酶、1:1":1有關酶、有關酶、有關酶、;有?關前、

:"核糖體

脫氧核)核糖核核糖核脫氧核

甘酸b甘酸甘酸甘酸J氨基酸

e

A.a和dB.b和cC.只有bD.只有c

6、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)，依次為（）

A.3311B.3612C.1236D.1136

7、（2007年上海生物）一個mRNA分子有m個堿基，其中G+C有n個；由該mRNA合成的蛋

白質有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A+T數(shù)、合成蛋白質時脫去的水分子數(shù)分別是（）

mm/、m、m

A.m、——1B.m、——2C.2（m—n）>——1zDx.2（m—n）>——2

3333

8、中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質傳遞與表達的過程，請回答下列問題：

（1）a>b、c、d所表示的四個過（DNA<-（RNAc?蛋白質程依次分別

是、、VV和。

（2）需要tRNA和核糖體同時參與的過程是（用圖中的字母回答）。

（3）a過程發(fā)生在真核細胞分裂的期。

（4）在真核細胞中，a和b兩個過程發(fā)生的主要場所是。

(5)能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是,后者所攜帶的分子

是O

(6)RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑有(用類似本題圖中的形式表達)：

①.

9、請回答下列有關遺傳信息傳遞的問題:

已知A是單

序列為一

GAACAUGUU—o將物質A加入試管甲中，反應后得到產物X。經測定產物X的部分堿基序列

是一CTTGTACAA一,則試管甲中模擬的是過程。

②將提純的產物X加入試管乙，反應后得到產物Y。產物Y是能與核糖體結合的單鏈大分

子，則產物Y是,試管乙中模擬的是過程。

③將提純的產物Y加入試管丙中，反應后得到產物Z。產物Z是組成該病毒外殼的化合物,

則產物Z是。

(2)若該病毒感染了小鼠上皮細胞，則組成子代病毒外殼的化合物的原料來自,

而決定該化合物合成的遺傳信息來自?若該病毒除感染小鼠外，還能感染其

他哺乳動物，則說明所有生物共用一套o該病毒遺傳信息的傳遞過程

為。

當堂檢測答案

LR2.D3.C

課后練習與提高答案

LU2.B3.D4.B5.A6.B7.D

8.（1）DNA復制轉錄翻譯逆轉錄⑵c

（3）間（S）（4）細胞核（5）tENA（轉運RNA）氨基酸

RNA

CJ②RNAfDNAfRNAf蛋白質

9.（1）①逆轉錄②mRNA轉錄③多肽（或蛋白質）

（2）小鼠上皮細胞病毒RNA密碼子

?A--DNA--mKNA--flf白質

第四章第二節(jié)基因對性狀的控制

課前預習學案

三、預習目標：

了解中心法則的主要內容；舉例說明基因與性狀的關系

預習內容

1.中心法則的提出

（1）提出人：o

（2）內容:

（3）完善后的中心法則內容：

2.基因對性狀的控制

（1）基因通過控制過程，進而控制生物體的。

舉例：控制合成催化

豌豆圓?；?--------?______________________?合成淀粉，豌豆圓粒（飽滿）

基目突變

\不能控制合成

廖哪基因---------?淀粉分支酶------?不能合成，荻豆_____（不飽滿）

⑵基因通過控制蛋白質結構直接控制生物性狀，舉例

控制

血紅蛋白基因一?血紅蛋白，正常紅細胞

減屬替換

\控制

異常血紅蛋白基因一?異常血紅蛋白，藤刀形紅細胞貧血癥

3.基因、蛋白質、性狀的關系

(1)基因與性狀不是簡單的關系。

(2)基因與基因、基因與基因產物、基因與環(huán)境之間存在復雜的相互作用。

三、提出疑惑

同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中

疑惑點疑惑內容

課內探究學案

一、學習目標

⑴解釋中心法則的基本內容

⑵舉例說明基因與性狀的關系

二、學習過程

探究活動一：中心法則的提出及發(fā)展

1.內容圖解(一確信結論……一可能正確的結論)

復制復制

RNA"‘翻譯》蛋白質

逆轉錄

圖解表示出遺傳信息的傳遞有哪5個過程__________________________________________

(1)以DNA為遺傳物質的生物遺傳信息—

(2)以RNA為遺傳物質的生物遺傳信息________________________________________________

2.幾個過程的比較分析

過程模板原料原則產物實例

DNA復制絕大多數(shù)

生物

轉錄

逆轉錄如煙草花

RNA復制葉病毒

翻譯多肽

思考:RNA的自我復制和逆轉錄在正常細胞結構的生物體內能發(fā)生嗎?

探究活動二、基因、蛋白質與性狀的關系

1中心法則與基因表達的關系

信息)

達遺傳

成(表

白質合

控制蛋

遺

傳

信

息

傳

遞

酸序列

氨基

-----f

列----

酸序

核甘

核糖

列f

甘酸序

脫氧核

--

--------

＞----

密碼子

密碼(

-遺傳

息

遺傳信

。

程中

___過

______

______

發(fā)生在

能，

遞功

的傳

信息

遺傳

體現(xiàn)了

)

1

(

o

程中

____過

_____

______

發(fā)生在

能，

達功

的表

信息

遺傳

體現(xiàn)了

)

2

(

嗎？

翻譯

錄和

行轉

會進

?者隋

制嗎

A的復

行DN

能進

胞才

活細

有的

:①所

思考

用嗎？

發(fā)揮作

過程中

在翻譯

嗎?都

產生的

是轉錄

NA均

、mR

rRNA

NA、

②tR

素

影響因

方式與

的控制

對性狀

2.基因

式

兩種方

有如下