高中生物一轮复习第4章基因的表达导学案新人教版必修2.docx
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高中生物一轮复习第4章基因的表达导学案新人教版必修2
基因的表达
第1节基因指导蛋白质合成
【教学目标】
1.知识目标概述遗传信息的转录和翻译。
2.能力目标运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
3.情感目标通过探究活动,培养学生的协作意识和科学态度。
【教学重点】遗传信息的转录和翻译的过程。
【教学难点】遗传信息的翻译过程。
【新知预知】
一、遗传信息的转录
1.RNA的组成、结构及分类
(1)基本单位:
,它是由一分子、磷酸和碱基组成,组成RNA的碱基有。
(2)结构;一般是链,长度比DNA短,能通过,从细胞核转移到细胞质。
(3)分类:
①在翻译过程中起模板作用的是;
②起转运作用的是;
③参与构成核糖体的是。
2.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
3.转录:
(1)场所:
⑵模板:
⑶原料:
⑷配对原则:
⑸产物:
(主要是mRNA)
⑹过程:
①解旋:
________解开。
②配对:
细胞中游离的________与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对。
③连接:
在________的作用下,依次连接,形成新的分子。
④脱离:
合成的________从DNA链上释放,而后DNA双链恢复。
二、遗传信息的翻译
1.翻译
①概念:
在________中,以________为模板,合成具有一定氨基酸顺序的________的过程。
②场所:
③模板:
④原料:
⑤运载工具:
⑥产物:
2.密码子
(1)概念:
_______上的3个相邻的碱基决定1个氨基酸,这3个相邻碱基称为_______。
(2)种类:
共有_______种,决定氨基酸的有_______种。
3.转运RNA
(1)结构:
形状像三叶草的叶,一端是携带______的部位,另一端有三个碱基。
每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,称为______。
(2)种类:
______种
小结:
基因指导蛋白质合成过程
()()
基因mRNA蛋白质
细胞核细胞质(核糖体)
第1节基因指导蛋白质合成(第一课时)
【问题探究】
1.从结构上看,为什么RNA适合作DNA的信使呢?
2.RNA的基本单位是什么?
由哪几部分组成?
3.RNA有哪些种类?
功能分别是什么?
(1)信使RNA(mRNA):
单链结构,由DNA转录而来,其碱基序列包含遗传信息,因将DNA中遗传信息转录下来故名。
遗传密码位于mRNA上。
功能
(2)转运RNA(tRNA):
三叶草结构,头端特定的三个碱基叫反密码子,尾端连接特定的氨基酸,功能
(3)核糖体RNA(rRNA):
功能
细胞中的两种核酸的比较
DNA
(脱氧核糖核酸)
RNA
(核糖核酸)
组成元素
C.H、O、N、P
基本单位
脱氧核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
化学组成
一分子磷酸
脱氧核糖
A、T、C.G
一分子磷酸
核糖
A、U、C.G
结构
规则的螺旋结构
一般链结构
五碳糖
碱基
分布
细胞核的染色体,线粒体,叶绿体
细胞质的核糖体
【思考】4.DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的呢?
转录:
图示P63图4-4以DNA为模板转录RNA的图解。
(1)定义:
转录是在内进行的,是以DNA双链中的条链为模板,合成的过程。
(2)过程:
(分4步)
①DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露。
②游离的随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以结合。
③新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
此处用到RNA聚合酶。
④合成的mRNA从上释放。
而后DNA双链恢复。
(3)小结:
复制、转录过程比较
复制
转录
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
生长发育的连续过程中
场所
主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体
原料
4种脱氧核苷酸
4种
模板
DNA的两条链
DNA中的链
条件
特定的酶和ATP
过程
DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应模板链螺旋化
DNA解旋,以一条链为模板,按碱基互补配对原则,形成mRNA(单链),进入细胞质与核糖体结合
特点
边解旋边复制,半保留复制
边解旋边转录,DNA双链全保留
产物
两个双链DNA分子
意义
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代
传递遗传信息,为翻译作准备
【牛刀小试】
1.在下列的转录简式中有核苷酸
DNA:
--A--T--G--C--,RNA:
—U--A--C--G--
A.4种B.5种C.6种D.8种
2.DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中,穿过()磷脂双分子层。
A.6层B.0层C.2层D.4层
3.已知一段mRNA含有30个碱基,其中A和G有12个,转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是
A.12B.24C.18D.30
4.DNA解旋发生在
A.复制与转录中B.转录中C.翻译中D.复制中
5.转移RNA的功能是
A.决定mRNA的排列顺序B.完全取代DNA
C.合成特定的氨基酸D.运输氨基酸,识别mRNA上的遗传密码
6.有一核酸分子,其碱基比是A+G/T+C=1.5,试推断该核酸是
A.信使RNAB.转运RNAC.单链DNAD.双链DNA
7.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D.DNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列
8.mRNA的核苷酸序列与
A.DNA分子的两条链的核苷酸序列互补B.DNA分子的一条链的核苷酸序列互补
C.某一tRNA分子的核苷酸序列互补D.所有的tRNA分子的核苷酸序列互补
9.如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ACGGATCTT-…,那么,与它互补的另一条DNA链的碱基排列顺序是;如果以已知的DNA链为模板,转录出的信使RNA碱基顺序应该是。
10.已知多数生物的DNA是双链的,但也有个别生物的DNA是单链的,有人从三种生物中提取出核酸,经分析,他们的碱基比率如下:
生物
A
G
U
T
C
甲
25
24
—
23
19
乙
23
24
27
—
25
丙
31
19
—
31
19
(1)这表明:
的核酸是RNA。
的核酸是双链DNA。
(2)从碱基比例看,双链DNA的特点是。
11.下图为某真核生物细胞内DNA转录示意图,请据图回答:
(1)在图中方框内用“→”或“→”标出转录的方向
(2)b与c在结构组成上相同的化学基团为。
(3)在马蛔虫体细胞中,上述过程发生在中,若在人的胃黏膜上皮细胞中,还可出现中。
答案表:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
我的困惑:
我的反思:
班级 姓名
第1节基因指导蛋白质合成(第二课时)
【重点问题探究】
遗传信息的翻译
1.碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?
如果一个碱基决定一种氨基酸,那么4种碱基只能决定几种氨基酸?
如果2个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种氨基酸?
一个氨基酸的编码至少需要多少碱基,才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸?
密码子:
在________上相邻的______个碱基
终止密码子:
UAA、UAG、UGA
种类起始密码子:
AUG(甲硫氨酸)、GUG(缬氨酸)
(64种)其他密码子:
只能编码氨基酸
能够编码氨基酸的密码子有______个;一个密码子对应______个氨基酸;但一个氨基酸可能有______个密码子(简并性)。
密码子具有简并性和通用性(所有的生物共用一套遗传密码)
【思考】1.已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,你能写出对应的氨基酸序列吗?
2.地球上几乎所有的生物生物体都共用同一套遗传密码,根据这一事实,你能想到什么?
3.从密码子表中可以看到,一种氨基酸可能有几个密码子,这一现象称做密码的简并。
你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义?
2.遗传信息、密码子和反密码子的对比
遗传信息
密码子
反密码子
概
念
是指DNA上特定的脱氧核苷酸排列顺序
mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基
与mRNA分子中密码子互相配对的tRNA上的3个碱基
作
用
决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
翻译时决定肽链的氨基酸排列顺序
与上3个碱基互补,以确定氨基酸在肽链上的位置
种
类
多种多样
共64种,编码蛋白质的密码子共61种,终止密码共3种,不能编码蛋白质
61种
3.游离在细胞质中的氨基酸,是怎样运到合成蛋白质的“生产线”上的呢?
需要“搬运工”——。
反密码子:
tRNA呈________形,其一端有三个碱基可以与mRNA上的三个碱基配对,称为________,另一端可以携带________,tRNA有______种;一个tRNA只能携带______种氨基酸;一个氨基酸可以由______种tRNA携带。
4.翻译的过程
(1)mRNA进入细胞质,与结合。
(2)携带一个特定氨基酸的tRNA,通过与第一个密码子互补配对,进入位点1.
(3)携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样方式进入位点2.
(4)位点1位点2相应的氨基酸形成,位点1的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上。
(5)核糖体读取下一个,原占据位点1的离开核糖体,占据位点2的tRNA进入位点1,一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链合成。
重复进行,直到读取到
(6)肽链合成后,从核糖体与mRNA的复合体上脱离,经一系列步骤,盘曲折叠成成熟蛋白质分子。
【思考】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?
延伸拓展:
1.根据碱基种类和数量(或比例),推测核酸类型
(1)种类:
①有T无U,必为;②有U无T,必为;
③有T也有U,为。
(2)数量:
①A=T且C=G,通常为;②A≠T或C≠G,无U,必为;
③A=T+U且C=G,为。
2.基因表达中相关数量计算
基因中的碱基数(双链):
mRNA中的碱基数:
合成蛋白质的氨基酸个数=
DNA复制
转录
翻译
时间
场所
模板
原料
酶
产物
原则
能量
判断核酸类型:
(1)如有U无T,则此核酸为;
(2)如有T且A=T,C=G,则为链;
(3)如有T且A≠T,C≠G,则为链;
(4)U和T都有,则处于阶段。
拓展题:
(课本67页)
1.假设编码亮氨酸的密码子CUA中的一个碱基发生了改变,可能的变化是:
第1个碱基C变成了U、A或G;或第2个碱基U变成了C.A或G;或第3个碱基A变成了U、C或G。
请分析在这
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