從基因到蛋白質(zhì)

1、第 頁從基因到蛋白質(zhì)導學案主備人：李磊 段雪瑩做題人：李磊審核人：李磊學習目標：1.說明基因的本質(zhì)。 2.概述轉(zhuǎn)錄的過程和特點。 3.理解密碼子的概念并區(qū)分密碼子、反密碼子和遺傳信息的概念。 4.概述遺傳信息的翻譯過程 5.分析堿基和氨基酸之間的對應關(guān)系學習重難點：1.基因的概念。 2.轉(zhuǎn)錄的過程和特點。 3.區(qū)分密碼子、反密碼子和遺傳信息的概念。 4.概述遺傳信息的翻譯過程。學習時間：3課時課堂研習案活動一 基因的本質(zhì)【合作探究】材料1大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4 700 000個堿基對，在DNA分子上分布著大約4 400個基因，每個基因的平均長度約為1 000個堿基對。材

2、料2生長在太平洋西北部的一種海蜇能發(fā)出綠色熒光，這是因為海蜇的DNA分子上有一段長度為5 170個堿基對的片段綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻?，轉(zhuǎn)入了海蜇的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像海蜇一樣發(fā)光。材料3人類基因組計劃測定的是24條染色體(22條常染色體XY)上DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對。其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。材料4近年來的科學研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)。具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠與作為對照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時間后，對照組的小鼠變得

3、十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實驗鼠體重仍保持正常。(1)由材料1、材料3可知，大腸桿菌、人的全部基因的堿基對總數(shù)只是DNA分子堿基對總數(shù)的_，說明基因是_的片段。(2)由材料2、材料4可知，轉(zhuǎn)入綠色熒光蛋白基因的小鼠發(fā)出_、小鼠體內(nèi)的_與肥胖直接相關(guān)，說明基因具有_。(3)由以上可知：基因是_分子上具有_的片段?！局仉y點探究】辨析染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系請據(jù)圖回答下列問題：若圖中A為糖類，則A、C、G分別是什么？D、E、F、H之間有什么數(shù)量關(guān)系？真核生物中，H是F的唯一載體嗎？ 4據(jù)圖說明什么是遺傳信息？由2000個D組成一個雙鏈E分子，可能的排列方式有多少種？【歸納總結(jié)

4、】基因、DNA、染色體和脫氧核苷酸的關(guān)系（1）基因與DNA的關(guān)系：基因是有_的DNA片段，每個DNA分子上有_個基因。（2）基因與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈_排列，染色體是基因的主要載體，但不是唯一載體，如_、_中也有少量的DNA，也是基因的載體。（3）DNA和染色體的關(guān)系：染色體的組成成分是_和_；每條染色體上含有_或_DNA。（4）脫氧核苷酸和基因的關(guān)系：基因中的_代表著遺傳信息?；顒佣?遺傳信息的轉(zhuǎn)錄【復習回顧】復習DNA和RNA有關(guān)知識完成以下填空1.DNA與RNA的比較種類DNARNA基本單位脫氧核糖核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)五碳糖特有堿基共有堿基空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)多

5、呈_結(jié)構(gòu)真核生物中的分布主要在_中，少量在_、_中主要在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體、_中，少量在_中2.RNA的種類:_ _ _【思考交流】為什么RNA適于作DNA的信使？2.現(xiàn)有一核酸片段，欲確定是DNA還是RNA，你能從哪些方面進行判斷？【知識梳理】1.閱讀教材P77有關(guān)內(nèi)容完成以下填空（1）轉(zhuǎn)錄的概念：RNA是在_中以_為模板，按照_原則合成的。概念理解： 轉(zhuǎn)錄的主要場所：_ 轉(zhuǎn)錄的模板：_ 轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：_ 遵循的原則：_【重難點探究】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄如圖表示某真核生物細胞內(nèi)DNA的轉(zhuǎn)錄過程，請據(jù)圖分析回答下列問題：在圖中方框內(nèi)用“”或“”標出轉(zhuǎn)錄的方向。a為啟動上述過程必需的有機物，其名

6、稱是什么？b和c的名稱分別是什么？4.轉(zhuǎn)錄過程的分析：（1）轉(zhuǎn)錄開始時DNA雙鏈發(fā)生什么變化？ （2）轉(zhuǎn)錄的原料是什么？遵循什么原則？轉(zhuǎn)錄過程需要什么酶？需要的能量由誰直接提供？（4）轉(zhuǎn)錄結(jié)束RNA去向，DNA雙鏈如何變化？轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物一定是mRNA嗎？ 6.轉(zhuǎn)錄的實質(zhì)是什么？【活學活用】如果 DNA 分子的一條鏈的堿基排列順序是ACGCTAGCTCAG，那么，與它互補的另一條單鏈上的堿基排列順序為：_;以題干中所給的DNA鏈為模板轉(zhuǎn)錄出的mRNA 堿基排列順序應該是:_2.如下是轉(zhuǎn)錄過程：該圖中有_種核苷酸，有_種核酸，有_種堿基，該過程是主要在_中進行的?！咀兪接柧殹?對于下列圖解，正確的說

7、法有()表示DNA復制過程表示DNA轉(zhuǎn)錄過程共有5種堿基共有8種核苷酸共有5種核苷酸A均代表同一種核苷酸 A B C D活動三 遺傳密碼子、反密碼子和遺傳信息的辨析遺傳密碼子【知識梳理】閱讀教材P79完成以下填空(1)概念：遺傳學上，把_上決定一個氨基酸的_個相鄰的堿基，叫做一個遺傳密碼子。其中，密碼子共有_種。(2)起始密碼子和終止密碼子真核細胞唯一的起始密碼子是_，編碼的是_。三種終止密碼子_，它們不編碼氨基酸?！舅伎冀涣鳌空埥Y(jié)合P79密碼子表，思考回答以下問題：已知一段mRNA的堿基序列四AUGGAAGCAUGUUAA,你能寫出對應的氨基酸序列嗎？決定精氨酸的密碼子有哪些？決定色氨酸的密

8、碼子有哪些？據(jù)此，歸納密碼子和氨基酸的對應關(guān)系是怎樣的？密碼子GCU編碼丙氨酸，如果由于某種原因使mRNA中該密碼子的第三個堿基由U變?yōu)榱薈，編碼的氨基酸還是丙氨酸，這一現(xiàn)象稱做密碼的簡并性。這種特性對生物體的生存發(fā)展有什么意義？（4）地球上幾乎所有的生物都共用同一套密碼子表，根據(jù)這一事實，你能想到什么？tRNA（轉(zhuǎn)運RNA）（1）結(jié)構(gòu)：三葉草形結(jié)構(gòu)，一端是攜帶_的部位，另一端有3個堿基能和mRNA上的密碼子互補配對，叫做_。（2）功能：攜帶氨基酸進入核糖體。_種tRNA能攜帶1種氨基酸，1種氨基酸可由_tRNA攜帶。（3）tRNA和氨基酸之間的對應關(guān)系是怎樣的？三、遺傳密碼子、反密碼子和遺傳

9、信息的概念辨析存在位置含義生理作用遺傳信息密碼子反密碼子【題組判斷】（1）密碼子共有64種，其中決定20種氨基酸的密碼子有61種，3種終止密碼子不決定氨基酸()（2）一種密碼子決定一種或多種氨基酸() （3）一種氨基酸最多對應一種密碼子()（4）每種tRNA能識別并轉(zhuǎn)運一種或多種氨基酸()（5）一種氨基酸可由一種或多種tRNA識別和轉(zhuǎn)運()（6）所有的密碼子和反密碼子都是一一對應的關(guān)系（ ）活動四 遺傳信息的翻譯【知識梳理】閱讀教材P81第二自然段并參照教材P80文字材料及圖4-16翻譯過程圖解完成以下填空。1.翻譯的概念：在細胞中，游離在細胞質(zhì)中的各種_，以_為模板合成具有一定氨基酸順序的_

10、，這一過程稱為翻譯。概念理解： 翻譯的場所：_ 翻譯的模板：_ 翻譯的原料：_ 翻譯的產(chǎn)物：_.翻譯的過程：_階段：mRNA、tRNA與_相結(jié)合。mRNA上的起始密碼子位于核糖體的第一位置上，相應的tRNA識別并與其配對。_階段：攜帶著特定_的tRNA按照_原則，識別并進入第二位置。在酶的作用下，將氨基酸依次連接，形成_。_階段：識別_，多肽鏈合成終止并被釋放?！局仉y點探究】一、DNA控制蛋白質(zhì)的合成過程（基因的表達）下圖是基因控制蛋白質(zhì)合成的示意圖，請據(jù)圖回答：1.圖中的分別指的是什么結(jié)構(gòu)或物質(zhì)？2.轉(zhuǎn)錄出的模板是什么？該模板的相應區(qū)段的堿基序列是什么？3.從細胞核到細胞質(zhì)中，需要穿過幾層生

11、物膜？4.翻譯的場所、模板和原料分別是什么？運輸氨基酸的工具是圖中的哪種結(jié)構(gòu)？為什么說它是真正起“翻譯”作用的結(jié)構(gòu)？二、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中相關(guān)數(shù)量的計算依據(jù)連線圖完成表格填空比較數(shù)目(個)DNA中的堿基數(shù)(脫氧核苷酸數(shù))【歸納總結(jié)】基因中的堿基數(shù)、mRNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之間有何數(shù)量關(guān)系？RNA中的堿基數(shù)(核糖核苷酸數(shù))蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)n 參與轉(zhuǎn)運氨基酸的tRNA數(shù)蛋白質(zhì)中的肽鏈數(shù)m蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)(脫水數(shù))【活學活用】下圖為人體蛋白質(zhì)合成的一個過程，據(jù)圖分析并回答問題。(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的_步驟，該步驟發(fā)生在細胞的_部分。(2)圖中是_。按從左到

12、右的次序?qū)懗鯻內(nèi)mRNA區(qū)段所對應的DNA模板鏈上堿基的排列順序_。(3)該過程不可能發(fā)生在人體的_內(nèi)。 A神經(jīng)細胞 B肝細胞 C成熟的紅細胞 D心肌細胞【歸納總結(jié)】DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的歸納比較DNA功能傳遞遺傳信息(復制)表達遺傳信息轉(zhuǎn)錄翻譯場所原料模板條件堿基配對產(chǎn)物課堂練習鞏固案1.關(guān)于RNA和DNA的區(qū)別，下列說法錯誤的是（ ） ADNA是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，而RNA一般是單鏈 BDNA中的五碳糖是核糖，RNA中的五碳糖是脫氧核糖 CDNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U DDNA中的嘧啶和嘌呤相等，但RNA中不一定2.有3個核酸分子，經(jīng)分析有5種堿基，8種核苷酸，4條核苷酸鏈

13、，它的組成是() A.1個RNA,2個DNA B.3個DNA C.1個DNA,2個RNA D.3個RNA3.DNA解旋發(fā)生在（ ） A復制與轉(zhuǎn)錄中 B只在轉(zhuǎn)錄中 C只在翻譯中 D只在復制中 4遺傳信息、密碼子、遺傳物質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)單位，分別是指()信使RNA上核苷酸的排列順序DNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基信使RNA上決定氨基酸的三個相鄰的堿基DNA上脫氧核苷酸的排列順序轉(zhuǎn)運RNA上一端的三個堿基有遺傳效應的DNA片段 A. B C D5.真核細胞中DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的主要場所依次是() A.細胞核、細胞核、核糖體 B.細胞核、細胞質(zhì)、核糖體 C.細胞核、細胞核、高爾基體 D.細胞核、細

14、胞質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)6.下列有關(guān)真核細胞DNA復制和轉(zhuǎn)錄這兩種過程的敘述，錯誤的是（ ）A兩種過程都可在細胞核中發(fā)生 B兩種過程都有酶參與反應C兩種過程都以脫氧核苷酸為原料 D兩種過程都以DNA為模板7.右圖代表的是某種轉(zhuǎn)運RNA，對此分析正確的是() A.此轉(zhuǎn)運RNA含有五種元素、兩種含氮堿基 B.該結(jié)構(gòu)參與蛋白質(zhì)合成中的翻譯過程 C.合成此轉(zhuǎn)運RNA的場所是核糖體 D.若與此轉(zhuǎn)運RNA上的反密碼子相對應的密碼子中的堿基發(fā)生改變，一定會引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變8. DNA的一段堿基順序為TACCGAAGA剛好決定一個三肽，則相應的tRNA的堿基順序依次為（ ） AUAC、CGA、AGA BTAC、CGA

15、、AGA CAUG、GCU、UCU DATG、GCT、TCT9. 合成一條1000個氨基酸的多肽鏈，需要tRNA的數(shù)、mRNA上的堿基個數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對數(shù)至少是（ ） A.1000、3000和3000 B.1000、3000和6000 C.3000、3000和3000 D.1000、3000和150010在遺傳信息的傳遞過程中，一般不可能發(fā)生的是（ ） ADNA復制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程都遵循堿基互補配對原則 B核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過核孔進入細胞質(zhì)中進行翻譯過程 CDNA復制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA一條鏈為模板，翻譯則是以mRNA為模板 DDNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核酸核苷酸、氨基酸 11.如圖表示真核生物體內(nèi)DNA傳遞遺傳信息的某過程，請據(jù)圖回答下列問題：(1)該圖所示的是遺傳信息傳遞的_過程，該過程發(fā)生的主要場所是_。(2)物質(zhì)是以DNA的哪一條鏈為模板形成的？_。試寫出的堿基序列_。(3)組成物