從基因到蛋白質(zhì)

1、第 頁(yè)從基因到蛋白質(zhì)導(dǎo)學(xué)案主備人：李磊 段雪瑩做題人：李磊審核人：李磊學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.說(shuō)明基因的本質(zhì)。 2.概述轉(zhuǎn)錄的過(guò)程和特點(diǎn)。 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(guò)程 5.分析堿基和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：1.基因的概念。 2.轉(zhuǎn)錄的過(guò)程和特點(diǎn)。 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(guò)程。學(xué)習(xí)時(shí)間：3課時(shí)課堂研習(xí)案活動(dòng)一 基因的本質(zhì)【合作探究】材料1大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4 700 000個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4 400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1 000個(gè)堿基對(duì)。材

2、料2生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種海蜇能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)楹ｒ氐腄NA分子上有一段長(zhǎng)度為5 170個(gè)堿基對(duì)的片段綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，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(jì)劃測(cè)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(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約有31.6億個(gè)堿基對(duì)。其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2%。材料4近年來(lái)的科學(xué)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(shí)驗(yàn)鼠與作為對(duì)照的小鼠，吃同樣多的高脂肪食物，一段時(shí)間后，對(duì)照組的小鼠變得

3、十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的實(shí)驗(yàn)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(duì)總數(shù)只是DNA分子堿基對(duì)總數(shù)的_，說(shuō)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(shuō)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(diǎn)探究】辨析染色體、DNA、基因和脫氧核苷酸的關(guān)系請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)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(shuō)明什么是遺傳信息？由2000個(gè)D組成一個(gè)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(gè)DNA分子上有_個(gè)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。活動(dòng)二 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄【復(fù)習(xí)回顧】復(fù)習(xí)DNA和RNA有關(guān)知識(shí)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(xì)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(jìn)行判斷？【知識(shí)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(chǎng)所：_ 轉(zhuǎn)錄的模板：_ 轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：_ 遵循的原則：_【重難點(diǎn)探究】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄如圖表示某真核生物細(xì)胞內(nèi)DNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題：在圖中方框內(nèi)用“”或“”標(biāo)出轉(zhuǎn)錄的方向。a為啟動(dòng)上述過(guò)程必需的有機(jī)物，其名

6、稱是什么？b和c的名稱分別是什么？4.轉(zhuǎn)錄過(guò)程的分析：（1）轉(zhuǎn)錄開(kāi)始時(shí)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(guò)程需要什么酶？需要的能量由誰(shuí)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(shí)質(zhì)是什么？【活學(xué)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(bǔ)的另一條單鏈上的堿基排列順序?yàn)椋篲;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(yīng)該是:_2.如下是轉(zhuǎn)錄過(guò)程：該圖中有_種核苷酸，有_種核酸，有_種堿基，該過(guò)程是主要在_中進(jìn)行的。【變式訓(xùn)練】 對(duì)于下列圖解，正確的說(shuō)

7、法有()表示DNA復(fù)制過(guò)程表示DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)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(dòng)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(shí)梳理】閱讀教材P79完成以下填空(1)概念：遺傳學(xué)上，把_上決定一個(gè)氨基酸的_個(gè)相鄰的堿基，叫做一個(gè)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(xì)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?qǐng)結(jié)合P79密碼子表，思考回答以下問(wèn)題：已知一段mRNA的堿基序列四AUGGAAGCAUGUUAA,你能寫(xiě)出對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(gè)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(jiǎn)并性。這種特性對(duì)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(shí)，你能想到什么？tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)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(gè)堿基能和mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，叫做_。（2）功能：攜帶氨基酸進(jìn)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)一種密碼子()（4）每種tRNA能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種或多種氨基酸()（5）一種氨基酸可由一種或多種tRNA識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)()（6）所有的密碼子和反密碼子都是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系（ ）活動(dòng)四 遺傳信息的翻譯【知識(shí)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(guò)程圖解完成以下填空。1.翻譯的概念：在細(xì)胞中，游離在細(xì)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(guò)程稱為翻譯。概念理解： 翻譯的場(chǎng)所：_ 翻譯的模板：_ 翻譯的原料：_ 翻譯的產(chǎn)物：_.翻譯的過(guò)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(yīng)的tRNA識(shí)別并與其配對(duì)。_階段：攜帶著特定_的tRNA按照_原則，識(shí)別并進(jìn)入第二位置。在酶的作用下，將氨基酸依次連接，形成_。_階段：識(shí)別_，多肽鏈合成終止并被釋放?！局仉y點(diǎn)探究】一、DNA控制蛋白質(zhì)的合成過(guò)程（基因的表達(dá)）下圖是基因控制蛋白質(zhì)合成的示意圖，請(qǐng)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(yīng)區(qū)段的堿基序列是什么？3.從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)中，需要穿過(guò)幾層生

11、物膜？4.翻譯的場(chǎng)所、模板和原料分別是什么？運(yùn)輸氨基酸的工具是圖中的哪種結(jié)構(gòu)？為什么說(shuō)它是真正起“翻譯”作用的結(jié)構(gòu)？二、轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中相關(guān)數(shù)量的計(jì)算依據(jù)連線圖完成表格填空比較數(shù)目(個(gè))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(yùn)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?dāng)?shù))【活學(xué)活用】下圖為人體蛋白質(zhì)合成的一個(gè)過(guò)程，據(jù)圖分析并回答問(wèn)題。(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的_步驟，該步驟發(fā)生在細(xì)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(duì)應(yīng)的DNA模板鏈上堿基的排列順序_。(3)該過(guò)程不可能發(fā)生在人體的_內(nèi)。 A神經(jīng)細(xì)胞 B肝細(xì)胞 C成熟的紅細(xì)胞 D心肌細(xì)胞【歸納總結(jié)】DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的歸納比較DNA功能傳遞遺傳信息(復(fù)制)表達(dá)遺傳信息轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所原料模板條件堿基配對(duì)產(chǎn)物課堂練習(xí)鞏固案1.關(guān)于RNA和DNA的區(qū)別，下列說(shuō)法錯(cuò)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(gè)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(gè)RNA,2個(gè)DNA B.3個(gè)DNA C.1個(gè)DNA,2個(gè)RNA D.3個(gè)RNA3.DNA解旋發(fā)生在（ ） A復(fù)制與轉(zhuǎn)錄中 B只在轉(zhuǎn)錄中 C只在翻譯中 D只在復(fù)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(gè)相鄰的堿基信使RNA上決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基DNA上脫氧核苷酸的排列順序轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上一端的三個(gè)堿基有遺傳效應(yīng)的DNA片段 A. B C D5.真核細(xì)胞中DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的主要場(chǎng)所依次是() A.細(xì)胞核、細(xì)胞核、核糖體 B.細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、核糖體 C.細(xì)胞核、細(xì)胞核、高爾基體 D.細(xì)胞核、細(xì)

14、胞質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)6.下列有關(guān)真核細(xì)胞DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄這兩種過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A兩種過(guò)程都可在細(xì)胞核中發(fā)生 B兩種過(guò)程都有酶參與反應(yīng)C兩種過(guò)程都以脫氧核苷酸為原料 D兩種過(guò)程都以DNA為模板7.右圖代表的是某種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，對(duì)此分析正確的是() A.此轉(zhuǎn)運(yùn)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(guò)程 C.合成此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的場(chǎng)所是核糖體 D.若與此轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的反密碼子相對(duì)應(yīng)的密碼子中的堿基發(fā)生改變，一定會(huì)引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變8. DNA的一段堿基順序?yàn)門ACCGAAGA剛好決定一個(gè)三肽，則相應(yīng)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(gè)氨基酸的多肽鏈，需要tRNA的數(shù)、mRNA上的堿基個(gè)數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對(duì)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(guò)程中，一般不可能發(fā)生的是（ ） ADNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過(guò)程都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 B核基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯過(guò)程 CDNA復(fù)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(fù)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(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)該圖所示的是遺傳信息傳遞的_過(guò)程，該過(guò)程發(fā)生的主要場(chǎng)所是_。(2)物質(zhì)是以DNA的哪一條鏈為模板形成的？_。試寫(xiě)出的堿基序列_。(3)組成物