人教版必修2 4.1基因指导蛋白质的合成 学案.doc

一、rna1基本单位的组成2结构：一般是单链，长度比dna短。3分类：分为信使rna(mrna)、转运rna(trna)、核糖体rna(rrna)。注意rna是rna病毒的遗传物质；部分酶的化学本质是rna。二、遗传信息的转录注意(1)转录和复制都遵循碱基互补配对原则，复制时at配对，转录时au配对。(2)判断某核酸片段是dna还是rna，采用以下方法根据五碳糖不同。根据含氮碱基不同。利用甲基绿吡罗红染液进行染色。三、遗传信息的翻译注意(1)一个mrna翻译出的多肽链不一定是一条，可以同时附着多个核糖体，翻译出多条多肽链。(2)当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速率。 重点聚焦1哪些细胞组分参与了蛋白质的合成？2什么是遗传密码？3基因如何指导蛋白质的合成？共研探究1根据教材p6263图41、42和dna分子的结构，填写下表：dnarna分布主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中化学组成基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸碱基嘌呤腺嘌呤(a)、鸟嘌呤(g)腺嘌呤(a)、鸟嘌呤(g)嘧啶胞嘧啶(c)、胸腺嘧啶(t)胞嘧啶(c)、尿嘧啶(u)五碳糖脱氧核糖核糖结构规则的双螺旋结构通常为单链结构2.如图为一段dna分子，如果以链为模板进行转录，试回答下列问题： (1)写出对应的mrna的碱基序列。提示：augauagggaaac。(2)mrna与链的碱基序列互补配对。(3)mrna与链碱基序列的差异。相同点：a.碱基数目相等；b.都含a、g、c 3种碱基。不同点：mrna中含有碱基u，链中含有碱基t。(4)rna为什么能作为dna的信使？提示：rna的基本组成单位是核苷酸，含有4种碱基，可以储存遗传信息；rna一般是单链，比dna短，能通过核孔，从细胞核进入细胞质；组成rna的碱基也严格遵循碱基互补配对原则。总结升华1三种rna的比较mrnatrnarrna分布部位常与核糖体结合细胞质中与蛋白质结合形成核糖体结构续表mrnatrnarrna功能翻译时作模板翻译时作搬运氨基酸的工具参与核糖体的组成联系组成相同：4种核糖核苷酸；来源相同：都由转录产生；功能协同：都与翻译有关2.转录有关问题分析(1)碱基互补配对关系：gc、cg、ta、au。(2)mrna与dna模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用u代替t。【易错易混】(1)转录的基本单位是基因，而不是整个dna。(2)在真核细胞内，转录出来的rna需经过加工才具有生物活性。对点演练1从单尾金鱼卵细胞中提取rna注入金鱼受精卵中，发育成的金鱼中有一些出现了单尾性状，这些rna最可能是()a遗传物质btrnacmrna drrna 解析：选c金鱼的遗传物质是dna，a错误；trna和rrna不参与性状的控制，b、d错误；mrna携带着遗传信息，可以直接控制生物性状，c正确。共研探究1根据图甲回答下列问题：(1)图甲表示翻译过程，发生场所为细胞质(或核糖体)。(2)翻译过程：原料：游离在细胞质中的各种氨基酸。模板：mrna。结果：合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。2由图乙可知：一条mrna可同时附着多个核糖体，产生多条多肽链。3碱基与氨基酸之间的对应关系：组成生物体的氨基酸有20种，mrna上的碱基有4种。(1)1个碱基决定1个氨基酸时，可以编码414种氨基酸。(2)2个碱基决定1个氨基酸时，可以编码4216种氨基酸。(3)3个碱基决定一个氨基酸时，可以编码4364种氨基酸。所以至少需要3个碱基决定1种氨基酸才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。4结合教材p65表41，回答下列问题：(1)密码子有64种，终止密码子有3种，决定氨基酸的密码子有61种。(2)判断正误一种氨基酸对应一种密码子。()密码子的简并性对遗传的稳定性和提高翻译速率有一定的意义。()密码子中一个碱基发生改变，对应的氨基酸一定改变。()解析：一种氨基酸可以有多个密码子，如缬氨酸有guu、gua、guc等密码子。acu变为acc(或aca)，对应的氨基酸仍为苏氨酸。答案：5结合图解，回答下列问题：(1)基因中的碱基数mrna分子中的碱基数蛋白质分子中的氨基酸数等于 631。(2)在蛋白质合成过程中，基因中碱基数、mrna分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比不一定(填“一定”或“不一定”)遵循以上数量关系，因为在一段多肽链对应的mrna中含有不编码氨基酸的终止密码子，在其对应的dna中，还含有一些不能转录为mrna 的dna片段。总结升华1dna复制、转录与翻译的比较项目dna复制转录翻译场所主要是细胞核主要是细胞核主要是细胞质中的核糖体模板dna的两条链dna的一条链mrna原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸时间细胞分裂间期生物生长发育的过程中产物2个相同的dnarna(mrna、trna、rrna)有一定氨基酸排列顺序的蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录1个mrna分子可结合多个核糖体，提高蛋白质的合成速率研究方法可用放射性同位素标记“t”可用放射性同位素标记“u”可用放射性同位素标记“氨基酸”联系2遗传信息、密码子和反密码子的关系项目遗传信息密码子反密码子作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类多样性64种61种图解3.密码子、反密码子及氨基酸数量的对应关系由图可得出如下结论：(1)由可知：除终止密码子外，一种密码子对应一种反密码子。(2)由可知：一种氨基酸对应一种或多种密码子(或反密码子)。(3)由可知：一种密码子(或反密码子)只对应一种氨基酸。4转录、翻译中的有关计算(1)基因中碱基、rna中碱基和氨基酸的数量关系转录时只以dna的一条链为模板，因此转录形成的mrna分子中的碱基数目是基因中碱基数目的1/2。翻译过程中，mrna中每3个碱基决定1个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mrna中碱基数目的1/3。(2)基因控制蛋白质合成过程中的相关数量关系基因中碱基数mrna中碱基数蛋白质中氨基酸数631。【易错易混】(1)从核糖体上脱离下来的肽链还要进一步加工，才能成为具有生物活性的蛋白质。(2)由于终止密码子的存在，mrna中碱基数比氨基酸数的3倍还要多一些，注意题目中是否有限定词，如“最少”等。对点演练2下列有关遗传信息传递过程的叙述，错误的是()adna复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则b核基因转录形成的mrna穿过核孔进入细胞质中参与翻译过程cdna复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸ddna复制和转录都是以dna的一条链为模板，翻译则以mrna为模板解析：选ddna复制以dna的两条链为模板，而转录以dna的一条链为模板，翻译则以mrna为模板。1下列哪项是dna和rna共同具有的()a双螺旋结构b脱氧核糖c尿嘧啶 d腺嘌呤解析：选d具有双螺旋结构的是dna；脱氧核糖是dna中特有的五碳糖；尿嘧啶是rna中特有的碱基；腺嘌呤是dna和rna共同具有的碱基。2如图是dna转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类有()a4种 b5种c6种 d8种解析：选c作为模板的dna中的a和转录而成的rna中的a表示不同的核苷酸，分别为腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，以此类推，可知模板中的核苷酸一共有3种，而rna中的核苷酸一共也有3种，故共有6种核苷酸。3trna与mrna碱基互补配对现象可出现在真核细胞的()a细胞核中 b核糖体上c核膜上 d核孔处解析：选btrna与mrna的碱基互补配对现象发生在翻译过程中，而翻译的场所是核糖体。4根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程，在表格中的空白处填入相应的字母并回答问题。(1)丙氨酸的密码子是_，决定编码该氨基酸的密码子的碱基是_。(2)第二个氨基酸应是_。半胱氨酸(ugc)、丝氨酸(ucc)、苏氨酸(acc)、精氨酸(agg)(3)_链为转录的模板链，是储存遗传信息的链，密码子位于_链上。(4)在控制合成胰岛素(含51个氨基酸)的基因中，至少含有_个脱氧核苷酸。解析：首先根据mrna上的密码子和trna上的反密码子碱基互补配对，即c链和d链碱基互补配对，可以得出c链上第四个碱基是u，恰好与a链相应位置上的a互补，由此得出c链是以a链为模板转录而来的。理清上述关系，就可以将题中表格填写完整，具体如下：dna双链cgtacga链gcatgcb链mrnagcaugcc链trnacguacgd链氨基酸丙氨酸半胱氨酸/ (1)根据表格可以看出丙氨酸的密码子是g