必修二第四章第1节《基因指导蛋白质的合成》导学案

高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 1 学校 临清实验高中 学科 生物 编写人 尚莉 审稿人 张向阳 第四章第一节第四章第一节 基因指导蛋白质合成基因指导蛋白质合成 课前预习学案课前预习学案 一 预习目标 预习遗传信息的转录和翻译 尝试运用数学方法 分析碱基与氨基酸的对应关系 二 预习内容 第一课时 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 在翻译过程中起模板作用的是 起转运作用的是 参与构成核糖体的是 2 转录 1 场所 模板 原料 配对原则 产物 主要是 mRNA 过程 解旋 解开 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 连接 在 的作用下 依次连接 形成新的分子 脱离 合成的 从 DNA 链上释放 而后 DNA 双链恢复 第二课时 遗传信息的翻译 1 翻译 概念 在 中 以 为模板 合成具有一定氨基酸顺序的 的过程 场所 模板 原料 运载工具 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 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 2 基因 mRNA 蛋白质 细胞核 细胞质 核糖体 三 提出疑惑 同学们 通过你的自主学习 你还有哪些疑惑 请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案课内探究学案 一 学习目标 概述遗传信息的转录和翻译过程 理解遗传信息与 密码子 的概念 运用数学方法 分析碱基与氨基酸的对应关系 二 学习过程 第一课时 探究活动一 遗传信息的转录 1 为什么 RNA 适于作 DNA 的信使 遗传信息存在于细胞核 蛋白质合成在细胞质中进行 在两者之间需要一个传递信息的信使 RNA 能完成此任务的 RNA 与其成分和结构有一定的关系 1 基因是有 的 片段 DNA 主要存在于 中 而蛋白质的合成是在 中进行的 2 RNA 一般是 链 比 DNA 短 因此能够通过 从 转移到 中 2 DNA 和 RNA 的主要区别 种类DNA 脱氧核糖核酸 RNA 核糖核酸 胸腺嘧啶 T 尿嘧啶 U 碱基 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 磷酸磷 酸 组 成 部 分五碳糖脱氧核糖核糖 组成单位脱氧核苷酸 4 种 核糖核苷酸 4 种 结构规则的双螺旋结构常成单链结构 分布细胞核 线粒体 叶绿体 细胞质 功能 编码 复制遗传信息 控制蛋白质的 合成 将遗传信息从 DNA 传递给蛋白质 3 DNA 的遗传信息是怎么转给 mRNA 的 1 转录 在 内 以 DNA 的 为 按照 的原则合成 的过程 2 转录的过程 分 4 步 看课本 P63 图 4 4 能理解并详细描述其基本过程 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 3 探究活动二 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 密码子 在 上相邻的 个碱基 终止子 UAA UAG UGA 种类 起始子 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 2 遗传信息 密码子和反密码子的对比 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 盘曲折叠成成熟的蛋白质分 子 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 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 4 探究活动三 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 有 T 无 U 必为 有 U 无 T 必为 有 T 也有 U 为 2 数量 A T 且 C G 通常为 A T 或 C G 无 U 必为 A 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 三 反思总结 四 当堂检测 1 一条多肽链中有 1000 个氨基酸 则作为合成多肽链的信使 RNA 分子和用来转录该信使 RNA 分 子的基因中 分别至少要有碱基多少个 A 1000 和 2000 B 2000 和 4000 C 3000 和 3000 D 3000 和 6000 2 细胞内与遗传有关的物质 从复杂到简单的结构层次是 A DNA 染色体 脱氧核苷酸 基因 B 染色体 脱氧核苷酸 DNA 基因 C DNA 染色体 基因 脱氧核苷酸 D 染色体 DNA 基因 脱氧核苷酸 3 下列哪一组物质是 RNA 的组成成分 A 脱氧核糖 核酸和磷酸 B 脱氧核糖 碱基和磷酸 C 核糖 碱基和磷酸 D 核糖 嘧啶和核酸 4 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 4层 C 2层 D 0层 5 某基因中含有 1200 个碱基对 则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的 个数是 A 198 个 B 398 个 C 400 个 D 798 个 6 在下列细胞结构中 有可能发生碱基配对行为的一组是 A 细胞核 线粒体 叶绿体 中心体 B 细胞核 核糖体 中心体 线粒体 C 线粒体 叶绿体 细胞核 高尔基体 D 线粒体 叶绿体 核糖体 细胞核 7 右图表示 DNA 基因 控制蛋白质合成的过程 请分析回答 1 根据图中的碱基 可推测包括了 种核苷酸 2 DNA 的两条链中 链为模板链 遗传密码 密码 子 存在于 链上 请写标号 3 如果控制合成的蛋白质含两条肽链 49 个肽键 则控制其 合成的基因至少有 个脱氧核苷酸 课后练习与提高课后练习与提高 1 构成人体的核酸有两种 构成核酸的基本单位 核苷酸有 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 5 A 2 种 D 4 种 C 5 种 D 8 种 2 经测定 甲 乙 丙 3 种生物的核酸中的碱基之比如下表 这 3 种生物的核酸分别为 AGCTU 甲 60406040 乙 30202030 丙 412344 28 A 双链 DNA 单链 DNA RNA B 单链 DNA 双链 DNA RNA C 双链 DNA RNA 单链 DNA D RNA 单链 DNA 双链 DNA 3 DNA 分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表 则 tRNA UGC 所携带 的氨基酸是 TTTCGTACGTGC 赖氨酸丙氨酸半胱氨酸苏氨酸 A 赖氨酸 B 丙氨酸 C 半胱氨酸 D 苏氨酸 4 2008 年上海生物 9 下列各细胞结构中 可能存在碱基互补配对现象的有 染色体 中心体 纺锤体 核糖体 A B C D 5 如图所示 给以适宜的条件各试管均有产物生成 则能生成 DNA 的试管是 A a 和 d B b 和 c C 只有 b D 只有 c 6 一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 11 个肽键的多肽 则此 mRNA 分子至少含有的碱 基个数及合成这段多肽需要的 tRNA 个数 依次为 A 33 11 B 36 12 C 12 36 D 11 36 7 2007 年上海生物 一个 mRNA 分子有 m 个碱基 其中 G C 有 n 个 由该 mRNA 合成的蛋白质有两 条肽链 则其模板 DNA 分子的 A T 数 合成蛋白质时脱去的水分子数分别是 A m 1 B m 2 C 2 m n 1 D 2 m n 2 3 m 3 m 3 m 3 m 8 中心法则揭示了生物遗传信息由 DNA 向蛋白质传递与表达的过程 请回答下列问题 高中生物颖韬工作室 整理 http sw fjjy org 6 1 a b c d 所表示的四个过程依次分别是 和 2 需要 tRNA 和核糖体同时参与的过程是 用图中的字母回答 3 a 过程发生在真核细胞分裂的 期 4 在真核细胞中 a 和 b 两个过程发生的主要场所是 5 能特异性识别信使 RNA 上密码子的分子是 后者所携带的分子是 6 RNA 病毒的遗传信息传递与表达的途径有 用类似本题图中的形式表达 9 请回答下列有关遗传信息传递的问题 1 为研究某病毒的致病过程 在实验室中做了如图所示的模拟实验 从病毒中分离得到物质 A 已知 A 是单链的生物 大分子 其部分碱基序列为 GAACAUGUU 将物 质 A 加入试管甲中 反应后得到产物 X 经测定产物 X 的部分碱基序列是 CTTGTACAA 则试管 甲中模拟的是 过程 将提纯的产物 X 加入试管乙 反应后得到产物 Y 产物 Y 是能与核糖体结合的单链大分子 则 产物 Y 是 试管乙中模拟的是 过程 将提纯的产物 Y 加入试管丙中 反应后得到产物 Z 产物 Z 是组成该病毒外壳的化合物 则产 物 Z 是 2 若该病毒感染了小鼠上皮细胞 则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自 而决 定该化合物合成的遗传信息来自 若该病毒除感染小鼠外 还能感染其他哺乳