必修二 基因指导蛋白质的合成 学案

1、上课时间年月日第课时总课时课题第四章基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成教学目标1.概述遗传信息的转录和翻译。2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。教方学法讲述与学生练习、讨论相结合教材分析重点遗传信息转录和翻译的过程难点遗传信息的翻译过程教具教案教学过程引入：问：当我们认识到基因的本质后，能不能利用这一认识，分析现实生活中一些具体的问题呢？例如，在现实生活中，我们能不能像电影侏罗纪公园中描述的那样，利用恐龙的DNA，使恐龙复活呢？如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？提示：一种生物的整套DNA分子中贮存着该种生物生长、发育等生命活动所需的全部遗传信息，也可以说

2、是构建生物体的蓝图。但是，从DNA到具有各种性状的生物体，需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现，因此，在可预见的将来，利用DNA分子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。看来要解决这个问题，我们还需要研究“基因的表达”。问：基因是有遗传效应的DNA片段；DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质中进行的。那么，DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢？分析推理1：推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。DNA与RNA的比较问：为什么RNA适于作DNA的信使呢答：（1）它的分子结构与DNA很相似,也是由基本单位-核苷酸连接而成,也能储存遗传信息

3、. （2）在RNA与DNA的关系中,也遵循“碱基互补配对原则”,但U-A. （3）RNA一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔转移到细胞质中.问：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？DNA双螺旋解开，DNA双链的碱基得以暴露，其中一条链提供准确模板；游离的核苷酸随机地与DNA链的碱基碰撞，当核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。新结合的核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上；合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复一、RNA的组成与分类1.RNA的形成：二、遗传信息的转录与翻译密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。（有64种，61种决定20氨基酸的编码

4、，种终止子（终止转录的信号）有简并性、通用性。）反密码子：tRNA上与mRNA对应密码子想配对的三个碱基。（有61种，与61种决定氨基酸的密码子对应。）DNA转录与翻译DNA的功能复制遗传信息表达遗传信息转录翻译（待学）概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程以DNA中的一条链为模板，合成mRNA的过程游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程时间减数第一次分裂间期或有丝分裂间期在生长发育的连续过程中在生长发育的连续过程中场所在细胞核（主要），线粒体，叶绿体在细胞质的核糖体上 条件模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板以mRNA为模板原料四种游

5、离的脱氧核苷酸四种游离的核糖核苷酸20种氨基酸酶酶DNA解旋酶，DNA聚合酶等DNA解旋酶，RNA聚合酶等（各种合成酶等）能量需要ATP碱基配对原则AT，TA，GC，CGAU，UA，GC，CGAU，UA，GC，CG过 程DNA双螺旋解开，每条链提供准确模板；按照碱基互补配对原则，各自合成子链；子、母链结合盘绕形成两个新DNA分子DNA双螺旋解开，其中一条链提供准确模板；按照碱基互补配对原则，形成mRNA；合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。mRNA进入细胞质，与核糖体结合，mRNA作为模板；按照碱基互补配对原则与mRNA上每三个碱基配对的tRNA运载着氨基酸进入核糖体；以mR

6、NA上的遗传密码顺序，把一定的氨基酸放在相应的位置，合成有一定的氨基酸序列的蛋白质。产物两个一样的双链DNA分子一条单链的mRNA具有特定氨基酸序列的蛋白质。特点边解旋边复制，半保留式复制，（半不连续连续，可有多个起始点）边解旋边转录，双链DNA分子全保留式转录。（可有多个基因同时转录）一个mRNA分子上可以象机结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，翻译界素后，mRNA分解成蛋个核苷酸。信息的传递方向亲代DNA子代DNADNAmRNA通过RNA将遗传信息反映到蛋白质分子结构上，使后代重现亲代性状*DNA（基因）中的碱基数=mRNA分子中的碱基数=蛋白质“多肽链”中氨基酸数 6 n 3n n（

7、=参加转运的tRNA）（= mRNA分子中的密码子数） n n知识拓展：2. 两种翻译模型解读：（1） 一条mRNA上只有一个核糖体，并且核糖体与mRNA的结合部位形成了两个tRNA的结合位点（2）一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的多肽链；核糖体移动方向的判断依据是多肽链的长短。自测：1猪内源性逆转录病毒是一种普遍存在于猪体内的病毒，其遗传信息长期存在于猪的种群基因库中。图是猪内源性逆转录病毒的增殖过程，据图分析正确的是（）A该病毒的RNA可直接翻译出逆转录酶Ba过程中形成的碱基对种类较b过程的多C猪内源性逆转录病毒的遗传物质直接插入猪的染色体上D若某受精卵被该病毒感染，则

8、新生个体的细胞中都有该病毒的遗传信息2下列关于生物体内基因表达过程的叙述，正确的是（）A每种氨基酸都至少有两种相应的通用密码子B一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNAC一个mRNA结合多个核糖体可以缩短每一条肽链合成的时间D基因的表达是指基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程3关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（）A逆转录和DNA复制的产物都是DNAB转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶C转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板4下列不属于RNA功能的是（）A生物催化剂B染色体的组成成分C翻译的模板D某些病毒的遗传物质5依据

9、题目叙述回答有关问题。（1）与分泌蛋白合成和分泌有关的具膜细胞器有。（2）假设构成图1中多肽分子的氨基酸的相对分子质量之和为a，那么该多肽的分子量是。（3）图2中从化学组成上看，和的区别是。（4）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致某肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是。（5）生长素只能从植物形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，称为。6下图中表示蛋白质合成并转运到内质网的过程：信号肽是能启动蛋白质转运的一段多肽，SRP是信号肽识别粒子，它与信号肽结合后，再与内质网膜上的SRP受体结合，使得多肽分子进入内质网腔（ER腔）内。请据图回答。（1）mRNA分子上的“AUG”代表起始密码，其中“A”代表。连接信号肽基本单位的化学键是。（2）图中所涉及的基因表达过程为，完成这一生理过程除需要图中所示物质或结构外，还需要。（3）由图示可知，一分子mRNA上可同时连接许多个核糖体，其生物学意义是。（4）若图中所示多肽是抗体的组分，在内质网腔中经初步加工的具有一定空间结构的多肽转运途径是（用文字和箭头表示），在这一过程中通过的生物膜有层，完成这一转运依赖于生物膜的性。答案：1-4