高中力的合成教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-114.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)案。
人教版必修二生物4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成教學(xué)案
一、RNA(閱讀教材P62~63)
1.基本單位的組成
2.結(jié)構(gòu):一般是單鏈,長(zhǎng)度比DNA短。
3.分類(lèi):分為信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)、核糖體RNA(rRNA)。
[注意]
RNA是RNA病毒的遺傳物質(zhì);部分酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA。
二、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(閱讀教材P62~63)
[注意]
(1)轉(zhuǎn)錄和復(fù)制都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,復(fù)制時(shí)A-T配對(duì),轉(zhuǎn)錄時(shí)A-U配對(duì)。
(2)判斷某核酸片段是DNA還是RNA,采用以下方法
①根據(jù)五碳糖不同。
②根據(jù)含氮堿基不同。
③利用甲基綠—吡羅紅染液進(jìn)行染色。
三、遺傳信息的翻譯(閱讀教材P64~67)
[注意]
(1)一個(gè)mRNA翻譯出的多肽鏈不一定是一條,可以同時(shí)附著多個(gè)核糖體,翻譯出多條多肽鏈。
(2)當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí),幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速率。
重點(diǎn)聚焦
1.哪些細(xì)胞組分參與了蛋白質(zhì)的合成?
2.什么是遺傳密碼?
3.基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成?
[共研探究]
1.根據(jù)教材P62~63圖4-1、4-2和DNA分子的結(jié)構(gòu),填寫(xiě)下表:
DNARNA
分布主要存在于細(xì)胞核中主要存在于細(xì)胞質(zhì)中
化學(xué)組成基本組成單位脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸
堿基嘌呤腺嘌呤(A)、
鳥(niǎo)嘌呤(G)腺嘌呤(A)、
鳥(niǎo)嘌呤(G)
嘧啶胞嘧啶(C)、
胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)、
尿嘧啶(U)
五碳糖脫氧核糖核糖
結(jié)構(gòu)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)通常為單鏈結(jié)構(gòu)
2.如圖為一段DNA分子,如果以β鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,試回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的mRNA的堿基序列。
提示:……AUGAUAGGGAAAC……。
(2)mRNA與β鏈的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。
(3)mRNA與α鏈堿基序列的差異。
①相同點(diǎn):a.堿基數(shù)目相等;b.都含A、G、C3種堿基。②不同點(diǎn):mRNA中含有堿基U,α鏈中含有堿基T。
(4)RNA為什么能作為DNA的信使?
提示:①RNA的基本組成單位是核苷酸,含有4種堿基,可以?xún)?chǔ)存遺傳信息;②RNA一般是單鏈,比DNA短,能通過(guò)核孔,從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì);③組成RNA的堿基也嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。
[總結(jié)升華]
1.三種RNA的比較
mRNAtRNArRNA
分布
部位常與核糖體結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中與蛋白質(zhì)結(jié)合
形成核糖體
結(jié)構(gòu)
續(xù)表
mRNAtRNArRNA
功能翻譯時(shí)作模板翻譯時(shí)作搬運(yùn)
氨基酸的工具參與核糖
體的組成
聯(lián)系①組成相同:4種核糖核苷酸;
②來(lái)源相同:都由轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生;
③功能協(xié)同:都與翻譯有關(guān)
2.轉(zhuǎn)錄有關(guān)問(wèn)題分析
(1)堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系:G—C、C—G、T—A、A—U。
(2)mRNA與DNA模板鏈堿基互補(bǔ),但與非模板鏈堿基序列基本相同,只是用U代替T。
(1)轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因,而不是整個(gè)DNA。
(2)在真核細(xì)胞內(nèi),轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA需經(jīng)過(guò)加工才具有生物活性。
[對(duì)點(diǎn)演練]
1.從單尾金魚(yú)卵細(xì)胞中提取RNA注入金魚(yú)受精卵中,發(fā)育成的金魚(yú)中有一些出現(xiàn)了單尾性狀,這些RNA最可能是()
A.遺傳物質(zhì) B.tRNA
C.mRNAD.rRNA
解析:選C 金魚(yú)的遺傳物質(zhì)是DNA,A錯(cuò)誤;tRNA和rRNA不參與性狀的控制,B、D錯(cuò)誤;mRNA攜帶著遺傳信息,可以直接控制生物性狀,C正確。
[共研探究]
1.根據(jù)圖甲回答下列問(wèn)題:
(1)圖甲表示翻譯過(guò)程,發(fā)生場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)(或核糖體)。
(2)翻譯過(guò)程:
①原料:游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸。
②模板:mRNA。
③結(jié)果:合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。
2.由圖乙可知:一條mRNA可同時(shí)附著多個(gè)核糖體,產(chǎn)生多條多肽鏈。
3.堿基與氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:組成生物體的氨基酸有20種,mRNA上的堿基有4種。
(1)1個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸時(shí),可以編碼41=4種氨基酸。
(2)2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸時(shí),可以編碼42=16種氨基酸。
(3)3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸時(shí),可以編碼43=64種氨基酸。
所以至少需要3個(gè)堿基決定1種氨基酸才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸。
4.結(jié)合教材P65表4-1,回答下列問(wèn)題:
(1)密碼子有64種,終止密碼子有3種,決定氨基酸的密碼子有61種。
(2)判斷正誤
①一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種密碼子。()
②密碼子的簡(jiǎn)并性對(duì)遺傳的穩(wěn)定性和提高翻譯速率有一定的意義。()
③密碼子中一個(gè)堿基發(fā)生改變,對(duì)應(yīng)的氨基酸一定改變。()
解析:①一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子,如纈氨酸有GUU、GUA、GUC等密碼子。③ACU變?yōu)锳CC(或ACA),對(duì)應(yīng)的氨基酸仍為蘇氨酸。
答案:①×?、凇獭、邸?br>
5.結(jié)合圖解,回答下列問(wèn)題:
(1)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)等于6∶3∶1。
(2)在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中,基因中堿基數(shù)、mRNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之比不一定(填“一定”或“不一定”)遵循以上數(shù)量關(guān)系,因?yàn)樵谝欢味嚯逆湆?duì)應(yīng)的mRNA中含有不編碼氨基酸的終止密碼子,在其對(duì)應(yīng)的DNA中,還含有一些不能轉(zhuǎn)錄為mRNA的DNA片段。
[總結(jié)升華]
1.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較
項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯
場(chǎng)所主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞核主要是細(xì)胞質(zhì)
中的核糖體
模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA
原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸
時(shí)間細(xì)胞分裂間期生物生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中
產(chǎn)物2個(gè)相同的
DNARNA(mRNA、tRNA、rRNA)有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)
特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制,
半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄1個(gè)mRNA分子可結(jié)合多個(gè)核糖體,提高蛋白質(zhì)的合成速率
研究
方法可用放射性
同位素標(biāo)記“T”可用放射性同位素標(biāo)記“U”可用放射性同位素標(biāo)記“氨基酸”
聯(lián)系
2.遺傳信息、密碼子和反密碼子的關(guān)系
項(xiàng)目遺傳信息密碼子反密碼子
作用控制生物的性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識(shí)別密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸
種類(lèi)多樣性64種61種
圖解【jK251.cOM 教師范文大全】
3.密碼子、反密碼子及氨基酸數(shù)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系
由圖可得出如下結(jié)論:
(1)由①⑥可知:除終止密碼子外,一種密碼子對(duì)應(yīng)一種反密碼子。
(2)由④⑤可知:一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或多種密碼子(或反密碼子)。
(3)由②③可知:一種密碼子(或反密碼子)只對(duì)應(yīng)一種氨基酸。
4.轉(zhuǎn)錄、翻譯中的有關(guān)計(jì)算
(1)基因中堿基、RNA中堿基和氨基酸的數(shù)量關(guān)系
①轉(zhuǎn)錄時(shí)只以DNA的一條鏈為模板,因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子中的堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2。
②翻譯過(guò)程中,mRNA中每3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸,所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3。
(2)基因控制蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系
基因中堿基數(shù)∶mRNA中堿基數(shù)∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)=6∶3∶1。
(1)從核糖體上脫離下來(lái)的肽鏈還要進(jìn)一步加工,才能成為具有生物活性的蛋白質(zhì)。
(2)由于終止密碼子的存在,mRNA中堿基數(shù)比氨基酸數(shù)的3倍還要多一些,注意題目中是否有限定詞,如“最少”等。
[對(duì)點(diǎn)演練]
2.下列有關(guān)遺傳信息傳遞過(guò)程的敘述,錯(cuò)誤的是()
A.DNA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)中參與翻譯過(guò)程
C.DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸
D.DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都是以DNA的一條鏈為模板,翻譯則以mRNA為模板
解析:選D DNA復(fù)制以DNA的兩條鏈為模板,而轉(zhuǎn)錄以DNA的一條鏈為模板,翻譯則以mRNA為模板。
1.下列哪項(xiàng)是DNA和RNA共同具有的()
A.雙螺旋結(jié)構(gòu) B.脫氧核糖
C.尿嘧啶D.腺嘌呤
解析:選D 具有雙螺旋結(jié)構(gòu)的是DNA;脫氧核糖是DNA中特有的五碳糖;尿嘧啶是RNA中特有的堿基;腺嘌呤是DNA和RNA共同具有的堿基。
2.如圖是DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的一個(gè)片段,其核苷酸的種類(lèi)有()
A.4種B.5種
C.6種D.8種
解析:選C 作為模板的DNA中的A和轉(zhuǎn)錄而成的RNA中的A表示不同的核苷酸,分別為腺嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,以此類(lèi)推,可知模板中的核苷酸一共有3種,而RNA中的核苷酸一共也有3種,故共有6種核苷酸。
3.tRNA與mRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象可出現(xiàn)在真核細(xì)胞的()
A.細(xì)胞核中B.核糖體上
C.核膜上D.核孔處
解析:選B tRNA與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象發(fā)生在翻譯過(guò)程中,而翻譯的場(chǎng)所是核糖體。
4.根據(jù)蛋白質(zhì)合成中遺傳信息的傳遞過(guò)程,在表格中的空白處填入相應(yīng)的字母并回答問(wèn)題。
(1)丙氨酸的密碼子是________,決定編碼該氨基酸的密碼子的堿基是________。
(2)第二個(gè)氨基酸應(yīng)是________。[半胱氨酸(UGC)、絲氨酸(UCC)、蘇氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)]
(3)________鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈,是儲(chǔ)存遺傳信息的鏈,密碼子位于________鏈上。
(4)在控制合成胰島素(含51個(gè)氨基酸)的基因中,至少含有________個(gè)脫氧核苷酸。
解析:首先根據(jù)mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì),即c鏈和d鏈堿基互補(bǔ)配對(duì),可以得出c鏈上第四個(gè)堿基是U,恰好與a鏈相應(yīng)位置上的A互補(bǔ),由此得出c鏈?zhǔn)且詀鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來(lái)的。理清上述關(guān)系,就可以將題中表格填寫(xiě)完整,具體如下:
DNA雙鏈CGTACGa鏈
GCATGCb鏈
mRNAGCAUGCc鏈
tRNACGUACGd鏈
氨基酸丙氨酸半胱氨酸/
(1)根據(jù)表格可以看出丙氨酸的密碼子是GCA,決定編碼該氨基酸的密碼子的堿基是a鏈上的CGT。(2)第二個(gè)密碼子是UGC,所以第二個(gè)氨基酸應(yīng)是半胱氨酸。(3)根據(jù)表格可以看出a鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈,是儲(chǔ)存遺傳信息的鏈,密碼子位于c鏈上。(4)基因中堿基數(shù)∶mRNA中堿基數(shù)∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)=6∶3∶1。故控制合成胰島素的基因中至少含有的脫氧核苷酸數(shù)為51×6=306。
答案:(1)GCA CGT (2)半胱氨酸 (3)a c (4)306
1.下列關(guān)于RNA的敘述,錯(cuò)誤的是()
A.少數(shù)RNA具有生物催化作用
B.真核細(xì)胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的
C.mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基稱(chēng)為密碼子
D.細(xì)胞中有多種tRNA,一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸
解析:選B 少數(shù)RNA是酶,具有催化作用;真核細(xì)胞內(nèi)的mRNA和tRNA主要是在細(xì)胞核中合成的;mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基稱(chēng)為1個(gè)密碼子;tRNA具有特異性,一種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。
2.下列關(guān)于遺傳信息和遺傳密碼在核酸中的位置和它們的堿基構(gòu)成的敘述,正確的是()
A.遺傳信息位于mRNA上,遺傳密碼位于DNA上,堿基構(gòu)成相同
B.遺傳信息位于DNA上,遺傳密碼位于mRNA、tRNA或rRNA上,堿基構(gòu)成相同
C.遺傳信息和遺傳密碼都位于DNA上,堿基構(gòu)成相同
D.遺傳信息位于DNA上,遺傳密碼位于mRNA上,堿基構(gòu)成不同
解析:選D 遺傳信息是DNA分子上脫氧核苷酸的排列順序。RNA分為mRNA、tRNA和rRNA,mRNA上具有密碼子,tRNA具有運(yùn)載氨基酸的作用,故A、B、C錯(cuò)誤。構(gòu)成DNA的堿基是A、T、G、C,構(gòu)成RNA的堿基是A、U、G、C,故它們的堿基構(gòu)成不同。
3.如圖甲、乙是真核生物遺傳信息傳遞過(guò)程中的某兩個(gè)階段的示意圖,丙為圖乙中部分片段的放大示意圖。對(duì)此分析合理的是()
A.甲、乙兩過(guò)程均主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)
B.甲過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi),乙過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)
C.催化甲、乙兩過(guò)程的酶1、酶2、酶3是相同的
D.圖丙中含有2種單糖、5種堿基、5種核苷酸
解析:選A 圖甲為DNA的復(fù)制過(guò)程,圖乙為轉(zhuǎn)錄過(guò)程,兩過(guò)程均主要發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi),故A正確,B錯(cuò)誤。由于酶具有專(zhuān)一性,所以酶3與酶1、酶2不同,C錯(cuò)誤。圖丙中既含有脫氧核苷酸又含有核糖核苷酸,因此含有8種核苷酸,D錯(cuò)誤。
4.下列關(guān)于復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述,正確的是()
A.轉(zhuǎn)錄時(shí)以脫氧核糖核苷酸為原料
B.真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂前期
C.轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA聚合酶能識(shí)別DNA中特定堿基序列
D.細(xì)胞中有多種tRNA,一種tRNA能轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸
解析:選C 轉(zhuǎn)錄時(shí)以核糖核苷酸為原料合成RNA,A錯(cuò)誤;真核細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期,B錯(cuò)誤;一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸,D錯(cuò)誤。
5.合成一條含1000個(gè)氨基酸的多肽鏈,需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的個(gè)數(shù)、信使RNA上的堿基個(gè)數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對(duì)數(shù)至少依次是()
A.1000個(gè),3000個(gè)和3000對(duì)
B.1000個(gè),3000個(gè)和6000對(duì)
C.300個(gè),300個(gè)和3000對(duì)
D.1000個(gè),3000個(gè)和1000對(duì)
解析:選A DNA分子控制蛋白質(zhì)合成時(shí),氨基酸數(shù)目∶tRNA的個(gè)數(shù)∶信使RNA上的堿基個(gè)數(shù)∶雙鏈DNA上的堿基對(duì)數(shù)=1∶1∶3∶3,本題中即為1000∶1000∶3000∶3000。
6.據(jù)圖分析,下列有關(guān)敘述不正確的是()
A.若甲是DNA,乙為RNA,則此過(guò)程要以甲為模板,酶為RNA聚合酶等
B.若甲是DNA,乙為DNA,則此過(guò)程要以甲為模板,酶為DNA聚合酶等
C.若甲是RNA,乙為DNA,則此過(guò)程為轉(zhuǎn)錄,原料為脫氧核苷酸
D.若甲是RNA,乙為蛋白質(zhì),則此過(guò)程為翻譯,原料為氨基酸
解析:選C 轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA的一條鏈為模板,原料是核糖核苷酸,產(chǎn)物是RNA。
7.下列關(guān)于細(xì)胞中基因復(fù)制與表達(dá)的敘述,正確的是()
A.一種密碼子可以編碼多種氨基酸
B.一種氨基酸可能由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)
C.基因上增加一個(gè)堿基對(duì),只會(huì)改變肽鏈上的一個(gè)氨基酸
D.基因經(jīng)過(guò)復(fù)制傳遞給子代細(xì)胞中的遺傳信息都會(huì)表達(dá)
解析:選B 一種密碼子只能編碼一種氨基酸,A錯(cuò)誤;基因上增加一個(gè)堿基對(duì),一般會(huì)改變肽鏈上的多個(gè)氨基酸,B錯(cuò)誤;基因經(jīng)過(guò)復(fù)制傳遞給子代細(xì)胞后,會(huì)在不同的子代細(xì)胞中進(jìn)行選擇性表達(dá),D錯(cuò)誤。
8.如圖代表人體胰島細(xì)胞中發(fā)生的某一過(guò)程(AA代表氨基酸),下列敘述正確的是()
A.能為該過(guò)程提供遺傳信息的只能是DNA
B.該過(guò)程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素
C.有多少個(gè)密碼子就有多少個(gè)反密碼子與之對(duì)應(yīng)
D.該過(guò)程中有水產(chǎn)生
解析:選D 圖示為翻譯過(guò)程,為該過(guò)程提供遺傳信息的是mRNA,A錯(cuò)誤;該過(guò)程合成的產(chǎn)物是蛋白質(zhì),但不一定是酶或激素,B錯(cuò)誤;在64種密碼子中有3種終止密碼子,它們不編碼任何的氨基酸,沒(méi)有反密碼子與之對(duì)應(yīng),C錯(cuò)誤;翻譯過(guò)程的實(shí)質(zhì)是氨基酸在核糖體上發(fā)生脫水縮合反應(yīng)。
9.在一個(gè)DNA分子中,腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基數(shù)目的54%,其中一條鏈中鳥(niǎo)嘌呤與胸腺嘧啶分別占該鏈堿基總數(shù)的22%和28%,則由該鏈轉(zhuǎn)錄的信使RNA中鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶分別占?jí)A基總數(shù)的()
A.24%,22%B.22%,28%
C.26%,24%D.23%,27%
解析:選A 由堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及題干分析可知,在DNA分子中,一條鏈上的鳥(niǎo)嘌呤G和胸腺嘧啶T分別占該核苷酸鏈堿基的22%和28%,那么,由該鏈轉(zhuǎn)錄出來(lái)的信使RNA中的鳥(niǎo)嘌呤G等于該鏈中的胞嘧啶,即(1-54%)-22%=24%,胞嘧啶等于該鏈的鳥(niǎo)嘌呤,即22%。
10.如圖為真核生物細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過(guò)程的示意圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.①鏈的堿基A與②鏈的堿基T互補(bǔ)配對(duì)
B.②是以4種核糖核苷酸為原料合成的
C.如果③表示酶分子,則它的名稱(chēng)是DNA聚合酶
D.轉(zhuǎn)錄完成后,②需通過(guò)兩層生物膜才能與核糖體結(jié)合
解析:選B 圖中①鏈為模板鏈,②鏈為RNA,合成RNA的原料是4種核糖核苷酸;①鏈中的堿基A與②鏈中的堿基U互補(bǔ)配對(duì);③表示RNA聚合酶;轉(zhuǎn)錄完成后,②通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),穿過(guò)0層生物膜。
11.對(duì)于下列圖解,說(shuō)法不正確的是()
DNA…-A-T-G-C-C-C-…
RNA…-U-A-C-G-G-G-…
A.在DNA分子的一條單鏈中相鄰的堿基A與T的連接需通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”
B.該過(guò)程可表示一個(gè)DNA分子轉(zhuǎn)錄成mRNA
C.該圖中的產(chǎn)物穿過(guò)0層生物膜與細(xì)胞質(zhì)中的核糖體結(jié)合,進(jìn)行遺傳信息的翻譯
D.該圖中共有7種核苷酸
解析:選D DNA單鏈中相鄰的堿基是通過(guò)“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接的,A正確;該圖可表示DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA的過(guò)程,B正確;轉(zhuǎn)錄得到的產(chǎn)物mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中參與翻譯,沒(méi)有穿過(guò)生物膜結(jié)構(gòu),C正確;該圖中共有8種核苷酸,D錯(cuò)誤。
12.如圖為真核細(xì)胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的示意圖,據(jù)圖判斷,下列敘述不正確的是()
A.①主要在細(xì)胞核內(nèi)合成,通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)
B.②徹底水解產(chǎn)物的種類(lèi)比③徹底水解產(chǎn)物的種類(lèi)多
C.此過(guò)程還需要RNA聚合酶參與
D.圖示過(guò)程可提高蛋白質(zhì)合成速率
解析:選C 此過(guò)程為翻譯過(guò)程,不需要RNA聚合酶的參與。①是RNA,在細(xì)胞核中合成,通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。②是核糖體,由rRNA和蛋白質(zhì)組成,徹底水解產(chǎn)物包括20多種氨基酸和4種核糖核苷酸;③是多肽鏈,徹底水解產(chǎn)物包括20多種氨基酸。一條mRNA鏈可同時(shí)附著多個(gè)核糖體,翻譯出多條多肽鏈,從而提高蛋白質(zhì)合成速率。
13.如圖表示真核細(xì)胞內(nèi)合成某種分泌蛋白過(guò)程中由DNA到蛋白質(zhì)的信息流動(dòng)過(guò)程,①②③④表示相關(guān)過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)①過(guò)程的產(chǎn)物是DNA,則①過(guò)程發(fā)生在________________期,催化過(guò)程②的酶是________________。
(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密碼子分別是AUG、UAC,某tRNA一端的三個(gè)堿基是UAC,該tRNA所攜帶的氨基酸是________。
(3)a、b為mRNA的兩端,核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是________。④過(guò)程進(jìn)行的場(chǎng)所有________。
(4)一個(gè)mRNA上連接多個(gè)核糖體叫多聚核糖體,多聚核糖體形成的意義是________________________________________________________________________。
從原核細(xì)胞中分離的多聚核糖體常與DNA結(jié)合在一起,這說(shuō)明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)據(jù)圖分析可知:①過(guò)程指DNA的復(fù)制,在真核細(xì)胞中發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。②過(guò)程指轉(zhuǎn)錄,催化DNA轉(zhuǎn)錄為RNA的酶為RNA聚合酶。(2)決定氨基酸的密碼子在mRNA上,根據(jù)tRNA上的反密碼子是UAC可推知密碼子為AUG,AUG決定的氨基酸是甲硫氨酸。(3)據(jù)圖可知:越接近b端的核糖體上翻譯出的肽鏈越長(zhǎng),說(shuō)明越接近b端的核糖體在mRNA上移動(dòng)的距離越長(zhǎng),由此推出核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向?yàn)閍→b。④過(guò)程是對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程,相應(yīng)的場(chǎng)所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。(4)當(dāng)一個(gè)mRNA上連接多個(gè)核糖體以后,可以同時(shí)合成多條相同的肽鏈,提高蛋白質(zhì)的合成速率。在原核細(xì)胞中分離的多聚核糖體常與DNA結(jié)合在一起,說(shuō)明在原核細(xì)胞中,轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)同地點(diǎn)進(jìn)行。
答案:(1)有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間 RNA聚合酶 (2)甲硫氨酸 (3)由a→b 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 (4)短時(shí)間內(nèi)能合成較多的蛋白質(zhì) 原核細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)同地點(diǎn)進(jìn)行的
14.如圖所示,圖1為某種真菌線(xiàn)粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖,圖2為其中一個(gè)生理過(guò)程的模式圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)結(jié)構(gòu)Ⅰ、Ⅱ代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別為:________、__________________。
(2)完成過(guò)程①需要的物質(zhì)是從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的。它們是________________________________。
(3)據(jù)圖分析,基因表達(dá)過(guò)程中轉(zhuǎn)錄的發(fā)生場(chǎng)所有__________________________。
(4)根據(jù)表格判斷:[Ⅲ]為_(kāi)_______(填名稱(chēng)),攜帶的氨基酸是________。若蛋白質(zhì)2在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上發(fā)揮作用,推測(cè)其功能可能是參與有氧呼吸的第________階段。
解析:(1)由圖可知,結(jié)構(gòu)Ⅰ是雙層膜結(jié)構(gòu)的核膜,Ⅱ是線(xiàn)粒體DNA。(2)過(guò)程①是核DNA轉(zhuǎn)錄合成RNA的過(guò)程,需要核糖核苷酸為原料,還需要酶和ATP。(3)核基因表達(dá)過(guò)程中的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核中,線(xiàn)粒體DNA的轉(zhuǎn)錄場(chǎng)所是線(xiàn)粒體。(4)Ⅲ是tRNA,上面的3個(gè)特定的堿基(反密碼子)和mRNA上的密碼子是互補(bǔ)配對(duì)的,即mRNA上的密碼子是ACU,故該tRNA攜帶的氨基酸是蘇氨酸。線(xiàn)粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,其中第三階段在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上進(jìn)行,故蛋白質(zhì)2應(yīng)該是參與有氧呼吸第三階段的酶。
答案:(1)核膜 線(xiàn)粒體DNA (2)ATP、核糖核苷酸、酶 (3)細(xì)胞核、線(xiàn)粒體 (4)tRNA 蘇氨酸 三
15.如圖是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行遺傳信息傳遞的部分圖解,并提供了部分氨基酸的密碼子,請(qǐng)據(jù)圖回答:
酪氨酸(UAC),苯丙氨酸(UUU、UUC),丙氨酸(GCA),甘氨酸(GGC),賴(lài)氨酸(AAG、AAA),脯氨酸(CCG),甲硫氨酸(AUG),精氨酸(CGA)。
(1)圖中1和2分別表示________、________(物質(zhì))。
(2)若該圖表示以甲鏈為模板合成乙鏈,則該過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______,催化該過(guò)程的酶主要是________。
(3)若兩條鏈共含有200個(gè)堿基,且A∶T∶G∶C=2∶1∶3∶3,則含堿基U有________個(gè)。
(4)若甲鏈中的一段序列為……TACTTCAAACCGCG
T……,據(jù)此推測(cè)其編碼的氨基酸序列依次為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)甲為DNA的一條鏈,乙為RNA。所以,圖中1和2分別表示脫氧核糖和核糖。(2)圖中顯示的過(guò)程為轉(zhuǎn)錄,催化該過(guò)程的酶主要是RNA聚合酶。(3)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,這兩條鏈中A=T+U,故堿基U所占的比例為兩條鏈堿基總數(shù)的1/10,所以堿基U有20個(gè)。(4)根據(jù)甲鏈中的堿基序列,可寫(xiě)出mRNA的堿基序列……AUGAAGUUUGGCG
CA……,再根據(jù)題中提供的部分氨基酸的密碼子,便可推出其編碼的氨基酸序列為甲硫氨酸、賴(lài)氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、丙氨酸。
答案:(1)脫氧核糖 核糖 (2)轉(zhuǎn)錄 RNA聚合酶 (3)20 (4)甲硫氨酸、賴(lài)氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、丙氨酸
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基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
第四章第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
1、RNA的類(lèi)型及作用
(1)_____________:____________________________________________________
(2)_____________:____________________________________________________
(3)_____________:____________________________________________________
2、轉(zhuǎn)錄
(1)概念:__________________________________
(2)發(fā)生時(shí)期:__________________________
(3)場(chǎng)所:__________________________________
(4)模板:__________________________________
(5)原料:__________________________________
(6)產(chǎn)物:__________________________________
(7)遵循的原則:__________________________________
二、遺傳信息的翻譯
1、遺傳信息、密碼子和反密碼子
2、翻譯
(1)定義:______________________________________________________________。
(2)場(chǎng)所:____________________________________。
(3)模板:__________________________________。
(4)原料:__________________________。
(5)產(chǎn)物:__________________________。
(6)原則:___________________________。
三、基因表達(dá)過(guò)程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計(jì)算
1、轉(zhuǎn)錄時(shí),以基因的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,產(chǎn)生一條單鏈mRNA,則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半,且基因模板鏈中A+T(或C+G)與mRNA分子中U+A(或C+G)相等。
2、翻譯過(guò)程中,mRNA中每3個(gè)相鄰堿基決定一個(gè)氨基酸,所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3,是雙鏈DNA堿基數(shù)目的1/6。
練習(xí):
1、已知一段雙鏈DNA分子中,鳥(niǎo)嘌呤所占的比例為20%,由該DNA轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA,其胞嘧啶的比例是:
A.10%B.20%C.40%D.無(wú)法確定
2、DNA分子的解旋:
A.只發(fā)生在DNA分子復(fù)制過(guò)程中B.只發(fā)生在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中
C.只發(fā)生在翻譯過(guò)程中D.在復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程中都發(fā)生
3、下列說(shuō)法不正確的是:
A.一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸B.一種氨基酸可以含有多種密碼子
C.一種氨基酸可以由幾種tRNA來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)D.一種氨基酸只能由一種tRNA來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)
4、已知某轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基順序?yàn)镚AU,它轉(zhuǎn)運(yùn)的是亮氨酸,那么決定此氨基酸的密碼子是由下列哪個(gè)堿基序列轉(zhuǎn)錄而來(lái)的:
A.GATB.GAUC.GUAD.CTA
5、與構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸相應(yīng)的密碼子有:
A.4個(gè)B.20個(gè)C.61個(gè)D.64個(gè)
6、已知某種生物的細(xì)胞中含有26個(gè)DNA分子,其中有2個(gè)DNA分子各有24000個(gè)堿基,由這兩個(gè)DNA分子所控制合成的多肽鏈中,最多含有多少種氨基酸:
A.8000B.4000C.1600D.20
7、已知一個(gè)蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成,在合成蛋白質(zhì)的過(guò)程中生成100個(gè)水,那么指導(dǎo)該蛋白質(zhì)合成的基因至少有多少個(gè)脫氧核苷酸:
A.612B.306C.204D.606
8、下列關(guān)于密碼子的敘述中錯(cuò)誤的是:
A.每種密碼子都有與之對(duì)應(yīng)的氨基酸
B.GTA肯定不是密碼子
C.一種氨基酸可能有多種與之對(duì)應(yīng)的密碼子,可能由多種tRNA來(lái)攜帶
D.信使RNA上的GCA在人和豬的細(xì)胞中決定同一種氨基酸
9、mRNA在細(xì)胞核中合成后,到達(dá)細(xì)胞質(zhì)的過(guò)程中,共經(jīng)過(guò)幾層生物膜:
A.1B.2C.3D.0
10、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬生物體的DNA復(fù)制必需的一組條件是:①ATP②DNA分子③酶
④轉(zhuǎn)運(yùn)RNA⑤信使RNA⑥游離的脫氧核苷酸⑦適宜的酸堿度⑧適宜的溫度
A.①②③⑥⑦⑧B.①②③④⑤⑥
C.①②③⑤⑦⑧D.②③④⑤⑥⑦
11、某基因由3000個(gè)脫氧核苷酸組成,該基因控制合成的蛋白質(zhì)中所含有的氨基酸數(shù)目最多有多少個(gè):
A.500B.1000C.3000D.6000
基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(1)學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。那么如何寫(xiě)好我們的教案呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(1)學(xué)案”,希望能為您提供更多的參考。
第4章(基因的表達(dá))
第課時(shí)課題名稱(chēng)
時(shí)間第周星期課型新授課主備課人張勤讓
目標(biāo)1.簡(jiǎn)述RNA的結(jié)構(gòu)、種類(lèi)及DNA與RNA的主要區(qū)別。
2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄。
重點(diǎn)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄二次備課
難點(diǎn)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
自
主
學(xué)
習(xí)一、學(xué)生閱讀課本62-63頁(yè)明確:
1.RNA的結(jié)構(gòu)
溫馨提示:從基本組成單位、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)鏈的長(zhǎng)短(與DNA比)考慮。
2.RNA的種類(lèi):
3.問(wèn)題討論:從組成成分上看,RNA與DNA的主要區(qū)別是什么?
4.為什么RNA適合作DNA的信使呢?
二、學(xué)生閱讀課本63頁(yè)明確:遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
⒈遺傳信息的轉(zhuǎn)錄:
⑴場(chǎng)所
⑵模板
⑶產(chǎn)物
⒉學(xué)生仔細(xì)看課本63頁(yè)圖4-4.試說(shuō)出遺傳信息的轉(zhuǎn)錄的過(guò)程
生成問(wèn)題:
精
講
互
動(dòng)1.RNA的種類(lèi)及作用
種類(lèi)作用
__________________(也叫mRNA)蛋白質(zhì)合成的直接模板
__________________(也叫tRNA)運(yùn)載氨基酸
__________________(也叫rRNA)核糖體的組成成分
2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄(學(xué)生仔細(xì)看課本63頁(yè)圖4-4)
學(xué)生完成課本64頁(yè)思考與討論。
師生歸納總結(jié):遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
達(dá)
標(biāo)
訓(xùn)
練1.遺傳信息轉(zhuǎn)錄:以為模板合成的過(guò)程。
場(chǎng)所模板產(chǎn)物原料酶能量堿基配對(duì)
轉(zhuǎn)錄
2.課本67頁(yè)練習(xí)基礎(chǔ)題1.
3.思考傳信息的轉(zhuǎn)錄的過(guò)程,完成填空。
⑴解旋:_______________解開(kāi),堿基得以暴露。
⑵配對(duì):細(xì)胞中游離的________與轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì)。
⑶連接:在_________的作用下,依次連接,形成一個(gè)mRNA分子。
⑷脫離:合成的_______________從DNA鏈上釋放,DNA________恢復(fù)。
4.思考以下問(wèn)題:
(1)紅花植株的葉肉細(xì)胞和花瓣細(xì)胞,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的種類(lèi)都相同嗎?為什么?
(2)人的胰島細(xì)胞和上皮細(xì)胞中,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA數(shù)量相同嗎?為什么?
(3)細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄過(guò)程中,需要的各種酶是哪里合成的?如何進(jìn)入細(xì)胞核的?
(4)一個(gè)DNA分子復(fù)制,形成完全相同的2個(gè)DNA,一個(gè)DNA分子可以轉(zhuǎn)錄出多少種、多少個(gè)mRNA呢?
(提示:可從所給選項(xiàng)中選擇:A.一種一個(gè)B.一種多個(gè)C.多種多個(gè)D.無(wú)數(shù)種無(wú)數(shù)個(gè))
5.歸納RNA與DNA的判定方法
基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(2)學(xué)案
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫(xiě)呢?下面是由小編為大家整理的“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(2)學(xué)案”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
第4章(基因的表達(dá))
第課時(shí)課題名稱(chēng)
時(shí)間第周星期課型新授課主備課人張勤讓
目標(biāo)1.遺傳信息的翻譯的過(guò)程。
2.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
重點(diǎn)1.遺傳信息的翻譯的過(guò)程
2.遺傳信息、密碼子、反密碼子的概念含義二次備課
難點(diǎn)遺傳信息的翻譯的過(guò)程
自
主
學(xué)
習(xí)自主學(xué)習(xí)
一、學(xué)生閱讀課本64頁(yè),勾畫(huà):
1.翻譯的概念2.密碼子的概念3.試完成課本64頁(yè)思考與討論1.2
二、學(xué)生結(jié)合課本65頁(yè)密碼子表
完成課本65頁(yè)思考與討論1.2.3
三、學(xué)生閱讀課本65-67頁(yè)
1.勾畫(huà):反密碼子的概念(溫馨提示:注意圖4-5)
2.理解蛋白質(zhì)的合成過(guò)程(溫馨提示:注意圖4-6及文字)
3.學(xué)生通過(guò)完成填表,理解轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程的堿基配對(duì)關(guān)系
DNA雙鏈CA
G
mRNAA
tRNAGAG
氨基酸丙氨酸
生成問(wèn)題:
精
講
互
動(dòng)1師生研討,總結(jié):⑴翻譯的場(chǎng)所:_______;⑵翻譯的模板:_______;
⑶翻譯的原料:游離的各種________;⑷翻譯的產(chǎn)物:具有__________的蛋白質(zhì)。
4.翻譯的工具:
問(wèn)題討論:翻譯過(guò)程的裝配機(jī)器和搬運(yùn)工分別是什么?
每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)______種氨基酸。
2.師生共同小結(jié):基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過(guò)程.
3.多肽鏈中氨基酸個(gè)數(shù):mRNA中堿基數(shù):基因(DNA)堿基數(shù)=
4.氨基酸、密碼子、反密碼子(tRNA)對(duì)應(yīng)關(guān)系:
達(dá)
標(biāo)
訓(xùn)
練1.轉(zhuǎn)錄和翻譯是真核細(xì)胞中基因表達(dá)的兩個(gè)重要步驟,判斷下列有關(guān)敘述正確的是()
A.兩者需要的原料不同B.兩者所需酶的種類(lèi)相同
C.兩者在同一場(chǎng)所中進(jìn)行D. 兩者堿基配對(duì)的方式相同
2.如圖是人體細(xì)胞的一個(gè)生理過(guò)程,據(jù)圖分析不正確的是:
A.此過(guò)程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則B.此過(guò)程一定產(chǎn)水
C.該過(guò)程不需要DNA聚合酶D.I合成后就開(kāi)始承擔(dān)細(xì)胞的生命活動(dòng)
3.人體神經(jīng)細(xì)胞與肝細(xì)胞的形態(tài),結(jié)構(gòu)和功能不同,其根本原因是()
A.DNA堿基排列順序不同B.核糖體不同
C.轉(zhuǎn)運(yùn)RNA不同D.信使RNA不同
4..某條多肽的相對(duì)分子質(zhì)量為2778,若氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為110,如考慮終止密碼子,則編碼該多肽的基因長(zhǎng)度至少是()
A.75對(duì)堿基B.78對(duì)堿基C.90對(duì)堿基D.93對(duì)堿基
5.某基因中含有1200個(gè)堿基對(duì),則由它控制合成的含有兩條肽鏈的蛋白質(zhì)分子中最多含有肽健的個(gè)數(shù)是()
A.198個(gè)B.398個(gè)C.400個(gè)D.798個(gè)
6.課本67頁(yè)練習(xí)
《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教案分析
《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》教案分析
一、教學(xué)目標(biāo):
1.概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。
2.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,分析堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):
1.教學(xué)重點(diǎn):
(1)了解基因控制蛋白質(zhì)合成的中間物質(zhì)──RNA的基本單位、化學(xué)組成和種類(lèi),以及它與DNA在組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的異同;
(2)理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念及過(guò)程;
(3)比較轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同;
(4)認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念:遺傳信息、遺傳密碼、密碼子與反密碼子;
(5)計(jì)算問(wèn)題:基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2.教學(xué)重難點(diǎn):
(1)理解基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的概念和過(guò)程
(2)認(rèn)知和區(qū)分相關(guān)概念:遺傳信息、遺傳密碼、密碼子與反密碼子;
(3)計(jì)算問(wèn)題:基因(DNA)堿基、RNA堿基和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系,以圖解方法解決。
三、教學(xué)方法:
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,結(jié)合教材有關(guān)轉(zhuǎn)錄和翻譯的圖解、各種對(duì)比表及flash動(dòng)畫(huà)演示,化抽象為具體,達(dá)到形象和直觀(guān)的教學(xué)效果。
四、課時(shí)安排:
2課時(shí)
五、教學(xué)實(shí)施的程序
教學(xué)內(nèi)容
教師的組織和引導(dǎo)
學(xué)生活動(dòng)
教學(xué)意圖
問(wèn)題
探討
引入課題:基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
遺傳信息的翻譯
問(wèn)題探討
與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算
第1課時(shí)
播放5分鐘《侏羅紀(jì)公園》電影。
提問(wèn):電影中的科學(xué)家是怎么使已滅絕的動(dòng)物復(fù)活的?
如果能利用恐龍的DNA使恐龍復(fù)活,你認(rèn)為主要要解決什么問(wèn)題?
教師引導(dǎo):基因(DNA)就像一張藍(lán)圖,生物體就是根據(jù)這張藍(lán)圖用蛋白質(zhì)構(gòu)建起來(lái)的。要解決這個(gè)問(wèn)題,我們還需要研究“基因的表達(dá)”。
提出問(wèn)題:基因是如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的?
問(wèn)題情境:基因(DNA)在細(xì)胞核中,而蛋白質(zhì)合成是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上進(jìn)行的,在細(xì)胞核的基因如何控制在細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)的合成呢?
教師指出:在DNA和蛋白質(zhì)之間,有一種中間物質(zhì)能夠作為傳達(dá)DNA信息的信使,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)就是RNA。
問(wèn)題情境:RNA又是如何解讀DNA的信息呢?
解決問(wèn)題的途徑:
1.看圖并列表比較:兩種核酸(DNA和RNA)在化學(xué)元素、基本單位、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、功能和分布等方面的區(qū)別
2.看圖了解:三種RNA的結(jié)構(gòu)及功能。
3.圖示P63圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解。利用視頻:顯示轉(zhuǎn)錄過(guò)程。講解DNA→mRNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。
講述:細(xì)胞中游離的核糖核苷酸與供轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對(duì),在RNA聚合酶的作用下,依次連接,形成一個(gè)mRNA分子。
設(shè)問(wèn):DNA的堿基與RNA的堿基如何互補(bǔ)配對(duì)?(強(qiáng)調(diào)A-U)
轉(zhuǎn)錄與復(fù)制過(guò)程有何異同?
小結(jié):
場(chǎng)所:細(xì)胞核;模板:DNA解旋,以其中一條鏈為模板;
原料:4種核糖核苷酸(A、U、C、G);
條件:ATP、酶(RNA聚合酶);
產(chǎn)物:?jiǎn)捂湹膍RNA(信使RNA)。
練習(xí)鞏固
第2課時(shí)
問(wèn)題情境:
轉(zhuǎn)錄得到的RNA仍是堿基序列,而不是蛋白質(zhì)。那么,RNA上的堿基序列如何能變成蛋白質(zhì)中氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序呢?mRNA如何將信息翻譯成蛋白質(zhì)?
解決問(wèn)題的途徑:
1.學(xué)習(xí)遺傳密碼破譯的推測(cè)過(guò)程。
思考:mRNA的4種堿基如何決定20種氨基酸?
推理:1種堿基決定1種氨基酸?(不可能)
2個(gè)堿基決定1種氨基酸?(16種組合方式也不能決定20種氨基酸,不行。)
提出:mRNA上每3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。
密碼子:mRNA上三個(gè)相鄰的堿基稱(chēng)為一個(gè)密碼子。
2.查密碼子表,分析密碼子的特點(diǎn):
(1)一個(gè)密碼子決定一個(gè)特定的氨基酸;(2)有的氨基酸可能有一個(gè)以上的密碼子;(3)起始密碼子、終止密碼子。64種密碼:61個(gè)編碼控制20種氨基酸合成,另外3個(gè)(UAG、UAA、UGA)不編碼任何氨基酸,而是合成蛋白質(zhì)的終止信號(hào)又稱(chēng)終止密碼。
3.再次比較三種RNA(特別是tRNA)的功能。
反密碼子:每個(gè)tRNA上的三個(gè)堿基,可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì),有61種。
4.比較遺傳信息、遺傳密碼和反密碼子。
5.講述圖解、利用動(dòng)畫(huà):顯示翻譯過(guò)程。
講述:核糖體與mRNA的結(jié)合部位會(huì)形成2個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)。第一個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì),進(jìn)入位點(diǎn)1。第二個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì),進(jìn)入位點(diǎn)2。兩個(gè)氨基酸脫水縮合,第一個(gè)氨基酸通過(guò)肽鍵轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上。核糖體沿著mRNA移動(dòng),位點(diǎn)1的tRNA離開(kāi)核糖體,位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1,第三個(gè)攜帶氨基酸的tRNA的堿基與mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì),進(jìn)入位點(diǎn)2,繼續(xù)肽鏈的合成,直到讀取到mRNA的終止密碼為止。一個(gè)mRNA分子可以與多個(gè)核糖體結(jié)合,同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。
肽鏈合成后,從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫落離,經(jīng)過(guò)盤(pán)曲和折疊等方式形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子。
小結(jié):場(chǎng)所:細(xì)胞質(zhì)的核糖體;模板:以mRNA為模板;
原料:20種氨基酸(由tRNA搬運(yùn));
條件:ATP、酶
產(chǎn)物:有一定氨基酸順序的肽鏈。
列表比較:翻譯與轉(zhuǎn)錄、復(fù)制過(guò)程的異同點(diǎn)。
問(wèn)題探討:
大家再來(lái)探討恐龍能否復(fù)活的問(wèn)題。(基因如何表達(dá)?基因表達(dá)需要什么條件?)
教師對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié):
基因的表達(dá)過(guò)程是在細(xì)胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖體,線(xiàn)粒體等眾多細(xì)胞器一道,完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。在組成蛋白質(zhì)的肽鏈合成后,就從核糖體與mRNA的復(fù)合物上脫離,經(jīng)過(guò)一系列步驟,被運(yùn)送到各自的崗位,盤(pán)曲折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)分子,開(kāi)始承擔(dān)細(xì)胞生命活動(dòng)的各項(xiàng)職責(zé)。
歸納遺傳信息流動(dòng)方向:
基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成-高中生物學(xué)教案
與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的計(jì)算:
思考:DNA的堿基、mRNA的堿基與氨基酸個(gè)數(shù)的關(guān)系?
例:一條多肽鏈中有氨基酸1000個(gè),則作為合成該多肽鏈模板的信使RNA和用來(lái)轉(zhuǎn)錄該信使RNA的基因分子分別至少有堿基多少個(gè)?
A.3000個(gè)和3000個(gè)B.1000個(gè)和3000個(gè)C.1000個(gè)和4000個(gè)D.3000個(gè)和6000個(gè)
小結(jié):
DNA的堿基數(shù):mRNA的堿基數(shù):蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)=6:3:1
學(xué)生觀(guān)看
學(xué)生討論,回答。
學(xué)生可能會(huì)想到,需要使恐龍DNA上的基因表達(dá)出來(lái),表現(xiàn)恐龍的特性。
學(xué)生思考:有中間物質(zhì)傳遞信息。
看圖表分析比較核糖與脫氧核糖的區(qū)別,DNA與RNA的區(qū)別,通過(guò)圖形和CAI課件的演示,認(rèn)識(shí)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。
學(xué)生思考
完成練習(xí)。
思考?jí)A基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系;學(xué)會(huì)查密碼子表,并了解推算密碼子的數(shù)量和種類(lèi)的方法;通過(guò)看圖和CAI演示,感受和認(rèn)識(shí)遺傳信息的翻譯過(guò)程。
學(xué)生觀(guān)看。
學(xué)生跟隨教師講解,理解翻譯的過(guò)程。
學(xué)生思考,回答。
進(jìn)一步討論、爭(zhēng)論利用DNA能否復(fù)活恐龍,從理論上和實(shí)際情況兩種可能性討論,認(rèn)識(shí)保護(hù)物種的意義。
完成練習(xí)。
提出探究的問(wèn)題,引起懸念,明確探究的目標(biāo)。
通過(guò)問(wèn)題的步步深入,學(xué)生推理分析,形成結(jié)論。
結(jié)合圖解、講述、CAI課件,認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)錄的過(guò)程。
鞏固知識(shí)。
通過(guò)講述、繪制圖解、分析密碼子表、CAI動(dòng)態(tài)演示,展示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
利用表解,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、思考、歸納獲得知識(shí)。
讓學(xué)生從細(xì)胞水平和分子水平兩個(gè)層面,整體認(rèn)識(shí)基因表達(dá)的意義。
知識(shí)歸納
使學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題,靈活運(yùn)用知識(shí)。