必修二第四章第1节《基因指导蛋白质的合成》导学案——尚莉

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 基因指导蛋白质合成
课前预习学案
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。
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：①在翻译过程中起模板作用的是 ；
②起转运作用的是 ；
③参与构成核糖体的是 。
2．转录（1）场所：
⑵模板：
⑶原料：
⑷配对原则：
⑸产物： （主要是mRNA）
⑹过程：①解旋：________解开。
②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。
③连接：在________的作用下，依次连接，形成新的分子。
④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
①概念：在________中,以________为模板,合成具有一定氨基酸顺序的________的过程。
②场所：
③模板：
④原料：
⑤运载工具：
⑥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
（ ） ( )
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
一、学习目标
⑴概述遗传信息的转录和翻译过程
⑵理解遗传信息与“密码子”的概念
⑶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 ( http: / / www.21cnjy.com )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）
组成部分 碱基 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶(U)
腺嘌呤(A) 鸟嘌呤 （G） 胞嘧啶（C）
磷酸 磷 酸
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。
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
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
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 ( http: / / www.21cnjy.com ) ，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。
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：①有T无U，必为 ； ②有U无T，必为 ；
③有T也有U，为 。
（2）数量：①A＝T且C＝G，通常为 ；②A≠T或C≠G，无U，必为 ；
③A＝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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
1、构成人体的核酸有两种，构成核酸 ( http: / / www.21cnjy.com )的基本单位--核苷酸有 ( )
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 ( )
A G C T U
甲 60 40 60 40 -
乙 30 20 20 30 -
丙 41 23 44 - 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 ( http: / / www.21cnjy.com )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 （ ）
TTT CGT ACG TGC
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 （ ）
①染色体 ②中心体 ③纺锤体 ④核糖体
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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） ( http: / / www.21cnjy.com )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
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：
（1）a、b、c、d所表 ( http: / / www.21cnjy.com )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）：
① ；
② 。
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。
①从病毒中分离得到物质A。已知A是单链 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
③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， ( http: / / www.21cnjy.com )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，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套 。该病毒遗传信息的传递过程为 。
( http: / / www.21cnjy.com )