人教版必修2 4.1基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案.doc

一、rna1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)at配對(duì)，轉(zhuǎn)錄時(shí)au配對(duì)。(2)判斷某核酸片段是dna還是rna，采用以下方法根據(jù)五碳糖不同。根據(jù)含氮堿基不同。利用甲基綠吡羅紅染液進(jìn)行染色。三、遺傳信息的翻譯注意(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p6263圖41、42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與鏈的堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。(3)mrna與鏈堿基序列的差異。相同點(diǎn)：a.堿基數(shù)目相等；b.都含a、g、c 3種堿基。不同點(diǎn)：mrna中含有堿基u，鏈中含有堿基t。(4)rna為什么能作為dna的信使？提示：rna的基本組成單位是核苷酸，含有4種堿基，可以儲(chǔ)存遺傳信息；rna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)；組成rna的堿基也嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則?？偨Y(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)系組成相同：4種核糖核苷酸；來(lái)源相同：都由轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生；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：gc、cg、ta、au。(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?！疽族e(cuò)易混】(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)btrnacmrna drrna 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：原料：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸。模板：mrna。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414種氨基酸。(2)2個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸時(shí)，可以編碼4216種氨基酸。(3)3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸時(shí)，可以編碼4364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41，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)判斷正誤一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種密碼子。()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。()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：一種氨基酸可以有多個(gè)密碼子，如纈氨酸有g(shù)uu、gua、guc等密碼子。acu變?yōu)閍cc(或aca)，對(duì)應(yīng)的氨基酸仍為蘇氨酸。答案：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 631。(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1dna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。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)631。【易錯(cuò)易混】(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()adna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cdna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ddna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ddna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()a4種 b5種c6種 d8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。3trna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btrna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g