葛洲坝中学2015年高二秋季学期生物学科必修二导学案第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成第2节基因对性状的控制编写审核高二生物组班级姓名第1节基因指导蛋白质的合成第1课时【学习目标】1.概述遗传信息的转录的过程2.RNA的种类和功能3.DNA复制和转录的比较【自主探究】一、遗传信息的转录基因是有遗传效应的DNA片段;DNA主要存在__________中,而蛋白质的合成是在_________中进行的。DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中呢?1.填写下表完成RNA与DNA的比较DNARNA组成元素C、H、O、N、P基本单位(4种)(4种)化学组成磷酸;脱氧核糖碱基:、、、磷酸;核糖碱基:、、、结构规则的双螺旋结构一般单链结构功能贮存遗传信息,控制蛋白质合成传递遗传信息,并通过蛋白质表达出来分布总结RNA适合做DNA信使的原因:(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。例1:下列哪组物质的对应是正确的()A.胞嘧啶存在于RNA中而不存在于DNA中B.核糖存在于RNA中而不存在于DNA中C.mRNA合成于细胞核并在其中传递遗传信息D.DNA是双螺旋结构而RNA是单链结构变式1:核酸彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和碱基,噬菌体和烟草花叶病毒的遗传物质彻底水解后,产物中种类相同的是()A.磷酸B.碱基C.磷酸和五碳糖D.磷酸、五碳糖和碱基2.RNA的种类:(观察课本P63图4-3)mRNA:______________________________________tRNA:______________________________________rRNA:______________________________________3.遗传信息的转录总结转录的概念:________________________________________________例题2:DNA解旋发生在()A.复制与转录中B.转录中C.翻译中D.复制中变式2:(1)RNA有mRNA、tRNA和rRNA三种,都可作为基因表达的媒介。()(2)转录主要发生在细胞核中,DNA的两条链同时作模板。()(3)转录的原料是4种核糖核苷酸,需要解旋酶和DNA聚合酶。()【课外达标】()1.DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中,穿过几层磷脂双分子层。A.6层B.0层C.2层D.4层()2.已知一段mRNA含有30个碱基其中A和G有12个,转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是A.12B.24C.18D.30()3.有一核酸分子,其碱基比是A+G/T+C=1.5,试推断该核酸是A.信使RNAB.转运RNAC.单链DNAD.双链DNA()4.信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的A.转运RNA中的核苷酸的排列序列B.蛋白质分子中的氨基酸的排列序列C.核糖体RNA中核苷酸的排列序列D.DNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列()5.有3个核酸,经分析共有5种碱基,8种核苷酸,4条核苷酸链,则它们是A.一个DNA和两个RNAB.两个DNA和一个RNAC.三个DNAD.三个RNA()6.DNA和RNA的区别是A.五碳糖不同B.碱基种类不同C.空间结构不同D.以上都是()7.构成双链DNA的碱基有4种,下列哪项碱基数量比因生物的种类不同而不同A.(A+G)/(T+C)B.(A+C)/(T+G)C.(A+T)/(G+C)D.A/T()8.实验室模拟生物体内DNA转录的必须条件是①酶②游离的核糖核苷酸③ATP④DNA分子⑤信使RNA⑥转运RNA⑦适宜的温度⑧适宜的酸碱度A.①②③④⑤③B.②③④⑤③①C.①②③⑤⑦⑧D.①②③④⑦⑧()9.对于下列图解,正确的说法有①表示DNA复制过程②表示转录过程③共有5种碱基④共有8种核苷酸⑤共有5种核苷酸⑥A均代表同一种核苷酸A.①②③B.④⑤⑥C.②③④D.①⑤⑥第1节基因指导蛋白质的合成第2课时【学习目标】1.概述遗传信息的翻译2.运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系3.比较遗传信息、密码子、反密码子【新知预习】总结翻译的概念:__________________________________________________.一、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(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______上特定的脱氧核苷酸排列顺序_________决定一个氨基酸的3个相邻碱基与mRNA分子中______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________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例题1:根据表中的已知条件,判断苏氨酸的密码子是()A.TGUB.UGAC.ACUD.UCU3.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。例2:mRNA的核苷酸序列与()A.DNA分子的两条链的核苷酸序列互补B.DNA分子的一条链的核苷酸序列互补C.某一tRNA分子的核苷酸序列互补D.所有的tRNA分子的核苷酸序列互补思考1:已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,请写出对应的氨基酸序列________________________________________。相反,你由一个氨基酸序列,能否写出对应的MRNA的碱基序列?为什么?思考2:为什么少量的mRNA分子在短时间内就可以迅速合成出大量的蛋白质?种类多种多样共____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___种总结: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)例3:图4-1-3为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图,下列说法正确的是()A.该过程的模板是脱氧核糖核苷酸,原料是20种游离的氨基酸B.4条多肽链中氨基酸的顺序不一定相同C.最终合成的肽链②③④⑤在结构上各不相同D.合成①的场所主要在真核细胞的细胞核,⑥的形成与核仁有关二、碱基与氨基酸的相关计算1.根据碱基种类和数量(或比例),推测核酸类型或过程(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在不考虑DNA上的无遗传效应片段、不考虑mRNA上的终止密码等等情况下,DNA(基因)中碱基数∶mRNA中碱基数∶蛋白质中AA数=。(所以在计算时,往往加上“最多”、“最少”的字眼)例4: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.198B.398个C.400个D.798个【课堂小结】复制转录翻译场所细胞核(主要)核糖体模板DNA片段中一条链原料脱氧核苷酸(4种)氨基酸(20种)碱基配对方式A-T、T-A、G-C、C-GA-U,T-A,G-C,C-GA-U、U-A、G-C,C-G产物蛋白质【课外达标】()1.已知一个蛋白质由2条肽链组成,连接氨基酸的肽键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个,则该mRNA中的C和U不能少于A.200个B.400个C.600个D.800个()2.下列对转运RNA的描述,正确的是A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内()3.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()4.已知某mRNA的碱基中U占20%,A占10%,则转录该mRNA的基因中胞嘧啶占A.25%B.30%C.35%D.70%()5.已知tRNA一端的三个碱基顺序是GAU,它所转运的是亮氨酸,那么决定此氨基酸的密码子是由下列哪个碱基序列转录而来的A.GATB.GAAC.CUAD.CTA()6.由n个碱基组成的基因,控制合成由一条多肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均分子量为a,则该蛋白质的分子量最大为A.na/6B.na/3-18(n/3-1)C.na-18(n-1)D.na/6-18(n/6-1)()7.某DNA分子中的S片段有360个碱基,问该片段控制合成的多肽链中,最多有多少种氨基酸A.120种B.60种C.360种D.20种()8.如果有两种生物,它们的DNA碱基比例有显著差异,那么在下列RNA中,哪些在碱基比例上也存有差异A.mRNAB.tRNAC.rRNAD.tRNA和rRNA()9.下列叙述错误的是A.DNA复制、转录及翻译过程都会发生碱基互补配对B.细胞核中的基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中参与翻译过程C.DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸D.DNA复制、转录都是只以DNA一条链为模板,翻译则以mRNA为模板()10.已知AUG、GUG为起始密码,UAA、UGA、UAG为终止密码。信使RN如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40个碱基)……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此信使RNA控制合成的氨基酸A.20个B.17个C.16个D.15个11.根据下图,分析并回答下面的问题。(1)图甲所示为遗传信息的_______过程,聚合成的多肽为______肽。(2)图乙为___________的结构示意图。如果图乙中的反密码子为UAG,则对应的密码子是__________,转录出该密码子的基因模板链上对应的碱基是________。mRNA上能决定氨基酸的密码子共有______种。(3)在人体内该过程不可能发生在()A.神经元B.肝细胞C.心肌细胞D.成熟的红细胞(4)人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同,其根本原因.....是这两种细胞的()A.DNA中碱基排列顺序不同B.核糖体不同C.转运RNA不同D.信使RNA不同12.图4-1-2中甲、乙分别表示细胞内的两个生理过程,请分析回答下列问题。(1)在生物体内图甲所示的生理过程是__________,进行的主要场所是____________,所需要的原料是_________________,产物为____________(2)图乙所示