1、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 一、 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。 二、 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：在翻译过程中起模板作用的是 ； 起转运作用的是 ； 参与构成核糖体的是 。 2转录（1）场所： 模板： 原料： 配对原则： 产物： （主要是 mRNA）
2、过程：解旋：_解开。 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。 连接：在_的作用下，依次连接，形成新的分子。 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 概念：在_中,以_为模板,合成具有一定氨基酸顺序的_的过程。 场所： 模板： 原料： 运载工具： 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
3、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 概述遗传信息的转录和翻译过程 理解遗传信息与“密码子”的概念 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
4、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） 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶(U)碱基 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤 （G） 胞嘧啶（C） 磷酸 磷 酸 组 成 部 分 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
5、DNA 传递给蛋白质 3DNA 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
6、用一套遗传密码） 2.遗传信息、密码子和反密码子的对比 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 ，
7、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。 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：有 T 无 U，必为 ； 有 U 无 T，必为 ； 有 T 也有 U，为 。 （2）数量：AT 且 CG，通常为 ；AT 或 CG，无 U，必为 ； ATU 且 CG
8、，为 。 2、基因表达中相关数量计算 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 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 10
9、00 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 4DNA 转录形成的 mRN
10、A 从细胞核中出来进入细胞质中，穿过磷脂双分子层 （ ） A6层 B4层 C2层 D0层 5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 （ ） A198 个 B398 个 C400 个 D798 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
11、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
12、链 DNA D.RNA、单链 DNA、双链 DNA 3.DNA 分子模板链上的碱基序列携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 （ ） 染色体 中心体 纺锤体 核糖体 A. B. C. D. 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
13、mRNA 通过翻译可合成一条含有 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）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)、 -23m333m 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
14、问题： （1）a、b、c、d 所表示的四个过 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）： ； 。 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。 从病毒中分离得到物 质 A。已知 A 是单 链的生物大分子，其部 分碱基序列为
15、 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。 将提纯的产物 X 加入试管乙，反应后得到产物 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。 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，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 。 当堂检测答案 1.D 2.D 3.C 课后练习与提高答案 1.D 2.B 3.D 4.B 5.A 6.B 7.D 8.（1）DNA 复制 转录 翻译 逆转录 （2）c （3）间（S） （4）细胞核 （5）tRNA（转运 RNA） 氨基酸 （6） RNADNARNA蛋白质 9.（1）逆转录 mRNA 转录 多肽（或蛋白质） （2）小鼠上皮细胞 病毒 RNA 密码子
