人教版高中生物必修二第四章第一节

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：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

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 3．

（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

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 ，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，构成核酸的基本单位--核苷酸有 ( )

A.2种 D.4种 C.5种 D.8种

2

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

丙氨酸

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、

3

m

-1 B.m、

3

m

-2 C.2(m-n)、

3

m

-1 D.2(m-n)、

3

m

-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。

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，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。