第1节　基因指导蛋白质的合成.docx

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1、第1节基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 第四章第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录1、RNA的类型及作用（1）_：_（2）_：_（3）_：_2、转录（1）概念：_（2）发生时期：_（3）场所：_（4）模板：_（5）原料：_（6）产物：_（7）遵循的原则：_二、遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和反密码子 2、翻译（1）定义:_。（2）场所：_。（3）模板：_。（4）原料：_。（5）产物：_。（6）原则：_。三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，根据碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基

2、数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA分子中U+A（或C+G）相等。2、翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基确定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6。 练习：1、已知一段双链DNA分子中，鸟嘌呤所占的比例为20%，由该DNA转录出来的RNA，其胞嘧啶的比例是：A.10%B.20%C.40%D.无法确定2、DNA分子的解旋：A.只发生在DNA分子复制过程中B.只发生在转录过程中C.只发生在翻译过程中D.在复制和转录过程中都发生3、下列说法不正确的是：A.一种tRNA只能转运一种氨基酸B.一种氨基酸可以含有多种

3、密码子C.一种氨基酸可以由几种tRNA来转运D.一种氨基酸只能由一种tRNA来转运4、已知某转运RNA一端的三个碱基依次为GAU，它转运的是亮氨酸，那么确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.GAUC.GUAD.CTA5、与构成蛋白质的20种氨基酸相应的密码子有：A.4个B.20个C.61个D.64个6、已知某种生物的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各有24000个碱基，由这两个DNA分子所限制合成的多肽链中，最多含有多少种氨基酸：A.8000B.4000C.1600D.207、已知一个蛋白质分子由两条肽链组成，在合成蛋白质的过程中生成100个水，那么

4、指导该蛋白质合成的基因至少有多少个脱氧核苷酸：A.612B.306C.204D.6068、下列关于密码子的叙述中错误的是：A.每种密码子都有与之对应的氨基酸B.GTA确定不是密码子C.一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子，可能由多种tRNA来携带D.信使RNA上的GCA在人和猪的细胞中确定同一种氨基酸 9、mRNA在细胞核中合成后，到达细胞质的过程中，共经过几层生物膜：A.1B.2C.3D.010、试验室内模拟生物体的DNA复制必需的一组条件是：ATPDNA分子酶转运RNA信使RNA游离的脱氧核苷酸相宜的酸碱度相宜的温度A.B.C.D.11、某基因由3000个脱氧核苷酸组成，该基因限制合成的蛋

5、白质中所含有的氨基酸数目最多有多少个：A.500B.1000C.3000D.6000 基因指导蛋白质的合成（2）学案 第4章（基因的表达）第课时课题名称时间第周星期课型新授课主备课人张勤让目标1.遗传信息的翻译的过程。2.运用数学方法分析碱基与氨基酸的对应关系。重点1.遗传信息的翻译的过程2.遗传信息、密码子、反密码子的概念含义二次备课难点遗传信息的翻译的过程自主学习自主学习一、学生阅读课本64页,勾画:1.翻译的概念2.密码子的概念3.试完成课本64页思索与探讨1.2二、学生结合课本65页密码子表完成课本65页思索与探讨1.2.3三、学生阅读课本65-67页1.勾画：反密码子的概念（温馨提示

6、：留意图4-5）2.理解蛋白质的合成过程（温馨提示：留意图4-6及文字）3.学生通过完成填表，理解转录、翻译过程的碱基配对关系DNA双链CAGmRNAAtRNAGAG氨基酸丙氨酸 生成问题：精讲互动1师生研讨，总结：翻译的场所：_；翻译的模板：_；翻译的原料：游离的各种_；翻译的产物：具有_的蛋白质。4.翻译的工具：问题探讨：翻译过程的装配机器和搬运工分别是什么？每种tRNA只能识别并转运_种氨基酸。2.师生共同小结：基因指导蛋白质的合成过程. 3.多肽链中氨基酸个数:mRNA中碱基数:基因（DNA）碱基数= 4.氨基酸、密码子、反密码子（tRNA）对应关系：达标训练1.转录和翻译是真核细胞中

7、基因表达的两个重要步骤，推断下列有关叙述正确的是（）A.两者须要的原料不同B.两者所需酶的种类相同C.两者在同一场所中进行D.两者碱基配对的方式相同2.如图是人体细胞的一个生理过程，据图分析不正确的是：A此过程遵循碱基互补配对原则B此过程肯定产水C该过程不须要DNA聚合酶D.合成后就起先担当细胞的生命活动3.人体神经细胞与肝细胞的形态，结构和功能不同,其根本缘由是（）A.DNA碱基排列依次不同B.核糖体不同C.转运RNA不同D.信使RNA不同4.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（）A.75对碱基B.78对碱基C

8、.90对碱基D.93对碱基5.某基因中含有1200个碱基对，则由它限制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽健的个数是()A198个B398个C400个D798个6.课本67页练习 基因指导蛋白质的合成教案 第1节基因指导蛋白质的合成教案一、教学目标：1、学问目标：概述遗传信息的转录和翻译运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。2、技能目标：运用已有的学问和阅历提出假说。运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。3、情感目标：体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。认同人类探究基因表达的奇妙的过程仍未终结。二、教学重点：遗传信息转录和翻译的过程。三、教学难点：遗传信息

9、的翻译过程。四、学习方法：课前导学、质疑探讨、反馈矫正、迁移创新教学过程复习提问:(1)DNA分子主要存在于细胞的什么部位?(2)蛋白质在细胞的什么地方进行合成?学生回答:DNA分子主要存在于细胞核中的染色体上，而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上进行。老师赐予确定并激励。质疑:细胞核中的DNA分子是如何限制细胞质中蛋白质的合成呢?学生并回答:是通过RNA分子作为媒介进行的。老师出示:DNA分子与RNA分子比较投影。 结构基本单位碱基五碳糖主要分布DNA规则的双螺旋结构。两条平行脱氧核苷酸链上的碱基遵循碱基互补配对原则（A-T；C-G），通过氢键连接形成碱基对。脱氧核糖核苷酸A、C、G、T脱氧核

10、糖细胞核RNA通常呈单链结构核糖核苷酸A、C、G、U核糖细胞质 思索: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种答案:D基因是有遗传效应的DNA片段，主要位于细胞核中，而蛋白质是在细胞质的核糖体上合成，此过程须要信使RNA作为媒介，那么信使RNA怎样完成任务呢?学生活动:视察基因表达的多媒体课件。探讨(1)基因表达整个过程分几个阶段?分别叫什么?(2)转录的场所、过程和目的是什么?(3)翻译的场所、过程和目的是什么?老师指导:a.整个过程是严格根据碱基互补配对原则进行的。b.转录是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成信使RNA过程。c.翻译是在细胞质

11、中核糖体上以信使RNA为模板合成具有肯定氨基酸排列依次的蛋白质过程。1.转录中模板DNA链的碱基是A、G、C、T是如何与信使RNA中碱基A、G、C、U互补配对呢?(1)请学生答出DNA分子中碱基互补配对原则来；即A与T配对，G与C配对。(2)板书DNA的一条链，显示信使RNA的形成过程；即:从形成过程可看出，是mRNA中的U碱基与DNA分子中的A碱基进行配对。(3)通过转录，DNA分子的遗传信息(即碱基排列依次)就传递给了信使RNA。2.翻译过程中mRNA上的碱基是如何确定蛋白质中的氨基酸的?(1)请学生先答出组成蛋白质的氨基酸的种类以及蛋白质多样性的缘由?即:一般有20种；蛋白质多样性是由氨

12、基酸种类、数量、排列依次及空间结构确定的。(2)思索:氨基酸有20种，而信使RNA只有四种碱基(A、C、C、U)，如何确定20种氨基酸呢?逻辑推理:一个碱基确定一个氨基酸，只能确定4种，41=4，不行；两个碱基确定一个氨基酸，只能确定16种，42=16，不行；三个碱基确定一个氨基酸，只能确定64种，43=64，足够有余。老师简介密码子的发觉过程:1961年英国的克里克和同事用试验证明一个氨基酸是由信使RNA上的三个相邻碱基确定的。美国年轻的生物化学家尼伦伯格和同事用人工合成方式，首先阐明白遗传密码的第一个字-UUU，即确定苯丙氨酸的密码子。1967年科学家已将20种氨基酸的密码子全部破译。投影

13、显示20种氨基酸的密码子表并解说。(3)游离于细胞质基质中的氨基酸是怎样到达核糖体并按肯定排列依次形成蛋白质呢?学生活动：回答:须要一种搬运工具搬运-即另一种RNA(转运RNA,即tRNA)。老师出示转运RNA模型图并讲解:转运RNA种类许多，但每种转运RNA只能识别并转运1种氨基酸。这是因为在转运RNA的一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基，能专一性地与信使RNA上的特定的3个碱基(即密码子)配对。比较转录和翻译步骤转录翻译 示DNA(基因)mRNA蛋白质场所细胞核细胞质中核糖体 过程以DNA的一条链为模版合成一条互补的RNA以mRNA为模版，以tRNA为运输工具将相应氨基酸放在正确位置

14、上与相邻的前一氨基酸形成肽键而连接起来，如此形成多肽 结果DNA中遗传信息传递到mRNA，mRNA通过核孔进入细胞质与核糖体接合合成与原DNA相对应的具有特定氨基酸序列的蛋白质 基因指导蛋白质的合成教案分析 基因指导蛋白质的合成教案分析 一、教学目标：1.概述遗传信息的转录和翻译的过程。2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。二、教学重点和难点：1.教学重点：（1）了解基因限制蛋白质合成的中间物质RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同；（2）理解基因表达的转录和翻译的概念及过程；（3）比较转录和翻译的异同；（4）认知和区分相关概念：遗传信息、

15、遗传密码、密码子与反密码子；（5）计算问题：基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。2.教学重难点：（1）理解基因表达的转录和翻译的概念和过程（2）认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、密码子与反密码子；（3）计算问题：基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决。三、教学方法：创设问题情境，结合教材有关转录和翻译的图解、各种对比表及flash动画演示，化抽象为详细，达到形象和直观的教学效果。四、课时支配：2课时五、教学实施的程序教学内容老师的组织和引导学生活动教学意图问题探讨引入课题：基因指导蛋白质的合成遗传信息的转录遗传信息的翻译问题探讨 与蛋白质合成有关的

16、计算 第1课时播放5分钟侏罗纪公园电影。提问：电影中的科学家是怎么使已灭亡的动物复活的？假如能利用恐龙的DNA使恐龙复活，你认为主要要解决什么问题？老师引导：基因(DNA)就像一张蓝图，生物体就是依据这张蓝图用蛋白质构建起来的。要解决这个问题，我们还须要探讨“基因的表达”。提出问题：基因是如何指导蛋白质合成的？问题情境：基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何限制在细胞质中的蛋白质的合成呢？老师指出：在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发觉此物质就是RNA。问题情境：RNA又是如何解读DNA的信息呢？解决问题的途径

17、：1.看图并列表比较：两种核酸（DNA和RNA）在化学元素、基本单位、化学组成、结构、功能和分布等方面的区分2.看图了解：三种RNA的结构及功能。3.图示P63图4-4以DNA为模板转录RNA的图解。利用视频：显示转录过程。讲解DNAmRNA的转录过程。讲解并描述：细胞中游离的核糖核苷酸与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下，依次连接，形成一个mRNA分子。设问：DNA的碱基与RNA的碱基如何互补配对？（强调A-U）转录与复制过程有何异同？小结：场所：细胞核；模板：DNA解旋，以其中一条链为模板；原料：4种核糖核苷酸（A、U、C、G）；条件：ATP、酶（RNA聚合酶

18、）；产物：单链的mRNA（信使RNA）。练习巩固第2课时问题情境：转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列依次呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？解决问题的途径：1.学习遗传密码破译的推想过程。思索：mRNA的4种碱基如何确定20种氨基酸？推理：1种碱基确定1种氨基酸？（不行能）2个碱基确定1种氨基酸？（16种组合方式也不能确定20种氨基酸，不行。）提出：mRNA上每3个相邻的碱基确定1个氨基酸。密码子：mRNA上三个相邻的碱基称为一个密码子。2.查密码子表，分析密码子的特点：(1)一个密码子确定一个特定的氨基酸；(2)有的

19、氨基酸可能有一个以上的密码子；(3)起始密码子、终止密码子。64种密码：61个编码限制20种氨基酸合成，另外3个（UAG、UAA、UGA）不编码任何氨基酸，而是合成蛋白质的终止信号又称终止密码。3.再次比较三种RNA（特殊是tRNA）的功能。反密码子：每个tRNA上的三个碱基，可以与mRNA上的密码子互补配对，有61种。4.比较遗传信息、遗传密码和反密码子。5.讲解并描述图解、利用动画：显示翻译过程。讲解并描述：核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。第一个携带氨基酸的tRNA的碱基与mRNA的碱基互补配对，进入位点1。其次个携带氨基酸的tRNA的碱基与mRNA的碱基互补配对，

20、进入位点2。两个氨基酸脱水缩合，第一个氨基酸通过肽键转移到位点2的tRNA上。核糖体沿着mRNA移动，位点1的tRNA离开核糖体，位点2的tRNA进入位点1，第三个携带氨基酸的tRNA的碱基与mRNA的碱基互补配对，进入位点2，接着肽链的合成，直到读取到mRNA的终止密码为止。一个mRNA分子可以与多个核糖体结合，同时进行多条肽链的合成。肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合物上脱落离，经过盘曲和折叠等方式形成具有肯定空间结构和功能的蛋白质分子。小结：场所：细胞质的核糖体；模板：以mRNA为模板；原料：20种氨基酸（由tRNA搬运）；条件：ATP、酶产物：有肯定氨基酸依次的肽链。列表比较：翻译与

21、转录、复制过程的异同点。 问题探讨：大家再来探讨恐龙能否复活的问题。（基因如何表达？基因表达须要什么条件？） 老师对本节内容进行总结：基因的表达过程是在细胞中完成的。DNA分子、RNA分子、氨基酸分子和核糖体，线粒体等众多细胞器一道，完成遗传信息的转录和翻译过程。在组成蛋白质的肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过一系列步骤，被运输到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，起先担当细胞生命活动的各项职责。归纳遗传信息流淌方向：基因指导蛋白质的合成-中学生物学教案与蛋白质合成有关的计算：思索：DNA的碱基、mRNA的碱基与氨基酸个数的关系？例：一条多肽链中有氨基酸

22、1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分子分别至少有碱基多少个？A.3000个和3000个B.1000个和3000个C.1000个和4000个D.3000个和6000个小结：DNA的碱基数:mRNA的碱基数:蛋白质的氨基酸数=6:3:1学生观看学生探讨，回答。学生可能会想到，须要使恐龙DNA上的基因表达出来，表现恐龙的特性。学生思索：有中间物质传递信息。看图表分析比较核糖与脱氧核糖的区分，DNA与RNA的区分，通过图形和CAI课件的演示，相识遗传信息的转录过程。 学生思索 完成练习。思索碱基与氨基酸的对应关系；学会查密码子表，并了解推算密码子的数量和种类的方

23、法；通过看图和CAI演示，感受和相识遗传信息的翻译过程。 学生观看。学生跟随老师讲解，理解翻译的过程。 学生思索，回答。进一步探讨、争辩利用DNA能否复活恐龙，从理论上和实际状况两种可能性探讨，相识爱护物种的意义。 完成练习。 提出探究的问题，引起悬念，明确探究的目标。 通过问题的步步深化，学生推理分析，形成结论。 结合图解、讲解并描述、CAI课件，相识转录的过程。 巩固学问。通过讲解并描述、绘制图解、分析密码子表、CAI动态演示，展示遗传信息的转录和翻译的动态过程。 利用表解，引导学生通过视察、思索、归纳获得学问。让学生从细胞水平和分子水平两个层面，整体相识基因表达的意义。学问归纳 使学生通过解决问题，敏捷运用学问。 第13页 共13页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页第 13 页 共 13 页