2020-2021学年高中生物-第4章-基因的表达-第1节-基因指导蛋白质的合成学案-新人教版必修2.doc
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1、2020-2021学年高中生物 第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成学案 新人教版必修22020-2021学年高中生物 第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成学案 新人教版必修2年级:姓名:- 15 -第1节基因指导蛋白质的合成课时素养目标1.基于遗传信息可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质的事实,阐明生命活动不仅需要物质和能量,也需要信息,生命是物质、能量和信息的统一体。(生命观念、科学思维)2.基于地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实,阐明生物界的统一性,认同当今生物有着共同的起源。(科学思维、社会责任)必备知识自主学习答案解析P165一、遗传信息的转录1.
2、RNA的结构和功能:2.DNA与RNA的比较:比较项目DNARNA组成单位基本组成单位不同核糖核苷酸五碳糖不同脱氧核糖碱基不同特有的是胸腺嘧啶(T)特有的是(U)结构不同结构一般为单链3.转录:(1)场所:主要是。(2)条件:(3)过程:4.遗传信息的传递方向:DNA。RNA为什么适合做DNA的信使?二、遗传信息的翻译1.密码子与反密码子的比较:项目密码子反密码子种类种种位置实质决定一个氨基酸的(终止密码除外)与发生碱基互补配对的3个相邻的碱基2.概念的内涵:3.过程:(1)起始:与结合。(2)运输:携带氨基酸置于特定位置。(3)延伸:核糖体沿移动,读取下一个密码子,由对应的运输相应的氨基酸加
3、到延伸中的肽链上。(4)终止:当核糖体读取到上的时,合成终止。4.遗传信息的传递方向:RNA。tRNA和rRNA参与蛋白质的合成过程吗?这两种RNA是翻译的模板吗?关键能力合作学习答案解析P165知识点一 遗传信息的转录和翻译1.相关图解及分析:(1)图解:(2)分析:特别提醒:mRNA通过核孔从细胞核到细胞质中,不穿过生物膜。运输氨基酸的工具tRNA,不只具有三个碱基,它具有很多碱基。2.转录与翻译的比较:特别提醒:在mRNA、tRNA和rRNA中,只有mRNA能携带遗传信息。1.拓展探究:RNA聚合酶参与什么过程?具体的作用是什么?(科学思维)2.情境探究:某种物质可插入DNA分子两条链的
4、碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,会使基因表达过程中的哪一个过程发生障碍?为什么?(科学思维)下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是()A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成【审答误区】正确认识基因与DNA、mRNA的关系基因是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上有许多基因,一个DNA分子复制一次能产生两个DNA分子,一个DNA分子转录一次产生一个或许
5、多个mRNA。【方法规律】模型法解决多聚核糖体合成多肽问题1.解题模型:2.模型解读:(1)图甲表示真核细胞中的翻译过程,图中是mRNA,是核糖体,表示正在合成的4条肽链,翻译的方向是自右向左。(2)图乙表示原核细胞中的转录和翻译过程,图中是DNA模板链,表示正在合成的4个mRNA。(2020天津等级考)对于基因如何指导蛋白质合成,克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换,一定存在一种既能识别碱基序列,又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是()A.DNAB.mRNAC.tRNAD.rRNA知识点二 转录和翻译过程中的数量关系 1.遗传信息、密码子、反密码子的比较:项目遗传信息密码子反
6、密码子作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子,转运氨基酸图解特别提醒:除终止密码子外,一种密码子对应一种反密码子。一种氨基酸对应一种或多种密码子(或反密码子)。一种密码子(除终止密码子)或一种反密码子只对应一种氨基酸。2.基因表达过程中相关数量计算:(1)DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系。图示:规律:蛋白质中氨基酸数目=1/3mRNA中碱基数目=1/6DNA(或基因)中碱基数目。计算公式:蛋白质中肽链数+肽键数=氨基酸数=1/3mRNA中碱基数=1/6基因中碱基数。(2)计算中“最多”和“最少”的分析。翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,则mR
7、NA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。在回答问题时应加上“最多”或“最少”等字,如mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中最少有2n个碱基,该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。拓展探究:(1)一种氨基酸可能对应几个密码子,这一现象称为密码的简并,密码的简并对于基因表达有什么意义?(科学思维)(2)“不同的基因表达出的蛋白质一定不同”,这句话描述是否准确?说出你的理由。(科学思维)(2020南京高一检测)一条多肽链中含8个肽键,则作为合成该多肽的mRNA分子和用来转录该mRNA的DNA分子至少有碱基
8、多少个()A.24个和48个B.27个和54个C.8个和8个D.8个和16个【审答误区】8个肽键8个氨基酸八肽化合物 一条多肽链中含8个肽键,该化合物含有9个氨基酸,属于九肽化合物。(2020东莞高一检测)在具有细胞结构的生物中,遗传信息、密码子、反密码子分别存在于()A.RNA、DNA、RNA上B.蛋白质、DNA、RNA上C.DNA、RNA、RNA上D.RNA、RNA、DNA上核心素养情境探究答案解析P1651.【科技情境】科研人员在研究免疫球蛋白IgG的合成与分泌过程中发现,若将IgG的mRNA置于无细胞的系统中,以游离核糖体进行体外合成时产生的蛋白是IgG的前体;若在无细胞系统中加入狗胰
9、腺细胞的粗面内质网,就能产生IgG成熟蛋白。探究:(1)以上事实说明了什么问题?(生命观念)(2)进一步研究发现,在无细胞系统中,一个mRNA上结合有多个核糖体,其意义是什么?(科学思维)2.【实验情境】生物体内的DNA常与蛋白质结合,以 DNA蛋白质复合物的形式存在。探究:(1)在翻译过程中会形成DNA蛋白质复合物吗?为什么?(科学探究)(2)转录过程中会形成DNA蛋白质复合物吗?若不能,请说明理由;若能,请依据所学知识推测该蛋白质可能是哪种物质。(科学探究)课堂检测素养达标答案解析P1651.下列关于遗传信息的转录与翻译的叙述,合理的是。转录的产物是mRNA。转录是边解旋边转录,但是不需要
10、解旋酶。转录时碱基的配对方式与翻译时相同。有多少种密码子就有多少种反密码子与之相对应。翻译只能在核糖体上进行。tRNA含有三个碱基,构成反密码子。2.(2019海南高考)下列关于蛋白质、核酸的叙述,错误的是()A.一个核糖体上可以同时合成多条多肽链B.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子C.一个mRNA分子上可以结合多个核糖体D.一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子3.真核生物的细胞核中,某基因的转录过程如图所示。下列叙述正确的是()A.转录的产物可不经加工直接作为翻译的模板B.转录出的RNA链与编码链对应区域的碱基互补C.该基因的多个部位可同时启动转录过程,从而提高转录效率D.RNA聚合酶
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