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2019-2020年高一生物《基因的表達》學案 教學目標: 1.RNA的結構與分類 2.遺傳信息的轉錄與翻譯 3.中心法則的提出與發(fā)展 4.基因對性狀的控制 5.DNA與RNA的比較 6.遺傳信息.密碼子與反密碼子的比較 7.DNA的復制.轉錄與翻譯的比較 教學重點:對中心法則的理解 教學難點:基因對性狀的控制 知識回顧: 一、核酸 ㈠DNA的功能 [] ㈡RNA的結構 ⒈元素組成 ⒉基本單位：_____________________________。 ⒊RNA結構一般是_______，（含有一分子 ，一分子 ，一分子磷酸） 結構簡式 P A腺嘌呤 G_______ C胞嘧啶 _________ 含氮堿基 ⒋分類 種類 作用 __________________（也叫mRNA） __________________（也叫 tRNA） __________________（也叫 rRNA） 二、遺傳信息的轉錄 ⒈特點： ⑴場所：____________； ⑵模板：__________的一條鏈； ⑶產物：__________。 ⒉過程 ⑴解旋：________解開，堿基得以暴露。 ⑵配對：細胞中游離的________ 與轉錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補配對。 ⑶連接：在_________ 的作用下，依次連接，形成一個mRNA分子。 三、遺傳信息的翻譯 ⒈特點 ⑴場所：_______ ； ⑵模板：_______ ； ⑶原料：游離的各種________； ⑷產物：具有______ 的蛋白質。 ⒉密碼子 ⑴位置：_______上。 ⑵實質：決定1個氨基酸的___個相鄰的堿基。 ⑶種類：_____種。 ⒊工具 ⑴“裝配機器”——_____________。 ⑵“搬運工”——___________。 ①結構：呈_______________，一端是攜帶氨基酸的部位，另一端為__________。 ②特性：每種tRNA只能識別并轉運______種氨基酸。 ⒋過程 ⑴mRNA進入細胞質，與___________結合。 ⑵攜帶一個特定氨基酸的tRNA，通過___________與第一個密碼子互補配對，進入位點1。 ⑶攜帶另一個特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進入位點2。 ⑷位點1、位點2相應的氨基酸________形成_______，位點1上的氨基酸轉移到占據(jù)位點2的tRNA上。 ⑸核糖體讀取下一個__________，原占據(jù)位點1的tRNA離開__________，占據(jù)位點2的tRNA進入位點1，一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復進行直至讀取到________。 ⑹肽鏈合成后，從_________上脫離，經過一系列步驟，盤曲折疊成成熟的_________分子。 四、基因、蛋白質與性狀的關系 ⒈基因對性狀的間接控制 ⑴實例：白化病機理 a．正常：酪氨酸酶基因酪氨酸酶酪氨酸黑色素； b．患病原因：白化病患者皮膚內__________異常，無法產生______酶，因而無法合成_________，出現(xiàn)白化癥狀。 ⑵途徑 基因通過控制________來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。 ⒉基因對性狀的直接控制 ⑴實例：囊性纖維病 ⑵途徑 基因通過______________直接控制生物體的性狀 五、中心法則 ⒈中心法則由 提出 ⑴過程 ⑵實質：___________的流動方向。 五、DNA與RNA的比較 項目 DNA RNA 全稱 組成] 成分 堿基 磷酸 五碳糖 基本單位 空間結構 類型 分布 功能 ①生物體內無DNA時，RNA是遺傳物質；②參與蛋白質 的合成，即翻譯工作；③少數(shù)RNA有催化作用 鑒定 相同點：①化學組成成分中都有磷酸及堿基A、C、G；②二者都是核酸，核酸中的堿基序列代表遺傳信息； 聯(lián)系：RNA是以DNA的一條鏈為模板轉錄產生的，即RNA的遺傳信息來自DNA。 六、遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較 （一）含義及作用 1、遺傳信息：基因中 的排列順序。 2、密碼子： 上決定一個氨基酸的 ，決定 的排序。 3、反密碼子：與 中的密碼子互補的 一端的3個堿基，起識別密碼子的作用。 （二）聯(lián)系 1、遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。 2、mRNA的密碼子直接控制蛋白質分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到翻譯的作用。 （三）對應關系 密碼子與氨基酸有怎樣的對應關系？ 七、DNA復制、轉錄、翻譯的比較 復制 轉錄 翻譯 時間 個體生長發(fā)育的整個過程 場所 模板 原料 條件 都需要特定的酶和ATP 產物 產物動向 傳遞到2個子細胞 組成細胞結構蛋白質和功能蛋白質 特點 邊解旋邊復制， 半保留復制 邊解旋邊轉錄；轉錄后DNA仍恢復原來的雙鏈結構 堿基配對 A—T，T—A， G—C，C—G 遺傳信息傳遞 DNA→DNA 意義 使遺傳信息從親代傳給子代 表達遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀 二、基因表達中相關數(shù)量計算 （一）基因中堿基數(shù)與mRNA中堿基數(shù)的關系：轉錄形成的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的 （二）mRNA中堿基數(shù)與氨基酸的關系： 蛋白質中氨基酸數(shù)目＝tRNA數(shù)目＝ mRNA堿基數(shù)目＝ DNA（或基因）堿基數(shù)目。 【習題鞏固】 一、 選擇題 1.一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少 含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)，依次為 （ ） A.33 11 B.36 12 C.12 36 D.11 36 2．一個mRNA分子有m個堿基，其中G+C有n個；由該mRNA合成的蛋白質有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A+T數(shù)、合成蛋白質時脫去的水分子數(shù)分別是 A. m、-1 B. m、 C. D. 3．關于“中心法則”含義的敘述錯誤的是（ ） A. 表示遺傳信息的傳遞方向 B.表示基因控制蛋白質合成過程 C.DNA只能來自DNA的復制 D.基因通過控制蛋白質合成控制生物的性狀 4．在蛋白質合成過程中，信使RNA能夠行使模板功能的結構基礎是 （ ） A．以DNA信息鏈為模板轉錄而成 B．進入細胞質后同核糖體結合 C．以密碼子形式攜帶遺傳信息 D．轉錄遵循堿基互補配對原則 5．下圖中表示轉錄過程的是 （ ） A B C D 二、非選擇題 1．艾滋病是目前威脅人類生命的重要疾病之一。能導致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒，它感染人的T淋巴細胞，導致人的免疫力下降，使患者死于廣泛感染。請回答： （1）圖中①表示病毒正侵入細胞，進入細胞的是病毒的________。 （2）圖中②過程稱為_________，是以____________為模板，在 ____________酶的作用下合成________，此過程所需原料為 ______________。若病毒RNA某片段堿基序列為AACCGU， 則經②過程形成的產物對應片段中含胞嘧啶脫氧核苷酸_____個，含嘌呤堿基_____個。 （3）③和④的遺傳信息轉遞過程分別稱為___________________。 