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2019-2020年高一生物《基因的表達(dá)》學(xué)案 教學(xué)目標(biāo): 1.RNA的結(jié)構(gòu)與分類 2.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與翻譯 3.中心法則的提出與發(fā)展 4.基因?qū)π誀畹目刂? 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(fù)制.轉(zhuǎn)錄與翻譯的比較 教學(xué)重點(diǎn):對中心法則的理解 教學(xué)難點(diǎn):基因?qū)π誀畹目刂? 知識回顧: 一、核酸 ㈠DNA的功能 [] ㈡RNA的結(jié)構(gòu) ⒈元素組成 ⒉基本單位：_____________________________。 ⒊RNA結(jié)構(gòu)一般是_______，（含有一分子 ，一分子 ，一分子磷酸） 結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)錄 ⒈特點(diǎn)： ⑴場所：____________； ⑵模板：__________的一條鏈； ⑶產(chǎn)物：__________。 ⒉過程 ⑴解旋：________解開，堿基得以暴露。 ⑵配對：細(xì)胞中游離的________ 與轉(zhuǎn)錄用的DNA的一條鏈上的堿基互補(bǔ)配對。 ⑶連接：在_________ 的作用下，依次連接，形成一個(gè)mRNA分子。 三、遺傳信息的翻譯 ⒈特點(diǎn) ⑴場所：_______ ； ⑵模板：_______ ； ⑶原料：游離的各種________； ⑷產(chǎn)物：具有______ 的蛋白質(zhì)。 ⒉密碼子 ⑴位置：_______上。 ⑵實(shí)質(zhì)：決定1個(gè)氨基酸的___個(gè)相鄰的堿基。 ⑶種類：_____種。 ⒊工具 ⑴“裝配機(jī)器”——_____________。 ⑵“搬運(yùn)工”——___________。 ①結(jié)構(gòu)：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(zhuǎn)運(yùn)______種氨基酸。 ⒋過程 ⑴mRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與___________結(jié)合。 ⑵攜帶一個(gè)特定氨基酸的tRNA，通過___________與第一個(gè)密碼子互補(bǔ)配對，進(jìn)入位點(diǎn)1。 ⑶攜帶另一個(gè)特定氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。 ⑷位點(diǎn)1、位點(diǎn)2相應(yīng)的氨基酸________形成_______，位點(diǎn)1上的氨基酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。 ⑸核糖體讀取下一個(gè)__________，原占據(jù)位點(diǎn)1的tRNA離開__________，占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)1，一個(gè)新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)2，繼續(xù)肽鏈的合成。重復(fù)進(jìn)行直至讀取到________。 ⑹肽鏈合成后，從_________上脫離，經(jīng)過一系列步驟，盤曲折疊成成熟的_________分子。 四、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 ⒈基因?qū)π誀畹拈g接控制 ⑴實(shí)例：白化病機(jī)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(nèi)__________異常，無法產(chǎn)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(jìn)而控制生物體的性狀。 ⒉基因?qū)π誀畹闹苯涌刂? ⑴實(shí)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(shí)質(zhì)：___________的流動(dòng)方向。 五、DNA與RNA的比較 項(xiàng)目 DNA RNA 全稱 組成] 成分 堿基 磷酸 五碳糖 基本單位 空間結(jié)構(gòu) 類型 分布 功能 ①生物體內(nèi)無DNA時(shí)，RNA是遺傳物質(zhì)；②參與蛋白質(zhì) 的合成，即翻譯工作；③少數(shù)RNA有催化作用 鑒定 相同點(diǎn)：①化學(xué)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(zhuǎn)錄產(chǎn)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(gè)氨基酸的 ，決定 的排序。 3、反密碼子：與 中的密碼子互補(bǔ)的 一端的3個(gè)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(zhuǎn)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(zhì)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(yīng)關(guān)系 密碼子與氨基酸有怎樣的對應(yīng)關(guān)系？ 七、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 時(shí)間 個(gè)體生長發(fā)育的整個(gè)過程 場所 模板 原料 條件 都需要特定的酶和ATP 產(chǎn)物 產(chǎn)物動(dòng)向 傳遞到2個(gè)子細(xì)胞 組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)和功能蛋白質(zhì) 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制， 半保留復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄后DNA仍恢復(fù)原來的雙鏈結(jié)構(gòu) 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(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀 二、基因表達(dá)中相關(guān)數(shù)量計(jì)算 （一）基因中堿基數(shù)與mRNA中堿基數(shù)的關(guān)系：轉(zhuǎn)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(guān)系： 蛋白質(zhì)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(xí)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(gè)肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少 含有的堿基個(gè)數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個(gè)數(shù)，依次為 （ ） A.33 11 B.36 12 C.12 36 D.11 36 2．一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基，其中G+C有n個(gè)；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A+T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是 A. m、-1 B. m、 C. D. 3．關(guān)于“中心法則”含義的敘述錯(cuò)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(zhì)合成過程 C.DNA只能來自DNA的復(fù)制 D.基因通過控制蛋白質(zhì)合成控制生物的性狀 4．在蛋白質(zhì)合成過程中，信使RNA能夠行使模板功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是 （ ） A．以DNA信息鏈為模板轉(zhuǎn)錄而成 B．進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后同核糖體結(jié)合 C．以密碼子形式攜帶遺傳信息 D．轉(zhuǎn)錄遵循堿基互補(bǔ)配對原則 5．下圖中表示轉(zhuǎn)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(dǎo)致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒，它感染人的T淋巴細(xì)胞，導(dǎo)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(xì)胞，進(jìn)入細(xì)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(jīng)②過程形成的產(chǎn)物對應(yīng)片段中含胞嘧啶脫氧核苷酸_____個(gè)，含嘌呤堿基_____個(gè)。 （3）③和④的遺傳信息轉(zhuǎn)遞過程分別稱為___________________。 