第四章 基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
课前预习案
【预习目标】
1.比较DNA和RNA的区别
2.尝试运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。 3.概述遗传信息的转录和翻译。
【温故知新】
1.DNA的基本组成单位是 2.DNA的主要分布场所
3.DNA分子能储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在 。
4.组成生物体蛋白质的氨基酸大约有 种,氨基酸结合成蛋白质的方式和场所分别是 、 。蛋白质多样性的原因 。 5.生物体性状的控制者和体现者分别是 和 。
【预习导航】课前完成
1.RNA的基本组成单位：_______________ 。 2.RNA的结构：一般是_______链，且比DNA短。 3.RNA与DNA的区别：（1）组成成分的区别 ； （2）结构的区别 。
4.为什么RNA适于作DNA的信使？（1） ； （2） 。 5.DNA指导蛋白质的合成包括 和 两个过程，两个过程的主要场所分别是 和 ；两个过程的模板分别是 和 。 6.密码子是 。
7.把氨基酸搬运到核糖体中的“搬运工”是 。 ①结构：呈_______________，一端是携带氨基酸的部位，另一端为__________。 ②特性：每种tRNA只能识别并转运______种氨基酸。
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【预习自测】
1．转录的场所是细胞核。( )
2．转录时以DNA的两条链同时作模板，以4种核糖核苷酸为原料。( ) 3．密码子与氨基酸是一一对应关系。( )
4．细胞中游离的核糖核苷酸在DNA聚合酶的作用下依次连接而成一个mRNA分子。( ) 5．已知氨基酸的序列，可确定mRNA中的碱基排列顺序。 ( ) 6．蓝藻细胞的遗传信息的转录在细胞核中进行。( )
课内探究案
【学习目标】
1.简述DNA与RNA的主要区别。
2.说明密码子、反密码子、遗传信息之间的关系。 3.概述遗传信息的转录与翻译的过程。 【合作探究】 一、遗传信息的转录 1．RNA的概述
问题1：为什么RNA适于做DNA的信使呢？
阅读课本P62-63 图4-1、4-2、4-3，比较DNA和RNA的区别及简单说明三种RNA的种类和功能。
（1）比较RNA与DNA结构的不同
比较项目 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 类型 练一练：⑴怎样判断DNA与RNA?
⑵RNA分子中，A与U，G与C是否相等，为什么？
小结：RNA适于做DNA的信使的原因
（1）
DNA ① ：作为DNA的信使 ② ③ RNA 主要存在部位 - 2 -
（2）
2.遗传信息的转录
问题2：DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？
活动1：观看转录的课件,做针对性练习1，
针对性练习1：已知DNA片段的碱基对顺序,写出对应的mRNA的碱基顺序 (以链2为模板进行转录)。
DNA 链1： …… A T G A T A G G G A A A……
链2： …… T A C T A T C C C T T T……
mRNA …… ……
思考：转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列有何关系？与DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？
活动2：阅读教材P63最后一段及图4-4 概括转录过程、归纳转录的概念 过程：
转录的定义： ⑴场所：___________； ⑵模板：________的一条链； ⑶产物：__________。 二、遗传信息的翻译
问题3：RNA上碱基序列怎么变成蛋白质上的氨基酸序列的呢？ 1.遗传密码（密码子）
思考:信使RNA上的4种碱基如何决定蛋白质的20种氨基酸呢？ 活动3： 分组讨论信使RNA上至少由几个碱基来决定一个氨基酸？
如果1个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种
如果2个碱基决定1个氨基酸就只能决定___种
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如果3个碱基决定1个氨基酸就可决定___种
活动4:观察教材P65表4-1的密码子表,你有哪些发现?与同学一起交流。
概括：1.在64个遗传密码子中，能决定氨基酸的遗传密码子只有 个。
2.一种密码子，决定 种特定的氨基酸 3.一种氨基酸可能有 种密码子（简并性） 4.地球上几乎所有的生物 密码子表（通用性）
特别提醒：密码子的简并性能在一定程度上防止由于DNA中碱基的改变而导致的蛋白质的改变，从而维护了生物性状的稳定性。
问题4:游离在细胞质中的氨基酸是怎样到达核糖体上的? 2. 反密码子
活动5：观察PPT中tRNA的结构，讨论氨基酸与tRNA的关系：
1.一种转运RNA能运载多少种氨基酸？ 2.一种氨基酸可以由多少种转运RNA运载？ 3.运载氨基酸的转运RNA共有几种？
针对性练习2：一个转运RNA一端的三个碱基是CGA，这个RNA转运的氨基酸是 ( )
A．酪氨酸（UAC） B．谷氨酸（GAG） C．精氨酸（CGA） D．丙氨酸（GCU）
活动6：阅读教材P66第二段及图4-6 概括翻译的过程，并对照PPT以简练的语言分步骤叙述
（1）mRNA进入细胞质，与___________结合。
（2） 与mRNA相互识别，携带特定的氨基酸进入相应的位点。 （3）氨基酸形成_______而转移到占据位点2的tRNA上。 （4）核糖体沿 移动，肽链延伸。 （5）遇到 密码子，合成终止，
（6）肽链从_________上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成成熟的蛋白质分子。 针对性练习3：已知DNA的碱基对顺序和对应的mRNA的碱基顺序，请写出多肽链的氨基酸顺序(以链2为模板进行转录,可查教材P65密码子表)。 DNA 链1： A T G A T A G G G A A A…… 链2： T A C T A T C C C T T T……
氨基酸顺序
特别提醒：一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链。因此少量的mRNA就可以迅速合成出大量的蛋白质。
【思维拓展】
1、一个核糖体中有几个tRNA的结合位点？
2、核糖体中的两个氨基酸形成肽键后转移到占据哪个位点上的tRNA上？
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3、DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，穿过几层磷脂双分子层？
4、翻译时核糖体沿着mRNA移动，还是mRNA沿着核糖体移动?
5、基因的表达是以DNA分子为单位还是以基因为单位？ 拓展练习：一个DNA分子可转录多少种、多少个mRNA( )
A．一种、一个 B．一种、多个 C．多种、多个 D．无数种、无数个 【归纳比较】
1、通过本节课的学习你知道细胞中RNA的有哪几类？
种类 __________________（也叫mRNA） __________________（也叫 tRNA） __________________（也叫 rRNA） 2、复制、转录和翻译的比较： 步骤 复制 转录 翻译 【当堂检测】
1．DNA复制、转录、翻译分别形成[ ] A．DNA、RNA、蛋白质 B．RNA、DNA、多肽 C．RNA、DNA、核糖体 D．RNA、DNA、蛋白质 2．遗传密码位于[ ]
A．蛋白质分子上 B．DNA分子上
C．RNA分子上 D．信使RNA分子上
3．若某肽链的第一个氨基酸的密码子为AUG，那么控制这个氨基酸的DNA模板链上相应的三个碱基的顺序应为[ ]
A．UAC B．AUG C．ATG D．TAC
4．根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下面表格数码中填入相应的字母：
G DNA双链 G 场所 模板 原料 产物 遗传信息传递方向 作用 蛋白质合成的直接模板 运载氨基酸 核糖体的组成成分 - 5 -
新人教版高中生物必修二第四章第1节《基因指导蛋白质的合成》导学案
