人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成教学设计

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成教学设计，共5页。教案主要包含了例题操练，作业，附表等内容，欢迎下载使用。
第四章 基因的表达 4.1 基因指导蛋白质的合成B2（二）遗传信息的翻译问：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、数量和排列顺序呢？mRNA如何将信息翻译成蛋白质？翻译的概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为遗传信息的翻译。思考与讨论二提示：1．最多能编码16种氨基酸。2．至少需要3个碱基。教师让学生看密码子表，然后分析密码子的特点：（1）一个密码子决定一个特定的氨基酸；（2）有的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。思考与讨论三提示：1．对应的氨基酸序列是：甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。2．这是一道开放性较强的题，答案并不惟一，旨在培养学生的分析能力和发散性思维。通过这一事实可以想到生物都具有相同的遗传语言，所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的，等等。3．此题具有一定的开放性，旨在促进学生积极思考，不必对答案作统一要求。可以从增强密码容错性的角度来解释，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；也可以从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。问：游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到合成蛋白质的“生产线”上的？引导：（1）我们再次比较三种RNA的功能。（2）比较遗传信息、遗传密码和反密码子。（3）讲述图解、CAI配合：翻译蛋白质的过程。弄清以下问题：1．氨基酸如何进入核糖体；2．核糖体移动的方向；3．翻译的位点；4．肽链如何形成；5．翻译与转录、复制过程的异同点。思考与讨论四提示：1．此题旨在检查对蛋白质合成过程的理解。可以参照教材中图4-6的表示方法来绘制。2．根据mRNA的碱基序列和密码子表就可以写出肽链的氨基酸序列。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，被运送到各自的岗位，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。三、例题操练例1：一条多肽链中有氨基酸1000个，作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA的DNA分子分别至少需要碱基（    ）A．3000个和3000个     B．1000个和2000个 C．2000个和4000个     D．3000个和6000个解析：此题考察DNA控制蛋白质合成的过程。mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，所以mRNA上碱基的数量是其控制合成多肽链中氨基酸个数的三倍。mRNA是以DNA双链中的一条单链为模板，按照碱基互补配对原则转录形成的，所以DNA分子的碱基数量是其转录形成的mRNA碱基数量的2倍，是其指导合成蛋白质的氨基酸数量的6倍。答案：D例2： 下列说法错误的是（   ）A．一种转运RNA只能转运一种氨基酸B．一种氨基酸可以含有多种密码子 C．一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运 D．一种氨基酸只能由一种RNA来转运解析：密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，反密码子是转运RNA上可以与密码子进行碱基互补配对的三个碱基。一个氨基酸可以有多个密码子，所以一个氨基酸可以由多个转运RNA来转运，但对一个特定的转运RNA，只能转运特定的一种氨基酸。答案：D例3： 已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24 000个碱基，由这两个DNA分子所控制合成的肽链中，最多含有多少种氨基酸（    ）A．8 000   B．4 000  C．16 000  D．20解析： 氨基酸的种类最多只有20种，要注意对题目隐含信息的挖掘。答案： D四、作业P67“练习”一、二。基础题1．TGCCTAGAA；UGCCUAGAA；3；3；半胱氨酸、亮氨酸和谷氨酸。2．C。拓展题提示：1．可以将变化后的密码子分别写出，然后查密码子表，看看变化了的密码子分别对应哪种氨基酸。这个实例说明密码的简并性在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。2．因为几个密码子可能编码同一种氨基酸，有些碱基序列并不编码氨基酸，如终止密码等，所以只能根据碱基序列写出确定的氨基酸序列，而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列。遗传信息的传递就是在这一过程中损失的。五、附表（见下页）：DNA两大功能的执行情况比较。 DNA的功能复制遗传信息表达遗传信息转录翻译（待学）概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程以DNA中的一条链为模板，合成mRNA的过程游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程时间减数第一次分裂间期或有丝分裂间期在生长发育的连续过程中在生长发育的连续过程中场所在细胞核（主要），线粒体，叶绿体在细胞质的核糖体上  条件模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板以mRNA为模板原料四种游离的脱氧核苷酸四种游离的核糖核苷酸20种氨基酸酶DNA解旋酶，DNA聚合酶等DNA解旋酶，RNA聚合酶等（各种合成酶等）能量需要ATP碱基配对原则A—T，T—A，G—C，C—GA—U，T—A，G—C，C—GA—U，U—A，G—C，C—G过程①DNA双螺旋解开，每条链提供准确模板；②按照碱基互补配对原则，各自合成子链；③子、母链结合盘绕形成两个新DNA分子①DNA双螺旋解开，其中一条链提供准确模板；②按照碱基互补配对原则，形成mRNA；③合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双链恢复。①mRNA进入细胞质，与核糖体结合，mRNA作为模板；②按照碱基互补配对原则与mRNA上每三个碱基配对的tRNA运载着氨基酸进入核糖体；以mRNA上的遗传密码顺序，把一定的氨基酸放在相应的位置，合成有一定的氨基酸序列的蛋白质。产物两个一样的双链DNA分子一条单链的mRNA具有特定氨基酸序列的蛋白质。特点边解旋边复制，半保留式复制，（半不连续连续，可有多个起始点）边解旋边转录，双链DNA分子全保留式转录。（可有多个基因同时转录）一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸。遗传信息的传递方向亲代DNA→子代DNADNA→mRNA通过RNA将遗传信息反映到蛋白质分子结构上，使后代重现亲代性状计算规律DNA（基因）中的碱基数（6n）mRNA分子中的碱基数（3n）蛋白质“多肽链”中氨基酸数（n）