高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成第1课时导学案
展开1、简述RNA的种类、结构和功能。(生命观念)
2、简述基因进行转录、翻译的过程,并进行比较分析。(科学思维)
3、简述中心法则,理解不同遗传信息传递方式的异同。(生命观念、科学思维)
重难点:1、基因进行转录、翻译的过程
2、中心法则
任务一 知识回顾:比较DNA和RNA的区别,填写下表。
【思考】
(1)人体细胞中有多少种碱基?多少种核苷酸?病毒呢?
构成人体核酸的碱基共有5种,核苷酸共有8种;构成病毒的碱基共有4种,核苷酸共有4种。
(2)DNA中的脱氧核苷酸的排列顺序是遗传信息,RNA中是否也有遗传信息?
凡是具有细胞结构的生物,其遗传信息就储存在DNA分子中,组成这些生物细胞的RNA没有储存遗传信息的功能。组成细胞的RNA(如信使RNA),可以说它携带遗传信息,但不能说它储存遗传信息。只有在HIV、SARS病毒等部分病毒中,它们体内不含在DNA,其遗传信息储存在RNA中。
任务二 遗传信息的转录
1、总结为什么RNA适于作DNA的信使呢?
RNA适合作为DNA的信使:RNA的分子与DNA的很相似使得RNA具备准确传递遗传信息的可能,RNA一般是单链,能通过核孔进入细胞质,去指导蛋白质的合成。
这种作为DNA信使的RNA叫信使RNA,也叫mRNA。
2、RNA有哪些?说出他们的结构和功能?
在细胞中有三种RNA,即mRNA、rRNA、tRNA。
(1)信使RNA(mRNA):单链结构,由DNA转录而来,带有从DNA链上转录下来的遗传信息,携带着特定碱基序列的信息,在蛋白质合成中起着模板作用。其上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,每3个这样的碱基称作一个密码子。
(2)转运RNA(tRNA):三叶草结构,一端特定的三个碱基叫反密码子,另一端连接特定的氨基酸,在合成蛋白质的过程中运输氨基酸,所以叫做转运RNA。
(3)核糖体RNA(rRNA):单链结构是核糖体的重要组成部分。
3、遗传信息的转录(阅读课本,填写一下空白)
(1)概念:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫做转录。
(2)过程:
①第1步:当细胞开始合成某种蛋白质时,RNA聚合酶与编码这个蛋白质的一段DNA结合,时DNA双链解开,双链的碱基得以暴露。
②第2步:游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对。在RNA聚合酶的作用下,依次连接,然后形成一个mRNA分子。
③第3步(释放):新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
④第4布:合成的mRNA从DNA链上释放。而后,DNA双螺旋恢复。
(3)转录的方向:模板链3’→5’ mRNA合成5’→3’
(4)场所:主要在细胞核中,在线粒体、叶绿体中也能发生。
(5)产物: RNA。
(6)转录时的碱基配对原则:A-U T-A G-C C-G
7、归纳:转录过程所需要的条件有哪些?
(1)模板:DNA的一条链。
(2)原料:游离的核糖核苷酸。
(3)能量:ATP。
(4)酶:RNA聚合酶。
8、【归纳小结】比较DNA复制和转录,填写下表
比较项目
DNA
RNA
全称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
分布
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
基本组成单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
碱基
A、T、C、G
A、U、C、G
五碳糖
脱氧核糖
核糖
空间结构
规则的双螺旋结构
通常呈单链结构
联系
RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的,即RNA的遗传信息来自DNA
复制
转录
时间
细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
生长发育过程中
场所
主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体
原料
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链
条件
解旋酶、DNA聚合酶和ATP
RNA聚合酶和ATP
特点
边解旋边复制,半保留复制
边解旋边转录,DNA双链全保留
产物
两个双链DNA分子
一条单链mRNA
意义
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代
传递遗传信息,为翻译作准备
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