4.1 基因指导蛋白质的合成 导学案 2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）生物必修2

4.1 基因指导蛋白质的合成 一、自主总结与梳理（一、二任选一项完成即可） 二、复习导学（根据书上的“本节聚焦”查漏补缺） 三、基础知识复习与填空 对于所有的细胞生物，遗传物质是DNA。但是DNA主要存在于细胞核中，而生命活动的承担者——蛋白质，是在细胞质中合成的，代谢的主要场所也在细胞质中。 那么，DNA上的遗传信息怎样传递到细胞质，又怎样指导生命活动呢？ （一） 遗传信息的转录 (遗传信息从DNA至RNA) 材料1：克里克提出了RNA是信使物质的假设。 材料2：1955年Brachet用洋葱根尖和变形虫进行了实验；发现若加入RNA酶降解细胞中的RNA，则蛋白质合成就停止，若再加入从酵母中提取的RNA，则又可以重新合成一些蛋白质。 结论：蛋白质的合成依赖于__________。 1. DNA和RNA的比较 比较项目 DNA RNA 基本组成单位不同 _______________ _______________ 彻底水解产物 磷酸 磷酸 磷酸 五碳糖不同 脱氧核糖 核糖 碱基不同 特有的是___________ 特有的是__________ 结构不同 规则的双螺旋结构 一般为单链，一般较短 结论：RNA与DNA相似，具备准确传递遗传信息的可能。 2. 转录的过程 (遗传信息从DNA至RNA) (1)转录：通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 (2)转录的条件：需要模板、原料、能量和酶。 其中，转录的模板是________________，原料是________________________， ATP等为转录过程供能，催化该过程的酶是____________。 (3)尝试建构模型，分析下图所示的DNA片段的转录过程，写出其转录所得的RNA分子的碱基序列。 模板链3'……GATACCGATGATCATCGGCTACC……5' 非模板链5'……CTATGGCTACTAGTAGCCGATGG……3' （三） 翻译 (遗传信息从RNA至蛋白质，从核酸语言→蛋白质语言) 1. 重要概念 翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。 mRNA上 _____ 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸，每3个这样的碱基叫做1个密码子。 密码子共有_____种，有____种密码子不编码氨基酸，是终止密码子。决定蛋白质的氨基酸有_____种，除少数氨基酸以外，绝大多数氨基酸都有几个密码子，这一现象称为密码子的______。 不同生物的密码子是相同。 mRNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基称为_________，tRNA上与之配对的3个碱基称为_____________。 2. 条件 翻译也需要模板、原料、能量、____________等条件。 其中，翻译的模板是________________，原料是________________________， ATP等为转录过程供能；翻译的场所是____________，其中的RNA叫_______。 每种tRNA能识别并转运____种氨基酸。 3. 尝试建构模型，分析下图所示的mRNA的翻译过程，写出其翻译所得的肽链的氨基酸序列。 5'—CUAUGGCUACUAGUAGCCGAUGG—3' （四） 中心法则 (遗传信息传递过程) 1. 细胞生物和DNA病毒的遗传信息流 【思考】人体内哪些细胞能进行DNA复制？哪些细胞能进行转录和翻译？ 2. 某些RNA病毒可以进行RNA复制，某些RNA病毒可以RNA为模板合成DNA(逆转录病毒) 【思考】病毒的遗传信息传递是在宿主细胞内进行的吗？这些过程的模板、原料、能量、酶等条件由谁提供？ （五） 归纳提升 1. 重要概念DNA复制、转录和翻译的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 时间 细胞分裂前的间期 生长发育全过程（活细胞都进行） 场所 主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体等 ________ 模板 DNA的两条链均为模板 ________________ mRNA 原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 ________ 酶 等条件 解旋酶、DNA聚合酶等 RNA聚合酶等 核糖体、转运RNA等 配对方式 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、C—G、T—A、G—C ________ 特点 半保留复制， 边解旋边复制 边解旋边转录 一条mRNA可同时结合多个核糖体，同时合成多条肽链 方向 新链从5′端→3′端延伸 新链从5′端→3′端延伸 核糖体沿mRNA的 5′端→3′端移动 产物 2个子代DNA分子 mRNA、________ 多肽链 意义 使遗传信息从亲