4.1 基因指导蛋白质的合成导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

4.1基因指导蛋白质的合成学案 【学习目标】 1.利用对比分析，归纳和概括，辨别三种RNA的结构和组成。(科学思维) 2.通过图示和列表比较转录和翻译的异同。(科学思维) 3.从存在位置、作用等方面，探讨密码子、反密码子和遗传信息之间的关系，构建知识脉络。(生命观念) 4.通过对资料进行分析归纳，概括中心法则的提出及发展过程。(科学思维) 5.通过对中心法则的理解记忆，认同遗传信息流动的观念。(生命观念) 【学习重难点】 1.了解基因控制蛋白质合成的中间物质──RNA的基本单位、化学组成和种类，以及它与DNA在组成、结构、功能和分布等方面的异同。 2、概述基因表达的转录过程。 【预习新知】 遗传信息的转录 1、RNA的组成元素： C  H  O  N  P   2、RNA的基本组成单位： 核糖核苷酸   3、RNA的种类及功能 项目 mRNA tRNA rRNA 名称 信使RNA 转运RNA 核糖体RNA 结构 单链 单链，呈三叶草型，一端携带特定的氨基酸，另一端有反密码子 单链 功能 传递遗传信息，蛋白质合成的模板 识别mRNA上的密码子并转运氨基酸 参与构成核糖体 分布 细胞核、细胞质中 细胞质中 核糖体 共同点 都经过转录产生，基本单位相同，都与翻译的过程有关 4、转录的概念：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 5、转录的过程： ①DNA双链解开、碱基暴露出来 ②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 的作用下开始mRNA的合成 ③新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上 ④合成的mRNA从DNA链上释放，而后，DNA双螺旋恢复 6、转录的场所： 主要是细胞核，在线粒体和叶绿体中也能发生转录 7、转录的模板： DNA的一条链 8、转录的原料：  4种核糖核苷酸 9、转录的产物： mRNA  tRNA  rRNA 遗传信息的翻译 1、翻译的概念：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 这一过程叫做翻译 2、翻译的实质：将mRNA 的碱基序列翻译成 蛋白质 的氨基酸序列 3、密码子的概念：mRNA上 3 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 4、密码子的特性： 通用性 、 简并性 5、反密码子的概念：每个tRNA 的3个碱基可以与mRNA 上的密码子互补配对，叫做反密码子。 6、密码子与反密码子的区别：   密码子 反密码子 种类 64种 61种 位置 mRNA tRNA 实质 决定一个氨基酸的3个相邻的碱基(终止密码子除外) 与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基 7、翻译的过程： ①起始：mRNA与核糖体结合 ②运输：tRNA携带氨基酸置于特定位置 ③延伸：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上(一个mRNA可以结合多个核糖体) ④终止：当核糖体读取到mRNA上的终止密码子时，合成终止 8、翻译的方向：根据肽链的长度判断翻译进行的方向，越长的肽链，翻译开始的时间越早 9、计算问题：在控制蛋白质和转录和翻译的过程中模板链、非模板链以及信使RNA链各段链中相对应的碱基在本链中含量的比值是相等的 10、DNA的复制、转录、翻译之间的比较 项目 DNA复制 转录 翻译 时间 主要发生在有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ的间期 生长发育的整个过程中 场所 主要在细胞核中，少部分在线粒体和叶绿体中 细胞质中的核糖体上 原料 4种脱氧核糖核甘酸 4中核糖核苷酸 21种氨基酸 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 能量 ATP 酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶 模板去向 分别进入两个子代DNA中 模板链与非模板链重新组成双螺旋结构 分解成单个核糖核苷酸 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 一个mRNA分子可结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链 （一）中心法则 提出者：克里克。 内容 (1)DNA的复制：遗传信息从DNA流向DNA。 (2)转录：遗传信息从DNA流向RNA。 (3)翻译：遗传信息从RNA流向蛋白质。 发展及补充 内容 信息流动 举例 RNA自我复制 遗传信息从RNA流向RNA 少数生物(如烟草花叶病毒) RNA逆转录 遗传信息从RNA流向DNA 少数生物(如HIV) 完善后的中心法则，用图解表示为 (1)DNA、RNA是信息的载体。 (2)蛋白质是信息的表达产物。 (3)ATP为信息的流动提供能量，即生命是物质