基因指导蛋白质合成教案--高一下学期生物人教版必修2.docx

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1、4.1 基因指导蛋白质的合成导入：我们在上一章的最后一节课提到了海蜇体内存在着绿色荧光蛋白基因，那么我们能否将这个基因提取出来，转入其他的生物，使得其他的小动物也能在紫外灯下发出荧光呢？答案是肯定的，请同学们看课件上的两幅图片，分别是转入荧光蛋白基因的小猪和小猴子，发出了美丽的荧光。那么荧光蛋白基因转入其他动物体内，是怎样控制蛋白质的合成，进而控制生物的性状呢？这节课我们就来探究这个问题基因指导蛋白质合成的第一部分，转录。下面请同学们一起朗读学案上的学习目标。知道了这节课的学习目标，我们还要回顾两个问题：1. 基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA主要存在于细胞核中。2. 蛋白质的合成在细胞质

2、的核糖体上进行。在这里，我一个疑问，就是DNA要如何突破核膜的重围，指导蛋白质的合成呢？l 自主学习1 猜想DNA如何控制蛋白质的合成？学生回答：在蛋白质和DNA之间，存在着RNA（或中间物质）作为信使。回答的很好，我想请同学们观看一个沃森的回忆视频。可见英雄所见略同，当年的沃森也有同样的猜想，并且将这一猜想写在了桌上，克里克便成了他的忠实的支持者。但是科学研究光有猜测是不可行的，还需要实验加以验证。现在还需要小科学家们，提供一实验思路，验证RNA与蛋白质合成有关。l 小组合作1 提出验证RNA与蛋白质合成有关的实验思路。（提示：借鉴DNA是转化因子的实验）学生回答：存在RNA能产生蛋白质，加

3、入RNA酶以后蛋白质合成终止。事实上，在1955年，有科学家分别用洋葱根尖和变形虫进行实验。如果往洋葱根尖细胞和变形虫中加入RNA酶分解细胞质中的RNA，细胞中的蛋白质合成就会停止。而再加进从酵母菌中提取的RNA，则又能够合成一定数量的蛋白质。结果表明：蛋白质合成显然与RNA有关。1967年克里克明确提出，DNA是通过RNA指导蛋白质合成的，并把这一过程形象的写成DNARNA蛋白质，这一过程叫做基因的表达。但是为什么在寻找信使时，科学家会将目光放在RNA上呢？下面请同学们阅读课本P62-63，回答问题。l 自主学习2 阅读课本P62-63，回答问题1. DNA与RNA的比较DNARNA基本单位

4、脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A、T、G、CA、U、G、C结 构双螺旋结构多为单链主要存在部位细胞核细胞质2. RNA适于作DNA的信使的原因（1）RNA分子结构与DNA很相似，是由4种核糖核苷酸连接而成，可以储存遗传信息。（2）RNA一般为单链，比DNA短，因此能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。（3）RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，即A-U,T-A,C-G,G-C。我们已经找到了充当信使的物质，那么DNA是如何将遗传信息传递给RNA呢？l 小组合作2 阅读课本P63，构建转录的模型，并思考以下问题。利用纸片作为脱氧核糖核苷酸或者核糖核苷酸，胶带作为R

5、NA聚合酶，演示转录的过程。演示过程学生可能以任意一条链开始转录，提示实际转录过程是以特定的某条链开始转录。转录的过程：（1）解旋：DNA双螺旋解开，DNA双链的碱基得以暴露。（2）配对：游离的核糖核苷酸随机的与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA碱基互补时，两者以氢键相连。（3）连接：在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。（4）释放：合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复。【小试身手】请以1链为模板，写出该DNA片段转录后的产物1链 TACACTAAAGGTGTCGGCATC2链 ATGTGATTTCCACAGCCGTAG产物 AUGUGA

6、UUUCCACAGCCGUAGl 自主学习3 观察转录后的mRNA的碱基序列，回答以下问题。1.转录成的mRNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链（1链）的碱基序列有何关系？回答：转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系，与DNA双链间碱基互补配对不同的是，RNA链中与DNA链的A配对的是U，不是T。2.与DNA的另一条链（2链）的碱基序列有哪些异同？回答：与DNA另一条链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是Ul 自主学习4 根据转录模型的构建过程，总结转录相关知识。1.概念: 在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。2

7、.场所：主要在细胞核3.模板：DNA的一条链4.酶：RNA聚合酶5.原料：游离的核糖核苷酸6.遵循碱基互补配对原则：AU、CG、TA、GC7.产物：RNA刚刚发现RNA的时候，科学家们也利用了X-射线照射了RNA，但是并没有得到有意义的照片。后来才发现，RNA并不只是一种，而是三种。（图片展示）其中呈现链状的是我们的主角信使RNA，又叫mRNA，是传递信息的媒介。呈现三叶草结构的是转运RNA，又叫tRNA，主要负责识别并运输氨基酸。最后一种会和蛋白质结合，构成核糖体，所以得名核糖体RNA，又叫rRNA。这三兄弟统称为RNA，都在细胞核中合成、加工后，通过核孔进入细胞质，开启一段新的征程蛋白质的

8、合成阶段，是我们下节课要学习的知识。现在，请同学们思考一个问题，RNA的功能有哪些呢？l 自主学习5 总结RNA的功能1. 某些RNA能催化体内的化学反应2. 是RNA病毒的遗传物质3. mRNA是传递信息的媒介4. tRNA识别并转运氨基酸5. rRNA与蛋白质构成核糖体我们来一起回顾这节课的知识点。1.（2020新课标）染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子1（2018海南卷，10）转录时有DNA双链解开和恢复的过程2（2018江苏卷，3）真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成3（2018全国卷，2）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。

9、下列相关叙述错误的是（）A真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物 B真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶4（2018海南卷，13）D细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板3（2017年新课标卷，1）AtRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来（2017年新课标卷，1）C细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生6（2017年海南卷，25）D一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA7.（2016新课标2卷.2) 某种物质可插入DN

10、A分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是A.随后细胞中的DNA复制发生障碍 B.随后细胞中的RNA转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期 D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用52014江苏卷 关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是()A一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子碱基数是n/2个B细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率CDNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化2011江苏生物卷转录时以核糖核苷酸为原料 2011江苏生物卷转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列学科网（北京）股份有限公司