高中生物必修2第四章基因的表达导学案.docx

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高中生物必修2第四章基因的表达导学案

第4章基因的表达

第1节基因指导蛋白质的合成（第1课时）

【本课时学习目标（导）】

教学目标：

概述遗传信息的转录和翻译。

运用教学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。

教学重点：

遗传信息的转录和翻译过程。

教学难点：

遗传信息的翻译过程。

【自主思考（思）】

一、关于信使RNA和转运RNA

1.信使RNA：

它以为模板在内转录而成，同时遗传信息由传递给，而后信使RNA来到细胞质中与

结合指导蛋白质的合成。

2.转运RNA：

是运载的工具，其一端具有携带氨基酸的部位，另一端有，可以与mRNA上的互补配对。

二、遗传信息的转录

是指在内进行的，以作为模版，遵循原则，合成的过程。

转录时DNA双链首先，使碱基暴露，四种游离的核糖核苷酸A、G、C、U将分别与DNA中的配对形成氢键，在的作用下，核糖核苷酸连接形成一个mRNA并从DNA链上释放，DNA双链恢复。

【小组合作学习（议、展、评）】

1.从组成成分上看，RNA与DNA的主要区别是什么？

2．DNA在细胞核内，合成蛋白质的核糖体在细胞质中，DNA是直接跨过核膜进入细胞质的吗？

3.简述遗传信息转录的过程。

【课堂训练（检）】

1．下列关于DNA分子复制和转录区别的叙述中正确的是（）

A．产物相同B．两者的碱基互补配对方式相同

C．场所相同D．酶相同

2．下列不属于遗传信息转录必需条件的是（　　）

A．解旋酶　　　　B．ATPC．模板链D．氨基酸

3．DNA的复制、转录和蛋白质的合成分别发生在（　　）

A．细胞核、细胞质、核糖体B．细胞核、细胞核、核糖体

C．细胞质、核糖体、细胞核D．细胞质、细胞核、核糖体

4.在信使RNA分子结构中，相邻的碱基G和C之间是通过（）结构连接而成。

A.3个氢键B.–脱氧核糖-磷酸基-脱氧核糖-

C.–核糖-磷酸基-核糖-D.–磷酸基-核糖-磷酸基-

5.一条DNA链的核苷酸序列是TAC-CGG-AGT。

下列哪一项是由此链转录产生的mRNA（）

A.AGU-GCC-UCAB.ACU-GAA-CGA

C.ATG-GCC-TACD.UAC-CGG-AGU

【课后练习（练）】

1．对于一个动物个体来说，几乎所有的体细胞都含有相同的基因，但细胞与细胞之间存在结构和功能上的差异，这是因为它们合成不同的（　　）

A．tRNAB．mRNA

C．组蛋白D．核糖体

2．遗传信息的“转录”与“复制”过程相同的是（　　）

A．只以DNA的一条链为模板

B．以碱基U与碱基A配合成对

C．合成的产物是mRNA

D．按照碱基互补配对原则进行

3．有三个核酸分子，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸长链，它的组成是（　　）

A．1个RNA,2个DNAB．3个DNA

C．1个DNA,2个RNAD．3个RNA

4.一个DNA分子经过转录可以形成（）

A.一个一种mRNA分子B.一个多种mRNA分子

C.多个一种mRNA分子D.多个多种mRNA分子

5．某mRNA分子中，U占20%，A占10%，那么它的模板DNA片段中胞嘧啶占（　　）

A．25%B．30%C．35%D．70%

6.有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是（）

A.两种过程都可在细胞核中发生

B.两种过程都有酶参加反应

C.两种过程都以脱氧核苷酸为原料

D.两种过程都以DNA为模板

7.下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是（）

A.遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同

B.遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，rRNA或tRNA上，碱基构成相同

C.遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同

D.遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同

8.某DNA片段所转录的mRNA中尿嘧啶占28%，腺嘌呤占18%，则这个DNA片段中胸腺嘧啶和鸟嘌呤分别占（）

A.46%，54%B.23%，27%

C.27%，23%D.46%，27%

9．下图为生物信使RNA合成过程图，请据图完成问题：

（1）R所示的节段①处于什么状态？

________________；形成这种状态需要的条件是__________________________。

（2）图中②是以______________为原料，按照______________原则合成的，合成后的去向是________________。

（3）图中③表示酶分子，它的作用是____________________________。

（4）图中④称为________链。

【学习笔记】

第4章基因的表达

第1节基因指导蛋白质的合成（第2课时）

【自主思考（思）】

一、遗传信息的翻译

在细胞质的上，以mRNA为模板以为运载工具，合成具有顺序的蛋白质的过程。

其实质是将mRNA中的

翻译成了蛋白质的。

二、遗传信息、密码子和反密码子

1.遗传信息：

指基因中控制遗传性状的。

对于某个基因来说，其中的是固定不变的，而不同的基因之间是各不相同的。

这样既保证了遗传信息的，又保证了遗传信息的，从而决定了蛋白质的。

2.密码子

概念：

上能够决定一个氨基酸的相邻碱基构成一个密码子。

四种碱基每三个组成1个密码子，所以总共可形成种密码子。

但组成蛋白质的20种的氨基酸实际由种密码子决定。

特点

①一个密码子只能决定氨基酸，一种氨基酸可以由（密码的简并）决定。

②密码子在生物界是通用的，说明所有的生物可能有共同的起源或生命在本质上是的。

3.反密码子：

指分子上与分子中密码子互补配对的，与相应的DNA模板链上对应的碱基相同，只是DNA链上碱基

的位置，在转运RNA链上为。

【小组合作学习（议、展、评）】

1.哪几种RNA参与了翻译过程？

2.简述遗传信息的翻译过程。

3.转录和翻译过程中都有碱基互补配对吗？

如果有，是什么分子进行了互补配对？

4.基因中碱基数，mRNA中碱基数，和蛋白质中的氨基酸数，在数量上有什么关系？

【课堂训练（检）】

1．在蛋白质合成的翻译过程中，碱基互补配对发生于哪两者之间（　　）

A．氨基酸与tRNAB．mRNA与tRNA

C．DNA与mRNAD．核糖体与mRNA

2．下列说法不正确的是（　　）

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转运RNA来转运

3．下列关于遗传密码子的叙述中，错误的是（　　）

A．一种氨基酸可能有多种与之对应的遗传密码子

B．GTA肯定不是遗传密码子

C．每种密码子都有与之对应的氨基酸

D．信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定同一种氨基酸

4．某个基因含有6000个碱基，由它控制合成的一条肽链所含的肽键应是（　　）

A．999个B．1000个C．1999个D．2000个

5.DNA分子复制、转录以及翻译所需的原料一次是（）

A.脱氧核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸

B.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、蛋白质

C.核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸

D.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸

6.关于转录和翻译的叙述，错误的是（）

A.转录时以核糖核苷酸为原料

B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定的碱基序列

C.翻译时多肽链的氨基酸排列顺序取决于核糖体

D.不同密码子可以编码同种氨基酸

【课后练习（练）】

1．如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程（AA代表氨基酸），下列叙述正确的是（　　）

A．能给该过程提供遗传信息的只能是DNA

B．酶或激素一定是该过程合成的产物

C．有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应

D．该过程有水产生

2．mRNA在翻译过程中，具有模板作用的根本原因是mRNA（　　）

A．能与核糖体特异性结合

B．能由细胞核转移到细胞质

C．由特定的核苷酸结合而成链状

D．转录了DNA上的遗传信息

3．如图所示转录、翻译过程中，所涉及的碱基种类和核苷酸种类分别有几种（　　）

DNA　　…C—T—C—A…

转录↓

mRNA…G—A—G—U…

翻译↓

tRNA…C—U—C—A…

A．5、2B．6、2C．5、7D．5、5

4．一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数、合成这段多肽需要的tRNA个数以及转录此mRNA的基因中至少含碱基数依次为（　　）

A．32、11、66B．36、12、72

C．12、36、24D．11、36、72

5.人体唾液腺合成、分泌唾液淀粉酶的过程不涉及（）

A.DNA复制B.核糖体、内质网、高尔基体等细胞器

C.信使RNA的合成D.细胞的呼吸作用和ATP

6.一条信使RNA上有48个碱基，经翻译（不考虑终止密码子）而合成一条肽链时，应最多脱去（）个水分子。

A.48B.24C.16D.15

7.如果细胞甲比细胞乙RNA的含量多，可能的原因有（）

A.甲合成的蛋白质比乙多B.乙合成的蛋白质比甲多

C.甲含的染色体比乙多D.甲含的DNA比乙多

8.关于密码子的叙述正确的是（）

A.能编码氨基酸的密码子为64个

B.一种氨基酸可能有多种对应的密码子

C.GTA只能编码一种氨基酸

D.同一密码子在人和大肠杆菌细胞中编码的氨基酸不同

9.下列过程中碱基互补配对方式与翻译过程相同的是（）

A.转录B.RNA自我复制

C.逆转录D.DNA自我复制

10．下图是基因控制蛋白质合成过程示意图，请回答：

（1）图示中，DNA的信息链是__________。

（2）遗传信息是指________分子上的______________的排列顺序。

（3）转运RNA的功能是_______________________________________。

（4）图示中的DNA片段决定着______个氨基酸；共需_______个转运RNA来运载。

（5）图示中，细胞核内发生的过程叫做____________，核糖体上发生的过程叫做_____________。

（6）图中核糖体在mRNA上相对运动方向是由________向________。

【学习笔记】

第4章基因的表达

第1节基因指导蛋白质的合成（练习案）

1．已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。

假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为CGGACCACAGTC……AGGAACTTCGAT（其中“……”表示省略了214个碱基，并且不含有编码终止密码的序列），若以此链为模板转录，最终形成的多肽分子中肽键的数目最多是（　　）

A．74B．75C．77D．78

2．DNA分子模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表，则下图所示tRNA所携带的氨基酸是（　　）

GCA

CGT

ACG

TGC

赖氨酸

丙氨酸

半胱氨酸

苏氨酸

A．赖氨酸B．丙氨酸C．半胱氨酸D．苏氨酸

3．关于转录和翻译的叙述，错误的是（　　）

A．转录时以核糖核苷酸为原料

B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列

C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质

D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性

4．一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。

则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是（　　）

A．m、

－1B．m、

－2

C．2（m－n）、

－1D．2（m－n）、

－2

5．在一个细胞周期内，T和U两种碱基被大量利用时，细胞的生理活动是（　　）

选项

大量利用的碱基

细胞生理活动

DNA分子正在复制

U和T

正处于分裂间期

正在大量合成转运RNA

正在大量合成蛋白质

6．某基因有192个脱氧核苷酸，其控制合成的多肽应脱掉的水分子数为（　　）

A．192个B．95个C．32个D．31个

7.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（　　）

A．75对碱基B．78对碱基

C．90对碱基D．93对碱基

8．下列何者与翻译无直接关系（　　）

A．DNAB．mRNAC．tRNAD．核糖体

9.把控制兔子血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成兔子的血红蛋白，这说明（）

A.不同生物共用一套遗传密码

B.蛋白质的合成过程很简单

C.兔血红蛋白的合成基因进入大肠杆菌

D.兔子的DNA可以指导大肠杆菌的蛋白质合成

10.下列关于蛋白质代谢的叙述，错误的是（）

A.噬菌体利用细菌的酶合成自身的蛋白质

B.线粒体和叶绿体中的DNA可通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成

C.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成自身的蛋白质

D.tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成

11.治疗艾滋病（其遗传物质为RNA）的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似，试问AZT抑制病毒繁殖的机制是（）

A.抑制艾滋病病毒RNA基因的转录

B.抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制

C.抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程

D.抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录

12.尿嘧啶核糖核苷（简称尿苷）在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。

如果选用含有3H-尿嘧啶核糖核苷的营养液处理货的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，整个小肠粘膜层上均有放射性出现。

推测下列与之密切相关的过程是（）

A.DNA复制B.转录C.翻译D.逆转录

13.某转录下来的信使RNA的碱基中，腺嘌呤占20%，尿嘧啶占16%，则其模板DNA双链中鸟嘌呤占（）

A.32%B.36%C.48%D.64%

14.已知AUG、GUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。

某信使RNA的碱基排列顺序如下：

A-U-U-C-G-A-U-G-A-C…（40个碱基）…C-U-C-U-A-G-A-U-C-U，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为（）

A.20B.15C.16D.18

15．RNA是生物体内最重要的物质基础之一，它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架，但长期以来，科学家一直认为，RNA仅仅是传递遗传信息的信使。

近年科学家发现，一些RNA小片段能使特定的植物基因处于关闭状态，这种现象被称作RNA干扰（简称RNAi）。

近日，分子生物学家发现RNAi在老鼠和人体细胞中也可以“停止基因活动”。

据上述材料回答：

（1）老鼠细胞的________________________等结构中有RNA分布。

（2）你认为RNA使基因处于关闭状态，是遗传信息传递的哪个过程受阻，为什么？

举例说明。

（3）是否可以说“RNA也可以控制生物的性状”？

结合以上材料，说明理由。

16.下图为人体内蛋白质合成的一个过程。

据图分析并回答问题。

（1）图中所合成肽链的原料来自________和________。

（2）图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的步骤，是________，该步骤发生在细胞的________部分。

（3）图中Ⅰ是________。

按从左到右次序写出（　　）________内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序：

________。

（4）该过程不可能发生在（　　）

A．神经细胞B．肝细胞

C．成熟的红细胞D．脂肪细胞

【学习笔记】

第4章基因的表达

第2节基因对性状的控制

【本课时学习目标（导）】

教学目标：

解释中心法则。

举例说明基因与性状的关系。

教学重点和难点

教学重点：

中心法则；基因、蛋白质与性状的关系。

教学难点：

基因、蛋白质与性状的关系。

【自主思考（思）】

一、中心法则

中心法则是对规律的概括，经过几十年的研究，现在人们已经认识到遗传信息的传递途径主要有：

（1）从DNA流向DNA，即DNA的

（2）从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的和

（3）从RNA流向RNA，也就是RNA的

（4）从流向，也称逆转录。

概括中心法则的图解：

二、基因、蛋白质与形状的关系

1．基因控制生物性状的两种基本方式

①基因通过控制来控制代谢过程，进而控制生物的性状，如人的、豌豆的等。

②基因控制性状是通过控制来实现的，自然界中，既存在单基因对性状的控制，也存在多基因对性状的控制，如

（病）、（病）。

2.、、之间存在复杂的相互作用网络，精细的调控着生物体的性状。

【小组合作学习（议、展、评）】

1.所有RNA病毒的遗传信息传递途径都相同吗？

为什么？

2．对于镰刀型细胞贫血症患者而言，编码血红蛋白的正常基因中的碱基对发生替换后，转录产生的密码子决定的氨基酸是否一定改变？

3.基因与性状之间是否都是一一对应的线性关系？

【课堂训练（检）】

1．在绝大多数生物中，遗传信息的主要传递方式是（　　）

A．蛋白质→DNA→RNAB．蛋白质→RNA→DNA

C．DNA→RNA→蛋白质D．RNA→DNA→蛋白质

2．下列关于中心法则的叙述中，不正确的是（　　）

A．它是指遗传信息在生物大分子间的传递过程

B．它首先由英国科学家克里克提出

C．遗传信息的传递方向不可能从RNA传向DNA

D．遗传信息最终要传向蛋白质，使其表达

3．DNA决定RNA的性质是通过（　　）实现的。

A．信使RNA的密码B．DNA特有的自我复制

C．碱基互补配对原则D．转运RNA的媒介

4．豚鼠和马的体细胞具有相同数目的染色体，但性状差异很大，根本原因是（）

A．基因选择性表达的结果B．DNA分子中碱基对排列顺序不同

C．DNA分子的数目不同D．DNA分子中碱基配对方式不同

5.下图所示过程，正常情况下在动、植物细胞中都不可能发生的是（）

A.①②B.③④⑥C.⑤⑥D.②④

【课后练习（练）】

1．下面是关于基因、蛋白质和性状之间关系的叙述，其中不正确的是（　　）

A．基因可以决定性状

B．蛋白质的结构可以直接影响性状

C．基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的

D．蛋白质的功能可以控制性状

2．据报道，美国哈佛大学医学院的科学家们研制了一项化学干扰技术，有望使人体的致病基因“沉默下来”。

这项干扰技术很可能是干扰了细胞内的（　　）

A．ATP的分解过程B．某mRNA的合成过程

C．许多DNA的复制过程D．蛋白质代谢过程中的转氨基作用

3.下图是果蝇染色体上的白眼基因示意图，下列叙述正确的是（）

A．果蝇体细胞中含有白眼基因则一定表现出白眼性状

B．S基因是有遗传效应的DNA片段

C．白眼基因发生突变，则果蝇的性状一定会发生变化

D．该基因如果导入其他生物体内则不会具有遗传效应

4．下列关于蛋白质合成过程的叙述中，不正确的是（　　）

A．细胞核内的基因控制着蛋白质的生物合成

B．信使RNA直接指导着蛋白质的合成过程

C．核糖体在信使RNA上每次移动一个碱基

D．转运RNA是蛋白质合成过程中的翻译者

5.如下图所示，根据下列图解回答：

（1）此图解全过程叫____________。

（2）图中①的生理过程叫____________；进行的场所是细胞的__________内；进行的时间是细胞分裂的________期。

（3）图中②的生理过程叫__________；进行的场所是细胞的__________内。

（4）图中③的生理过程叫__________；该过程需要在____________的作用下才能进行。

（5）图中④的生理过程叫____________；该过程的发生说明RNA也可作为生物的____________。

（6）图中⑤的生理过程叫__________；进行的场所是细胞内的__________。

（7）从DNA的功能看，图中①过程属于DNA的__________功能；图中②和⑤过程属于DNA的__________功能。

6.下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。

（1）完成过程①需要________________________等物质从细胞质进入细胞核。

（2）从图中分析，核糖体的分布场所有__________________。

（3）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。

由此可推测该RNA聚合酶由__________中的基因指导合成。

（4）用α鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α鹅膏蕈碱抑制的过程是________（填序号），线粒体功能________（填“会”或“不会”）受到影响。

【学习笔记】

第4章基因的表达

第2节基因对性状的控制（练习案）

1．真核生物染色体DNA中遗传信息的传递与表达过程，在细胞质中进行的是（　　）

A．复制　　　B．转录C．翻译D．转录和翻译

2．在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是（　　）

A．用mRNA为模板逆转录合成DNA

B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成

C．将供体DNA片段转入受体细胞，再进一步筛选

D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA

3．关于转运RNA和氨基酸之间相互关系的说法，正确的是（　　）

A．每种氨基酸都可由几种转运RNA携带

B．每种氨基酸都有它特定的一种转运RNA

C．一种转运RNA可以携带几种结构上相似的氨基酸

D．一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA来将它带到核糖体上

4．下列关于“中心法则及其发展”含义的叙述错误的是（　　）

A．表示遗传信息的传递方向

B．表示基因控制蛋白质合成的过程

C．DNA只能来自DNA的复制

D．基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状

5．如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。