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高二生物RNA和蛋白质的合成教案
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a.mRNA的碱基序列与作为模板的DNA单链上的碱基序列是互补配对关系；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。
b.mRNA的碱基序列与DNA非模板链的碱基序列基本相同，只是对应DNA链上T的位置，在RNA链上是U。
（2）翻译
①核糖体与mRNA的结合部位有两个tRNA结合位点。
②参与翻译的密码子可分为三类：
a.起始密码：AUG、GUG，此类密码子也编码氨基酸。
b.终止密码：UAA、UGA、UAG，此类密码子不编码氨基酸，只起终止信号的作用。
c.其他密码子：共59个，只起编码氨基酸的作用。
③tRNA：氨基酸的运载工具，像三叶草的叶形，其上有反密码子。
④一个mRNA分子上可同时结合多个核糖体，合成多条肽链。
题例领悟
【例题1】2007上海高考，2 密码子存在于（ ）
A.DNA B. mRNA C.tRNA D.核糖体
解析：DNA分子中碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序代表着遗传信息；mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，叫做一个“密码子”；tRNA上只能识别并转运氨基酸，作为运载工具能通过3个碱基（反密码子）与mRNA上密码子的三个碱基互补配对，决定氨基酸的种类，核糖体是进行翻译的场所。
答案：B
领悟
密码子只存在于mRNA上，反密码子只存在于tRNA上，遗传信息只存在于DNA上。
【例题2】 牛胰岛素由两条肽链构成，共有51个氨基酸。则牛胰岛素含有的肽链数以及控制其合成的基因至少含有的脱氧核苷酸数目依次是（ ）
A.49，306 B.49，153 C.51，306 D.51，153
解析：牛为真核生物，其基因中有外显子和内含子之分，即氨基酸与基因中的脱氧核苷酸数并不成一定的比例关系，但题目中加了“至少”两字后做了限定，相当于不存在内含子的计算，所以“至少”含有的核苷酸数为6×51＝306，该蛋白质失去的水分子数＝氨基酸数－肽链条数＝51－2＝49。
答案：A
领悟
在转录和翻译过程中，基因中的碱基数（指双链）、RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6∶3∶1。
【例题3】 细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。
（1）在DNA的复制过程中，DNA在____________的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用____________复制方式合成子代DNA分子。[]
（2）某基因中的一段序列为…TATGAGCTCGAGTAT…。据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列：____________________________________________________________。
密码子 CAC UAU AUA CUC GUG UCC GAG
氨基酸 组氨酸 酪氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 缬氨酸 丝氨酸 谷氨酸
（3）真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核仁消失外，在显微镜下还可观察到___________和______________的出现。
解析：DNA复制过程中，通过解旋酶的作用打开碱基对之间的氢键，双螺旋链解开成为两条单链。并以每一条单链为模板，采用半保留复制方式合成子代DNA分子。由题中基因的碱基序列知转录形成的mRNA的碱基序列是…AUACUCGAGCUCAUA…，所以该基因编码的氨基酸序列为：异亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。
答案：（1）解旋酶 半保留 （2）异亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸 （3）染色体 纺锤体
领悟
DNA复制需要解旋酶打开碱基对之间的氢键，需要DNA聚合酶把脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链。基因上的遗传信息通过转录把遗传信息传递到信使RNA上，变成了信使RNA上的密码子序列，然后翻译成蛋白质的氨基酸序列。
课堂反馈
1.已知一个蛋白质分子由2条肽链组成，连接蛋白质分子的氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中A和G共200个，则转录成信使RNA的DNA分子中，最少应有C和T的个数为（ ）
A.400 B.200 C.600 D.800
解析：考查基因控制蛋白质合成。DNA控制蛋白质合成中，DNA碱基数量与氨基酸数量之间的关系可表示为m＝6a（m是DNA碱基数量，a是氨基酸数量），由题意知：合成的蛋白质中氨基酸的数量a＝198＋2＝200个，则知DNA碱基数m＝6a＝6×200个＝1 200个。在DNA分子中A＝T，G＝C，所以，A＋G＝T＋C，所以T＋C有1 200×1/2＝600个。
答案：C
2.在遗传信息的翻译过程中，翻译者是（ ）
A.基因 B.信使RNA C.转运RNA D.遗传密码
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b.mRNA的碱基序列与DNA非模板链的碱基序列基本相同，只是对应DNA链上T的位置，在RNA链上是U。
（2）翻译
①核糖体与mRNA的结合部位有两个tRNA结合位点。
②参与翻译的密码子可分为三类：
a.起始密码：AUG、GUG，此类密码子也编码氨基酸。
b.终止密码：UAA、UGA、UAG，此类密码子不编码氨基酸，只起终止信号的作用。
c.其他密码子：共59个，只起编码氨基酸的作用。
③tRNA：氨基酸的运载工具，像三叶草的叶形，其上有反密码子。
④一个mRNA分子上可同时结合多个核糖体，合成多条肽链。
题例领悟
【例题1】2007上海高考，2 密码子存在于（ ）
A.DNA B. mRNA C.tRNA D.核糖体
解析：DNA分子中碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序代表着遗传信息；mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，叫做一个“密码子”；tRNA上只能识别并转运氨基酸，作为运载工具能通过3个碱基（反密码子）与mRNA上密码子的三个碱基互补配对，决定氨基酸的种类，核糖体是进行翻译的场所。
答案：B
领悟
密码子只存在于mRNA上，反密码子只存在于tRNA上，遗传信息只存在于DNA上。
【例题2】 牛胰岛素由两条肽链构成，共有51个氨基酸。则牛胰岛素含有的肽链数以及控制其合成的基因至少含有的脱氧核苷酸数目依次是（ ）
A.49，306 B.49，153 C.51，306 D.51，153
解析：牛为真核生物，其基因中有外显子和内含子之分，即氨基酸与基因中的脱氧核苷酸数并不成一定的比例关系，但题目中加了“至少”两字后做了限定，相当于不存在内含子的计算，所以“至少”含有的核苷酸数为6×51＝306，该蛋白质失去的水分子数＝氨基酸数－肽链条数＝51－2＝49。
答案：A
领悟
在转录和翻译过程中，基因中的碱基数（指双链）、RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6∶3∶1。
【例题3】 细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。
（1）在DNA的复制过程中，DNA在____________的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用____________复制方式合成子代DNA分子。[]
（2）某基因中的一段序列为…TATGAGCTCGAGTAT…。据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列：____________________________________________________________。
密码子 CAC UAU AUA CUC GUG UCC GAG
氨基酸 组氨酸 酪氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 缬氨酸 丝氨酸 谷氨酸
（3）真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核仁消失外，在显微镜下还可观察到___________和______________的出现。
解析：DNA复制过程中，通过解旋酶的作用打开碱基对之间的氢键，双螺旋链解开成为两条单链。并以每一条单链为模板，采用半保留复制方式合成子代DNA分子。由题中基因的碱基序列知转录形成的mRNA的碱基序列是…AUACUCGAGCUCAUA…，所以该基因编码的氨基酸序列为：异亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸。
答案：（1）解旋酶 半保留 （2）异亮氨酸、亮氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸 （3）染色体 纺锤体
领悟
DNA复制需要解旋酶打开碱基对之间的氢键，需要DNA聚合酶把脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链。基因上的遗传信息通过转录把遗传信息传递到信使RNA上，变成了信使RNA上的密码子序列，然后翻译成蛋白质的氨基酸序列。
课堂反馈
1.已知一个蛋白质分子由2条肽链组成，连接蛋白质分子的氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中A和G共200个，则转录成信使RNA的DNA分子中，最少应有C和T的个数为（ ）
A.400 B.200 C.600 D.800
解析：考查基因控制蛋白质合成。DNA控制蛋白质合成中，DNA碱基数量与氨基酸数量之间的关系可表示为m＝6a（m是DNA碱基数量，a是氨基酸数量），由题意知：合成的蛋白质中氨基酸的数量a＝198＋2＝200个，则知DNA碱基数m＝6a＝6×200个＝1 200个。在DNA分子中A＝T，G＝C，所以，A＋G＝T＋C，所以T＋C有1 200×1/2＝600个。
答案：C
2.在遗传信息的翻译过程中，翻译者是（ ）
A.基因 B.信使RNA C.转运RNA D.遗传密码
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