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第四章基因的表达 4.1 基因指导蛋白质的合成第1课时一、教学目标知识与技能1.说明基因与遗传信息的关系2.概述遗传信息的转录和翻译的过程过程与方法1.通过指导学生设计制作转录和翻译过程的剪纸模型，培养学生创新意识和实践能力2.通过DNA和RNA的对照掌握类比方法3.通过RNA的碱基决定氨基酸的学习，掌握先逻辑推理再经实验验证的方法4.通过遗传信息的传递与表达的学习，建立信息意识，学会从信息角度认识事物的方法5.利用课本插图和课件，培养和发展学生的读图能力；提高分析、类比归纳的学习方法情感态度与价值观1.体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美2.认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结3.通过介绍科学史实，开阔学生的眼界，对学生进行热爱科学、探求真理的教育4.感悟科学破解遗传密码的过程二、教学重点三、教学难点1.理解基因表达的转录和翻译的概念和过程2.认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子3.计算问题：基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系，以图解方法解决四、教具：挂图、投影、多媒体课件五、教学方法讨论法、演示法、实验法六、课时安排：3课时七、教学过程：第一课时【导入】基因（DNA）——→蛋白质↓↓细胞核细胞质的核糖体标题中两种物质合成的场所、存在的场所不一致，那么基因怎样去指导蛋白质合成，怎样穿越空间的界限？就像两个不在一个地方的人如果要联系，我们用电话来联系，那么这两种物质怎么联系呢？推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是RNA。
下面我们就先来学习连接两者的中介媒介：RNA。
一、RNA探究1.尝试小结RNA 适于作信使的原因 ①RNA 可储存遗传信息②RNA 一般是单链，比DNA 短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中 例1.写出下列结构的名称例2.噬菌体所含的核酸、核苷酸、碱基的种类依次是 ；细菌遗传物质中的核酸、核苷酸、碱基的种类依次是 ；人体细胞中所含的核酸、核苷酸、碱基的种类依次是 。
可编辑修改精选全文完整版第4章基因的表达教学设计第1节基因知道蛋白质的合成教学目标的确定课程标准的要求是：概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：1. 概述遗传信息的转录和翻译2. 运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系3. 理解中心法则中遗传信息的传递方向教学实际思路以本节的“问题探讨”中《侏罗纪公园》中恐龙复活为切入，为DNA复制创设情境。
问题探讨：从原理上分析，利用已灭绝生物的DNA，真的能够使他们复活吗？通过小组合作，探讨基因是如何指导蛋白质的合成？通过视频或示意图，让学生直观感受基因指导蛋白质合成的过程，并让学生总结归纳，引出中心法则是如何描述遗传信息的传递规律，最后根据教材或上课时讲解的内容回顾本节课的重难点，加深对本节内容的理解。
板书设计第4章第1节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录二、遗传信息的翻译三、中心法则第2节基因表达与性状的关系教学目标的确定课程标准的要求是：概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质的表现，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：1.举例说明基因与性状的关系2.了解基因选择性表达与细胞分化的关系3.解释表观遗传教学实际思路以本节的“问题探讨”中“水毛茛”来引出本节课的内容，小组合作，探讨基因是如何控制生物体的性状的？通过资料分析，让学生小组合作共同探讨，让学生拥有合作探究的意识，教师在学生讨论中不断补充，帮助学生对问题的理解，最后，老师对学生的回答进行点评，并进行最后的总结板书设计第4章第2节基因表达与性状的关系一、基因表达产物与性状的关系二、基因的选择性表达与细胞分化三、表观遗传。
授课内容：基因指导蛋白质的合成教材：高中生物人教版必修2《遗传与进化》一.学情分析《基因指导蛋白质的合成》是遗传学的重要基础知识，较为抽象和理论化、难懂。
对于该内容的学习，采取的方法主要是：提出问题，让学生自己去解决问题，解决新问题的同时，又注意联系旧知识，这样可以使学生能形成较完整的知识网络。
通过设置相关实验，探究基因对蛋白质合成过程的控制机理，有助于加强对转录和翻译过程等重点知识的理解和掌握.二.知识结构三、教学目标①说明基因与遗传信息的的关系。
②比较DNA与RNA的异同，RNA的种类及功能。
③掌握基因控制蛋白质合成的过程和原理。
四、教学方法①通过基因控制蛋白质的合成的复习培养学生分析综合能力。
②利用图，培养和发展学生的读图能力。
③通过一些知识点的对照掌握类比归纳的方法。
五、教学重点、难点及解决方法：1、教学重点及解决方法[教学重点]遗传信息转录和翻译的过程。
[解决方法]比较RNA与DNA结构的不同，三种RNA的功能及转录与翻译过程，让学生理解各个知识点间的内在联系。
2、教学难点及解决方法[教学难点]遗传信息的翻译过程。
[解决方法]⑴理解碱基与氨基酸的对应关系，比较密码子和反密码子等概念。
⑵讲练结合、分析点拨。
六.课时安排：一个课时（45分钟）七.教学过程八.板书设计第四章基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成（一）基因指导蛋白质的合成过程（二）基因指导蛋白质的合成过程的条件场所：细胞核；模板：DNA解旋，以其中一条有意义链为模板；原料：4种核糖核苷酸（A、U、C、G）；合成产物：单链的mRNA（信使RNA）；所需酶：RNA聚合酶。
（三）DNA与RNA分子结构的异同（1）相同点：（2）异同点：（四）RNA的类型（五）相关概念（1）密码子：（2）反密码子：。
第四章第 1节基因指导蛋白质的合成(第二课时【学习目标】1. 概述遗传信息的翻译2. 运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系【学习重点】重点:遗传信息翻译的过程难点 :遗传信息的翻译过程【使用说明】1.完成自主学习,深入分析教材内容,确定自己的疑难点2.认真独立完成自学检测【课前预习案】※自主学习一、基础知识学习1.密码子是。
2.把氨基酸搬运到核糖体中的“搬运工”是。
①结构:呈 _______________,一端是携带氨基酸的部位,另一端为 __________。
②特性:每种 tRNA 只能识别并转运______种氨基酸。
二、基本过程学习阅读教材 P66第二段及图 4-6 概括翻译的过程,以简练的语言分步骤叙述1. mRNA 进入细胞质,与 ___________结合。
2. 与 mRNA 相互识别,携带特定的氨基酸进入相应的位点。
3.氨基酸形成 _______而转移到占据位点 2的 tRNA 上。
4.核糖体沿移动,肽链延伸。
5.遇到密码子,合成终止。
6.肽链从 _________上脱离,经过一系列步骤,盘曲折叠成成熟的蛋白质分子。
【自学检测】1.下列哪项名称与功能是匹配的 ( A.rRNA —包含产生新核糖体的密码子B.DNA—携带氨基酸到核糖体2.在下列细胞或生物体中,能独立进行“翻译”的是 ( A . SARS 病毒 B.人体成熟红细胞 C.艾滋病的病原体 D.蚕豆根尖生长点细胞3.肌肉主要由蛋白质构成,但平滑肌和骨胳的功能不同,其根本原因是 ( A .所含蛋白质的分子结构不同 B.肌肉细胞的形状不同C .在人体内的分布位置不同 D.控制蛋白质合成的 DNA 结构不同【课内探究案】※探究点一:遗传密码1.信使 RNA 上至少由个碱基来决定一个氨基酸,遗传密码子位于上。
2.观察教材 P65表 4-1的密码子表 , 你有哪些发现 ? 与同学一起交流。
①在 64个遗传密码子中,能决定氨基酸的遗传密码子只有个。
第1节基因指导蛋白质的合成课程要求核心素养知识导图概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成1．从化学组成、结构、分布、功能等方面，概括说明DNA和RNA分子的异同.（科学思维)2．结合图示图解，概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成.(科学思维、符合生命观念)3．从存在位置、作用等方面，概括说明遗传信息、密码子、反密码子的区别。
（科学思维)基础知识·双基夯实一、遗传信息的转录1．RNA的组成、结构和种类：基本单位__核糖核苷酸__组成成分错误!结构一般是__单链__,长度比DNA__短__种类__mRNA、tRNA和rRNA__ 2．遗传信息的转录：(1)概念错误!(2）过程：二、遗传信息的翻译1．密码子和反密码子的比较：项目位置实质种类密码子mRNA 决定氨基酸的__3个__相邻的共有__64__种，决定氨基2．翻译过程：起始：mRNA与__核糖体__结合↓运输：__tRNA__携带氨基酸置于特定位置↓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↓终止:当核糖体到达mRNA上的__终止密码子__时,合成停止↓脱离:肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定__空间结构__和__功能__的蛋白质分子三、中心法则1．提出者：克里克。
2．内容：遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的__复制__；也可以从DNA流向__RNA__，进而流向__蛋白质__,即遗传信息的转录和翻译.3．补充后的中心法则图解〔活学巧练〕判断下列叙述的正误（1)转录的场所是细胞核。
（×）（2)转录时以DNA的两条链同时作模板，以4种核糖核苷酸为原料。
(×）（3）密码子与氨基酸是一一对应关系。
（×)(4)细胞中游离的核糖核苷酸在DNA聚合酶的作用下依次连接而成一个mRNA分子。
第四章第1节基因指导蛋白质的合成一、教学目标1. 知识方面:概述遗传信息的转录和翻译。
2. 能力方面:运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
二、教学重点和难点教学重点遗传信息转录和翻译的过程。
三、自主探讨基因是有遗传效应的DNA片段；DNA主要存在______中，而蛋白质的合成是在_____中进行的。
疑问：１．DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢？推测有一种物质能够作为传达DNA信息的信使，科学家发现此物质就是______。
２．为什么RNA适于作DNA的信使呢？填写下表完成RNA与DNA的比较3.DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？①DNA双螺旋解开，DNA＿＿＿得以暴露，其中＿＿＿提供准确模板；②游离的＿＿＿随机地与DNA链的碱基碰撞，当核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时，即__与A 碰，__与 T碰，__ 与 G碰，__ 与 C碰，两者以氢键结合。
③新结合的_____连接到正在合成的_____分子上；④合成的_______从DNA链上释放，而后，______恢复.4.转录得到的RNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。
那么，RNA上的碱基序列如何能变成蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？即m R NA如何将信息翻译成蛋白质？总结翻译的概念：__________________________________________________.思考：①碱基和氨基酸的对应关系如何？一个碱基决定一个氨基酸只能决定4种，4 =4，不行。
二个碱基决定一个氨基酸只能决定16种，42=16，不行。
三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。
最终，我们知道_______________决定一个氨基酸，___________________称作一个密码子。
如右图所示一条mRNA 片段，有3个密码子，分别是_______,______,_________U U A G AU A U C 请大家查密码子表，分析密码子的特点：一个密码子决定一个特定的氨基酸；(2)有的氨基酸可能有一个以上的密码子；(3)起始密码子、终止密码子。
基因指导蛋白质的合成一、课程目标的相关陈述本节是第四章学习的基础，也是本章教学的难点。
本节内容不仅抽象，而且涉及的物质种类很多。
主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程，侧枝是DNA与RNA结构的比较，三种不同种类RNA的比较以及遗传密码的相关知识，在处理主干和侧枝内容是采用集中讲述转录和翻译的步骤，再逐个击破。
二、学情分析前面内容的学习学生对基因的本质以及基因能够决定生物体的性状有了一定的认识，并对基因究竟是如何起作用产生了浓厚的兴趣。
三、教学目标知识目标2.运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
能力目标培养和发展学生的观察识图能力，分析归纳和推理判断的能力。
让学生能利用文字、图表等形式，阐述转录和翻译的概念、原理和过程。
情感态度与价值观体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美和简约美。
四、教学重点和难点教学重点遗传信息转录和翻译的过程。
教学难点理解基因控制蛋白质合成的过程和原理。
五、教学策略以教师讲述为主，学生通过阅读课本相关内容及图表，并结合多媒体展示的转录和翻译的动画，阐述并总结相关内容。
教学过程引入：通过前面内容的学习，我们知道了基因是什么，并知道基因可以控制生物体的性状，而性状的体现离不开蛋白质的作用。
由此我们推测基因是通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状的，这一过程称之为基因的表达。
问题：基因是如何指导蛋白质的合成的？这就是这节要解决的问题。
出题问题：我们都知道基因是具有遗传效应的DNA的片段，而DNA主要分布在细胞核，蛋白质的合成在细胞质的核糖体上。
那么DNA中的遗传信息是如何传递到细胞质的呢？阅读课本62页，图41/42/43，回答问题。
学生1：是RNA在DNA和蛋白质中充当信使。
问题：1、RNA为什么适于做DNA的信使呢？2、RNA的基本单位是什么？3、RNA和DNA的比较，列表说明。
4、RNA的种类有哪些？学生2：RNA与DNA的分子结构相似；RNA一般是单链，而且比DNA短，能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
高中生物《基因指导蛋白质的合成》学案4 新人教版必修第四章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成【学习目标】1、概述遗传信息的转录和翻译。
2、举例说明基因与性状的关系。
3、运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。
【新知预习】一、 RNA的结构及作用在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质充当信使，它就是。
RNA包括三种，即：、、。
RNA也是一种，基本组成单位是，包括种碱基，与DNA不同的是，组成RNA的五碳糖是，RNA的碱基组成中没有而有。
RNA一般是链的，而且比DNA 。
RNA能够通过从细胞核转移到细胞质中。
二、遗传信息的转录1、DNA主要存在于中，因此，转录过程发生在中，RNA是在细胞核中，以为模板合成的，在此过程中用到酶，在转录的过程中也存在着碱基互补配对，配对关系是。
2、转录过程：①第一步：DNA双链，DNA双链的碱基。
②第二步：游离的随机地与碰撞，当两者时，便以相结合。
③第三步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的上。
④第四步：合成的mRNA从DNA链上释放，而后恢复。
三、遗传信息的翻译1、mRNA进入细胞质以后，游离在细胞质中的各种，就以为模板合成具有一定氨基酸顺序的，这一过程叫。
在此过程中用到的“工人”是。
2、翻译过程①第一步：mRNA进入细胞质与结合。
携带甲硫氨酸的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。
②第二步：携带组氨酸的tRNA以同样的方式进入。
③第三步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成而转移到占据位点2的tRNA上。
④第四步：核糖体读取下一个，原来占据位点1的tRNA离开核糖体,占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。
重复步骤二、三、四，直至核糖体读取到。
【知识细目表】一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的异同点核酸项目 DNARNA结构通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制存在部位主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息①mRNA：转录遗传信息，翻译的模板②tRNA：运输特定氨基酸③rRNA：核糖体的组成成分2、复制、转录及翻译阶段项目复制转录翻译时间细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期生长发育的连续过程生长发育的连续过程进行场所主要在细胞核中主要在细胞核中细胞质的核糖体中模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板信使RNA（mRNA）原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸条件DNA解旋酶、DNA聚合酶等和ATPRNA聚合酶等和ATP酶、ATP、tRNA产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA多肽链特点边解旋边复制；半保留式复制边解旋边转录一个 mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽连遗传信息的传递方向遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子遗传信息由DNA传到RNA遗传信息由mRNA传给蛋白质二、遗传信息的翻译遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的排列顺序mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA 中与mRNA密码子互补配对的三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性64种61种：能翻译出氨基酸3种：终止密码子，不能翻译氨基酸61种或tRNA也为61种联系①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对【学习过程】一、遗传信息的转录1、DNA和RNA的比较2、转录(定义、场所、模板、原料、条件、碱基配对及产物)二、遗传信息的翻译1、翻译（定义、场所、模板、原料、条件、产物及实质）和翻译过程（理解）2、遗传信息、密码子和反密码子的比较3、复制、转录和翻译的比较【课堂练习】1、DNA与RNA比较，RNA特有的是（）A、核糖、UB、核糖、TC、脱氧核糖、TD、脱氧核糖、U2、噬菌体、烟草花叶病毒、烟草体内核苷酸的种类依次是（）A、4、4、4B、4、4、8C、4、8、8D、8、8、83、下列关于DNA分子复制和转录区别的叙述中正确的是（）A、场所相同B、两者的碱基互补配对方式相同C、产物相同D、酶相同4、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%5、一个DNA分子可以转录出多少种多少个信使RNA （）A、一种一个B、一种多个C、多种多个D、无数种无数个6、下图中表示转录过程的是（）ABCD7、下列对转运RNA的描述，正确的是 ( )A、每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸B、每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它C、转运RNA能识别信使RNA上的密码子D、转运RNA转运氨基酸到细胞核内8、对于下列式子，正确的说法有（）①表示DNA复制过程②表示DNA转录过程③图中共有5种碱基④图中共有8种核苷酸⑤图中共有5种核苷酸⑥图中的A均代表同一种核苷酸A、①②③B、④⑤⑥C、②③④D、①③⑤9、在下列细胞结构中，有可能发生碱基配对行为的一组是( )A、细胞核、线粒体、叶绿体、中心体B、线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体C、细胞核、核糖体、中心体、高尔基体D、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核10、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、同一种密码子在人和大肠杆菌细胞中编码的氨基酸不同11、基因、遗传信息和密码子分别是指( )①信使RNA上核苷酸的排列顺序②基因中脱氧核苷酸的排列顺序③DNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基④信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑤转运RNA上一端的3个碱基⑥有遗传效应的DNA片段A、⑤①③B、⑥②④C、⑤①②D、⑥③④【课后练习】1、有n个碱基组成的基因，控制合成有一条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为（）A、na/bB、na/3－18(n/3-1)C、na－18（n－1）D、na/6－18（n/6－1）2、在合成蛋白质的翻译过程中，碱基互补配对发生在哪两者之间（）A、信使RNA与转运RNAB、氨基酸与转运RNAC、DNA与信使RNAD、核糖体与信使RNA3、已知某转运RNA一端的三个碱基顺序为GAU，它转运的是亮氨酸，可推知亮氨酸的密码子是（）A、CUAB、GAUC、GATD、CTA4、一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有21个肽键的多肽，则合成这段多肽需要的tRNA个数以及此mRNA分子至少含有的碱基个数依次为（）A、6321B、6622C、2266D、21665、玉米的一个基因由3000个脱氧核苷酸组成，该基因控制合成的蛋白质中所含氨基酸数目最多有( )A、3000B、1000C、500D、60006、 DNA复制、转录、翻译分别形成 ( )A、 DNA、RNA、蛋白质B、RNA、DNA、多肽C、RNA、DNA、核糖体D、RNA、DNA、蛋白质7、DNA的一段碱基顺序为TACCGAAGA刚好决定一个三肽，则相应的转运RNA的碱基顺序依次为（）A、UAC、CGA、AGAB、TAC、CGA、AGAC、AUG、GCU、UCUD、ATG、GCT、TCT8、某蛋白质分子由两条肽链组成,肽键198个,该蛋白质的模板中有C和U共200个，则转录成该mRNA的DNA中，至少有A和G多少个 ( )A、600B、400C、200D、8009、牛胰岛素分子中的一条肽链由30个氨基酸组成，则控制该多肽合成的mRNA和转录mRNA的基因中的碱基的最少个数分别是（）A、30和30B、60和60C、90和180D、90和9010、某一DNA分子上有一个基因，经转录翻译后产生两条共含2000个肽键的多肽链，则该基因所含的碱基数是（）A、1xxB、12000C、1xxD、600611、在同一草场，牛和羊虽吃同样的草料，但牛肉和羊肉的味道却不同，其根本原因是（）A、牛羊肉所含物质成分不同B、牛羊的染色体数目不同C、不同的DNA控制合成不同的蛋白质D、牛和羊的祖先不同12、下图为蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题：氨基酸丙氨酸苏氨酸精氨酸色氨酸密码子GCAACUCGUUGGGCGACCCGCGCCACACGAGCUACGCGG（1）图中所示属于蛋白质合成过程中的________步骤，该过程的模板是[ ]__________。
基因指导蛋白质的合成——转录一、教学思路：本节内容是在解决了“基因在哪里”和“基因是什么”这两个问题后，紧接着研究“基因是如何起作用的”，即基因的表达问题。
从本质上阐述生命现象的理论，从物质上看，阐明了生命特有的两种大分子物质——核酸和蛋白质在生命现象中的关系，学习过程需要以必修一第二章第一节《生命活动的主要承担者》，第三节《遗传信息的携带者》以及必修二《基因的本质》等为基础；从结构上看，基因的表达过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的，还需要必修一第三章《细胞的基本结构》等内容为基础；从功能上看，任何细胞代谢过程都是性状的体现，都是基因表达的结果，这又涉及必修一第五章《细胞的能量供应和利用》中关于酶在代谢中的作用及第六章《细胞的生命历程》中有关细胞增殖、分化等内容。
另外，本节内容与必修三《稳态与环境》的学习也有密切联系，因为生命许多特有的调节活动都是基因—酶—性状或基因—蛋白质—性状的具体体现。
因此，本节教材既是本单元的重点之一，又是本册教材的重点之一，有承上启下的作用，对于学生理解生物的遗传有着重要的意义，也为学习后续章节打下一定的基础。
课程标准中是概述遗传信息的转录和翻译，概述属于理解水平，即要求学生能够把握知识的内在逻辑联系，能够与已有的知识建立联系，进行理解推断。
因此，在本节教学中通过学生自主学习、观看视频以及教师分析讲解，知道转录及翻译的过程，并会用语言描述。
让学生以小组形式动手模拟制作转录及翻译过程，进而理解二者的物质结构基础以及二者之间的内在逻辑关系。
通过模型构建使学生更好的掌握转录过程中DNA与RNA之间碱基的关系，翻译过程中密码子与反密码子、密码子与氨基酸、转运RNA与氨基酸之间的关系。
二、教学分析：本节教学重点是遗传信息的转录，难点是遗传信息转录过成中碱基的转换。
本节采用复习导学、问题引领、列表对比、阅读教材来落实重点。
观看视频、模型构建来突破难点。
即通过前置作业让学生重温核酸的种类、基本单位、结构简式、DNA与RNA的不同点。
第1节 基因指导蛋白质的合成1．掌握DNA 和RNA 分子的异同。
2．描述遗传信息的转录和翻译的过程。
(重、难点) 3．理解遗传信息、密码子、反密码子的区别。
(重点)1．RNA 的组成及种类 (1)基本单位及组成:(2)结构：一般是单链，且比DNA 短。
(3)RNA 的种类及功能：(1)(2)过程：[合作探讨]探讨1：经测定，甲、乙、丙、丁4种生物的核酸中碱基数量如下表：(2)丙中含有的核酸是哪种？生物丁的核酸中含有几种核苷酸？提示：(1)甲、乙中核酸是DNA，甲只能为单链DNA，乙最可能是双链DNA。
(2)RNA 8种探讨2：如图表示某细胞中的转录过程，据图思考以下问题：(1)a、b、c分别表示什么？(2)图中共有几种碱基？(3)在人的口腔上皮细胞，上述过程发生的场所在哪里？提示：(1)DNA、RNA、RNA聚合酶(2)5种(3)细胞核、线粒体[思维升华]1．DNA复制与转录的比较(1)碱基互补配对关系：G—C、C—G、T—A、A—U。
(2)mRNA与DNA模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。
(3)转录特点：边解旋边转录，单链转录。
1．已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型。
现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该( )A．分析碱基类型，确定碱基比率B．分析碱基类型，分析核糖类型C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型【解析】确定DNA或RNA，可分析碱基和五碳糖(有U或核糖者为RNA；有T或脱氧核糖者为DNA)；确定单链或双链可分析其中各种碱基所占的比率：若A与T或U相等，C与G 相等，则为双链(当然也有可能是单链)；若不相等则为单链。
如果分析氨基酸组成，则不能区分核酸类型。
【答案】 A2．对于下列图解，正确的说法有( )【导学号：10090105】①表示DNA复制过程②表示DNA转录过程③共有5种碱基④共有8种核苷酸⑤共有5种核苷酸⑥A均代表同一种核苷酸A．①②③B．④⑤⑥C．②③④D．①③⑤【解析】由题干信息可知，图示DNA转录过程。
第1节基因指导蛋白质的合成[学习目标] 1.掌握DNA和RNA分子的异同。
2.描述遗传信息的转录和翻译的过程。
3.理解遗传信息、密码子、反密码子的区别。
一、RNA的组成及分类1．基本单位：核糖核苷酸。
2．组成成分3．结构：一般是单链，且比DNA短。
4．分类种类作用信使RNA(mRNA) 蛋白质合成的直接模板转运RNA(tRNA) 运载氨基酸核糖体RNA(rRNA) 核糖体的组成成分归纳总结DNA和RNA的比较种类DNA RNA基本单位脱氧核糖核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)五碳糖脱氧核糖核糖特有碱基T U共有碱基A、G、C空间结构规则的双螺旋结构多呈单链结构真核生物中的分布主要在细胞核中，少量在线粒体、叶绿体中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中，少量在细胞核中例1下列关于RNA的叙述，错误的是( )A．有些RNA可催化细胞内的某些生化反应B．RNA是某些病毒的遗传物质C．RNA参与构成核糖体D．RNA参与构成细胞膜答案 D解析有些酶是RNA，RNA是某些病毒的遗传物质，rRNA参与构成核糖体。
例2对比RNA和DNA的化学成分，RNA特有的是( )A．核糖和尿嘧啶B．脱氧核糖和尿嘧啶C．核糖和胸腺嘧啶D．脱氧核糖和胸腺嘧啶答案 A解析DNA与RNA两种核酸化学成分的区别是五碳糖不同，碱基不完全相同。
RNA的五碳糖是核糖，特有的碱基是尿嘧啶。
规律方法DNA与RNA的判定方法(1)根据五碳糖种类来判定：若有核糖，一定为RNA；若有脱氧核糖，一定为DNA。
(2)根据含氮碱基种类来判定：若含T，一定为DNA；若含U，一定为RNA。
(3)根据含氮碱基含量比较来判定：若嘌呤数≠嘧啶数，则肯定不是双链DNA。
二、遗传信息的转录1．概念：是指在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
2．过程第1步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。
第2步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。
第3步：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。
第4步：合成的mRNA 从DNA 链上释放，DNA双链恢复。
归纳总结1．转录不是转录整个DNA ，是转录其中的基因，不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA 的种类和数量不同，但tRNA 和rRNA 的种类没有差异。
2．细胞核中转录形成的RNA 通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。
3．完成正常使命的RNA 易迅速降解，保证生命活动的有序进行。
4．质基因(线粒体和叶绿体中的基因)控制蛋白质合成过程时也进行转录。
例3 下列关于转录的叙述，不正确的是( ) A ．多数发生在细胞核中 B ．以核糖核苷酸为原料C ．转录时，DNA 的两条链都可作模板D ．边解旋边转录 答案 C解析 转录时，DNA 的两条链中只有其中一条链可作为模板。
例4 如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是( )A ．①链的碱基A 与②链的碱基T 互补配对B ．②是以4种核糖核苷酸为原料合成的C ．如果③表示酶分子，则它的名称是DNA 聚合酶D ．转录完成后，②需穿过两层生物膜才能与核糖体结合 答案 B解析 ①链为模板链，②链为RNA ，①链中的碱基A 与②链中的碱基U 互补配对；③表示RNA 聚合酶；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层生物膜。
三、遗传信息的翻译1．概念⎩⎪⎨⎪⎧场所：细胞质的核糖体上模板：mRNA原料：20种氨基酸产物：一定氨基酸顺序的蛋白质2．密码子和反密码子(1)密码子：位于mRNA 上，其实质是决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，有64种。
(2)反密码子：位于tRNA 上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
特别提醒 密码子的特性(1)简并性①当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸，从而减少变异发生的频率。
②当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可保证翻译的速率。
(2)通用性：说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。
3．过程起始：mRNA与核糖体结合↓运输：tRNA携带氨基酸置于特定位置↓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)↓终止：当核糖体到达mRNA上的终止密码子时，合成终止↓脱离：肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子4．翻译能精确进行的原因(1)mRNA为翻译提供了精确的模板。
(2)通过碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。
5．翻译能高效进行的原因：1个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。
归纳总结1．密码子、反密码子、氨基酸数量的对应关系2．遗传信息与密码子和反密码子的关系3．原核生物和真核生物基因的转录和翻译真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，而原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。
例5如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是( )A．图示mRNA中起始密码子位于RNA链上的左侧B．mRNA上决定甘氨酸的密码子都是GGUC．图中碱基的配对方式有A－U、C－G、A－TD．图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶答案 A解析由图可知，核糖体移动的方向是从左向右，A正确；一种氨基酸可由一种或一种以上密码子决定，决定甘氨酸的密码子有GGU、GGC、GGA、GGG，B错误；题图表示翻译过程，碱基的配对方式有A－U、C－G，C错误；RNA聚合酶在转录过程中起作用，D错误。
例6(2018·曲阜师大高一检测)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是( )A．密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上B．密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上C．密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上D．密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上答案 A解析mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样相邻的三个碱基称为密码子；每个tRNA 上有三个碱基与密码子相配对，这样的三个碱基称为反密码子，即密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，A项正确，B、C、D项错误。
1．判断正误(1)DNA和RNA都含有核糖( )(2)转录是以DNA的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料( )(3)DNA是蛋白质合成的直接模板( )(4)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子( )(5)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质( )(6)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸( )答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×2．在烟草叶肉细胞的核糖体中，核苷酸共有( )A．4种B．5种C．7种D．8种答案 A解析核糖体的成分为rRNA和蛋白质，构成RNA的核苷酸有4种。
3．下列有关DNA和RNA的叙述，不正确的是( )A．RNA中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖B．DNA和RNA都可以分布于真核生物的细胞核和细胞质中C．RNA中不含氢键，DNA中含有氢键D．RNA和DNA都可以作为遗传物质答案 C解析DNA是脱氧核糖核酸，含脱氧核糖，主要分布于真核细胞的细胞核中，少量分布于细胞质中。
RNA是核糖核酸，含核糖，主要分布于真核细胞的细胞质中，少量分布于细胞核中，A、B正确；tRNA中有双链区域，遵循碱基互补配对原则，含氢键，C错误；有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，D正确。
4．下图表示某细胞中的转录过程，相关叙述不正确的是( )A．①表示DNA B．②表示RNAC．③表示解旋酶D．图中可有5种碱基答案 C解析题图表示转录过程，①是双链，已部分解旋，表示DNA；②是以DNA的一条链为模板合成的，表示RNA；③表示的是RNA聚合酶，不是解旋酶；图中既有DNA，又有RNA，所以含有A、T、C、G、U共5种碱基。
5．下面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图，据图回答下列问题：(1)在蛋白质合成过程中，该图表示的过程称为____________，图中④的结构名称是________，该过程的模板是________。
(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为______________________。
(3)根据图并参考下表分析：[①]________上携带的氨基酸是______________。
氨基酸丙氨酸苏氨酸精氨酸色氨酸密码子GCA ACU CGU UGG GCG ACC CGCGCC ACA CGAGCU ACG CGG答案(1)翻译核糖体③(或mRNA)(2)ACCCGATTTCGC (3)tRNA 丙氨酸解析(1)图中所示过程是发生于核糖体中的“翻译”，④的名称为核糖体，翻译的模板是[③]mRNA。
(2)由mRNA上的碱基序列为UGGGCUAAAGCG，据碱基互补配对原则可写出DNA模板链上的碱基序列为ACCCGATTTCGC。
(3)由mRNA中密码子为GCU并查得密码子表，可知[①]tRNA上携带的氨基酸为丙氨酸。
[对点训练]题组一RNA的组成及分类1．关于RNA的叙述，错误的是( )A．少数RNA具有生物催化作用B．真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的C．mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸答案 B解析真核细胞内mRNA和tRNA主要在细胞核中合成。
2．(2018·北京师大附中)下列关于RNA的叙述，正确的是( )A．线粒体中含有mRNA、tRNA和rRNA3种RNAB．在翻译时，mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应C．mRNA和tRNA的种类都是64种D．由基因转录形成的mRNA经加工后部分形成tRNA和rRNA答案 A解析线粒体中含有少量DNA、RNA和核糖体，DNA转录生成mRNA、tRNA和rRNA，参与蛋白质合成，A正确；mRNA的终止密码子不决定氨基酸，无tRNA与之对应，B错误；mRNA的种类不确定，mRNA上的终止密码子不编码氨基酸，没有与之相对应的tRNA，故tRNA的种类是61种，C错误；基因转录形成的mRNA经加工后形成成熟mRNA，D错误。
3．如图为生物体内转运氨基酸m的tRNA，对此叙述正确的是( )A．该tRNA还能识别并转运其他氨基酸B．氨基酸m只能由该tRNA转运C．氨基酸m的密码子是UUAD．tRNA是由许多个核糖核苷酸构成的答案 D解析一种tRNA只能转运一种氨基酸，A错误；一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运，B 错误；氨基酸m的反密码子为UUA，密码子为AAU，C错误；tRNA是由许多个核糖核苷酸连接而成的，D正确。
