《（新课改地区）2018-2019学年高中生物 第4章 基因的表达 第1节 第2课时 dna复制、转录、翻译的比较及相关计算学案 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课改地区）2018-2019学年高中生物 第4章 基因的表达 第1节 第2课时 dna复制、转录、翻译的比较及相关计算学案 新人教版必修2（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时DNA复制、转录、翻译的比较及相关计算学习目标导引核心素养对接关键术语1.了解DNA复制、转录和翻译的区别和联系；2.掌握基因表达过程中的相关计算。1.生命观念掌握DNA复制、转录和翻译的过程，从而加深DNA是遗传物质的观念； 2.科学思维掌握基因表达过程中的相关计算，归纳并概括出其规律。碱基互补配对密码子反密码子|预知概念|完成下表中的横线内容 遗传信息的传递遗传信息的表达复制转录翻译场所主要是细胞核主要是细胞核细胞质的核糖体上模板亲代DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸20种氨基酸模板去向子代DNA分子中DNA链重新聚合降解成核糖核苷酸产
2、物完全相同的两个DNA分子RNA蛋白质(多肽)碱基配对AT、TA、CG、GCAU、TA、CG、GCAU、UA、CG、GC特点半保留复制边解旋边复制多起点复制边解旋边转录，DNA双链全保留一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链信息传递DNADNADNARNAmRNA蛋白质|过程评价|1.DNA的复制、转录和翻译中的碱基互补配对方式不完全相同()2.DNA的复制和转录都主要发生于细胞核中()3.DNA的复制和转录的模板都是DNA的每一条链()4.DNA的复制、转录和翻译的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸()5.边解旋边复制、边解旋边转录有利于提高DNA复制和转录的效率()6.
3、一条mRNA可以与多个核糖体结合，形成多个不同的蛋白质()答案1.2.3.4.5.6.|联想质疑|（1）DNA的复制、转录和翻译在细胞核以及细胞质中是否都能发生？提示：细胞核中只能进行DNA复制和转录，但细胞质中由于线粒体和叶绿体中也含有DNA，所以三个过程都能发生。（2）不进行分裂的细胞中，DNA的复制过程一般能否进行？转录和翻译呢？提示：DNA的复制一般不能发生于不进行分裂的细胞中，但转录和翻译可以，因为不分裂的细胞也需要合成蛋白质。（3）同一个人的不同细胞往往会表达不同的基因，这能否说明这些细胞所含的核遗传物质不同？为什么？提示：否，之所以不同的细胞具有不同的功能，是因为基因的选择性表达
4、，但它们都来自同一个受精卵，所含核遗传物质相同。科学探究1DNA的复制、转录和翻译的比较下图分别表示人体细胞中的三种生理过程。请据图思考下列问题：（1）图中的分别表示什么过程？提示：是DNA的复制，是转录，是翻译。（2）过程和所需的原料和酶分别是什么？提示：过程：原料是脱氧核苷酸，酶是解旋酶和DNA聚合酶；过程：原料是核糖核苷酸，酶是RNA聚合酶。（3）下图是一小段DNA片段，甲链是模板链，请写出其转录生成的RNA的碱基序列，并分析RNA的碱基序列与DNA两条链碱基序列的关系。提示：生成的RNA的碱基序列与模板链互补，与非模板链碱基序列基本相同（除T和U外）。（4）RNA聚合酶参与什么过程？具
5、体的作用是什么？提示：RNA聚合酶参与转录过程；RNA聚合酶与基因上的RNA聚合酶结合位点启动子结合，启动转录，并把单个核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上，同时还有解旋功能。【探究应用】如图表示生物体内三个重要的生理活动。请根据所学知识回答下列问题：（1）甲、乙、丙三图正在进行的生理过程分别是。对于小麦的叶肉细胞来说，能发生乙图所示过程的场所有。（2）在正常情况下，甲图中碱基的排列顺序相同的单链是（填字母）。（3）起始密码子和终止密码子位于乙图中（填字母）上。解析（1）DNA复制以解旋的两条链为模板，转录以解旋后的一条链为模板，翻译以mRNA单链为模板。小麦叶肉细胞的细胞核、叶绿体、线粒
6、体中都含有DNA，可以进行乙图所示过程。（2）a和d分别是亲代DNA分子上的单链，二者的碱基序列为互补关系，因此a和c、b和d上的碱基序列相同。（3）起始密码子和终止密码子位于信使RNA（f）上。答案（1）DNA复制、转录、翻译细胞核、线粒体、叶绿体（2）a和c、b和d（3）f【一题多变】（1）丙图中1彻底水解得到的化合物有种。提示：丙图中两个核糖体都与1结合，说明1为信使RNA，其彻底水解后得到的化合物有6种：核糖、磷酸、4种碱基。（2）丙图所示的生理过程是从1的端开始的。如果1由351个基本单位构成，则对应合成完整的n链最多需要脱掉分子的水。提示：从两条肽链m和n的长度可以知道，翻译从A端
7、开始，1由351个基本单位构成，则最多对应117个密码子，这117个密码子最多对应117个氨基酸，形成多肽链时最多脱掉116个水分子。（1）转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。（2）密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。（3）转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是AU。科学探究2基因表达中相关数量的计算1根据下图思考下列问题：（1）图中的基因中的碱基数量、mRNA中的碱基数量、蛋白质中的氨基酸数量有何关系？提示：基因中的碱基数量mRNA中的碱基数量蛋白质中的氨基酸数量631。（2）如果某基因中有6 00
8、0个碱基，则它所表达出的蛋白质中最多有多少个氨基酸？如果某蛋白质中有500个氨基酸，则它对应的基因中至少有多少个碱基？提示：1 000个；3 000个。2密码子与氨基酸之间的关系怎么理解？提示：【探究应用】现代生物工程能够实现通过已知蛋白质的氨基酸序列来人工合成基因。现已知人体生长激素共含190个肽键（单链），假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G至少有（）A.130个 B.260个 C.313个 D.无法确定解析此蛋白质由191个氨基酸缩合而成，控制其合成的mRNA中至少有573个碱基，又知mRNA中AU为313个，所以mRNA中GC为573313260（个
9、），故DNA的两条链中GC共有520个，即该基因中G至少有260个。答案B【一题多变】（1）与人体生长激素对应的mRNA序列中密码子至少有多少个？提示：190个肽键（单链），故由191个氨基酸组成，则密码子至少是191个。（2）若构成人体生长激素的氨基酸的平均分子量为110，则其分子量为？提示：据计算公式：氨基酸的总分子量脱去的水分子量，可得1911101901817590遗传信息与密码子和反密码子的关系【运用概念】1.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.两种过程都有酶参与反应C.两种过程都以脱氧核苷酸为原料D.两种过程都以DNA为模板解
10、析复制和转录都主要在细胞核内进行；都需要酶的参与；复制的原料是4种脱氧核苷酸，转录的原料是核糖核苷酸；两种过程的模板都是DNA，复制是以DNA的两条链为模板，而转录是以DNA的一条链为模板。答案C2.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，错误的是（）A.转录和翻译都可发生在线粒体内B.转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸C.一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运D.转录和翻译的模板分别是DNA的一条链和mRNA解析转录主要发生在细胞核中，以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料；翻译则主要发生在细胞质中，以mRNA为模板，以氨基酸为原料，但线粒体内有DNA和核糖体，因此转
11、录和翻译也可发生在线粒体内；由于密码子的简并性，因此一种氨基酸可对应多种密码子，也可由多种tRNA转运。答案C3.对于下列图解，说法不正确的是（）DNA ATGCCC | | |RNA UACGGGA.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”B.该过程表示一个DNA分子转录成mRNAC.该图中的产物穿过0层生物膜进入细胞质D.该图中共有7种核苷酸解析DNA单链中相邻的碱基是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接的，A正确；该图表示DNA转录形成mRNA的过程，B正确；转录得到的产物mRNA通过核孔进入细胞质中，没有穿过生物膜结构，C正确；该图中共有8种核苷酸，D错
12、误。答案D【科学思维】4.根据下表提供的信息，可以确定色氨酸的密码子是（）DNACG信使RNAG转运RNAA氨基酸色氨酸A.UGG B.TGG C.ACC D.UCG解析密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，由转运RNA的第一个碱基为A可知，该密码子的第一个碱基为U，由信使RNA的第三个字母为G，可确定DNA模板链上第三个碱基为C及DNA的模板链，进而可推知该密码子第二个碱基为G。答案A5.在试管内离体合成多肽时，若加入若干碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU”的mRNA，合成的多肽中有缬氨酸及半胱氨酸两种氨基酸。若加入若干碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU”的mR
13、NA，合成的多肽含有甘氨酸或缬氨酸或色氨酸。则缬氨酸的密码子是（）A.GUG B.UGU C.GGU D.UGG解析分析两种碱基序列，可以发现碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU”的mRNA中可组合成2种密码子，分别是GUG、UGU；碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU”的mRNA中组合成的密码子有3种可能，分别是GGU或GUG或UGG，结合题干中对应的氨基酸分析，可推出缬氨酸的密码子是GUG。答案A课时提升训练（时间：30分钟满分：50分）【运用概念】1.蛋白质是生命活动的主要体现者，细胞在长期进化过程中形成了短时间内快速合成大量蛋白质的机制。下列各选项中不属于细胞内提高蛋白质合成
14、速率机制的是（）A.一种氨基酸可以由多种tRNA运载，保证了翻译的速度B.一个细胞周期中，DNA可以进行多次转录，从而形成大量mRNAC.一条mRNA上可结合多个核糖体，在短时间内合成多条多肽链D.几乎所有生物共用一套密码子，使各种细胞内能合成同一种蛋白质解析几乎所有生物共用一套密码子，体现了生物在分子水平上的统一性，与细胞内提高蛋白质合成速率无关。答案D2.除色氨酸和甲硫氨酸外，其他18种氨基酸均由多种密码子编码（即密码子简并性），如亮氨酸的密码子就有6种。下列相关叙述错误的是（）A.从理论上分析，亮氨酸被利用的机会多于色氨酸B.密码子的简并性对生物体的生存发展有重要意义C.同一种密码子在不同细胞中可以决定不同的氨基酸D.决定亮氨酸的基因中被替换一个碱基对时，其决定的氨基酸可能不变解析由于亮氨酸所对应的密码子的种类多，理论上分析，亮氨酸被利用的机会增多。密码子具有通用性，几乎所有生物共用一套密码子。答案C3.如图代表的是某种tRNA，对此分析正确的是（）A.tRNA由四种脱氧核苷酸构成B.tRNA参与蛋白质合成中的翻译过程C.
