資源簡介

4.1 基因指導蛋白質的合成（第3課時）學案
學習目標 核心素養
1.概述遺傳信息的轉錄和翻譯過程。 2.計算 DNA堿基數目、RNA堿基數目與氨基酸數目之間的對應關系。 3.闡明中心法則的具體內容，認同科學是不斷發展的。 4.基于地球上幾乎所有的生物共用一套遺傳密碼的事實，認同當今生物可能有著共同的起源。 生命觀念：認同RNA與DNA在結構上的異同，理解密碼子和反密碼子的概念，理解生物體的結構和功能相適應的特點。認同當今生物可能有著共同的起源。 科學思維：運用數學方法分析DNA中堿基、RNA中堿基與氨基酸的對應關系。
基礎知識梳理：（閱讀教材，完成下列填空，在教材相應位置進行標注后，識記相關內容）
一、真核細胞中的DNA復制、轉錄和翻譯的比較
遺傳信息的傳遞 遺傳信息的表達
DNA復制 轉錄 翻譯
場所 主要是 主要是
模板 親代DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 mRNA
原料
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多種酶
產物 完全相同的兩個DNA分子 RNA 蛋白質(多肽)
堿基 配對 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C
二、中心法則
1.遺傳信息可以從DNA流向 ，即 ；也可以從DNA流向 ，進而流向 ，即遺傳信息的 。少數生物的遺傳信息可以從RNA流向 以及從RNA流向 。
2.填寫下圖生理活動的名稱
① ，② ，③ ，④ ，⑤ 。
3.在遺傳信息的流動過程中， DNA、RNA 是信息的載體， 蛋白質 是信息的表達產物，而ATP為信息的流動 提供能量 ，生命是 的統一體。
學習目標一：列表比較真核細胞中的復制、轉錄和翻譯（如場所、模板、原料、酶、堿基配對等）
學習目標二：中心法則的內容？中心法則中，細胞生物可以進行的過程有哪些
學習目標三：P69概念檢測1、2 拓展應用
學習目標四：自學檢測：1到10題為單選題，11到14題為不定項選擇題，選全得5分，選對但不全得3分，選錯得0分，共70分）
1．遺傳密碼和遺傳信息分別存在于（ ）
A．DNA分子和信使RNA分子上 B．信使RNA分子和DNA分子上
C．信使RNA分子和轉運RNA分子上 D．DNA分子和轉運RNA分子上
2．已知某tRNA上的反密碼子是GAU，它所轉運的是亮氨酸，那么決定此氨基酸的密碼子是由下列哪個堿基序列轉錄而來 （ ）
A．GAT B．GAU C．CUA D．CTA
3．一條肽鏈中有氨基酸100個，作為合成該肽鏈模板的mRNA分子和用來轉錄成該mRNA的DNA片段分別至少有堿基（ ）
A．300個和300個 B．300個和600個
C．200個和400個 D．600個和600個
4．下圖表示基因控制蛋白質合成的某個階段。決定圖中氨基酸“M”的密碼子是（　　）
A．AUG B．UAC C．TAC D．ATG
5．如圖表示細胞內的翻譯過程，圖中結構1、2分別代表（ ）
A．DNA、RNA B．RNA、多肽
C．多肽、核糖體 D．多肽、RNA
6．如圖為中心法則圖解，下列敘述正確的是（ ）
A．中心法則是由沃森和克里克共同提出的
B．1、4過程模板不同，所需原料、酶等都相同
C．HIV是逆轉錄病毒；在其體內會依次發生5、1、2、3四個過程
D．3過程表示翻譯，一個mRNA上結合多個核糖體可提高翻譯效率
7．下列有關基因表達的敘述，正確的是（ ）
A．mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱為1個反密碼子
B．轉錄過程中既有氫鍵的斷裂又有氫鍵的形成
C．每種tRNA識別并轉運多種氨基酸
D．tRNA呈三葉草形，其上只有3個堿基
8．在真核細胞中，mRNA合成以后，通過核孔進入細胞質，游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質，這一過程叫作翻譯。下列有關核基因翻譯的敘述錯誤的是
A．核基因翻譯時遺傳信息從RNA流向蛋白質
B．核糖體沿著mRNA從其5'端向3′端方向移動
C．核糖體與mRNA的結合處形成3個tRNA結合位點
D．每種tRNA只能識別并轉運21種氨基酸中的一種
9．下列關于遺傳信息表達的敘述，正確的是（ ）
A．RNA合成后從DNA鏈上釋放下來，之后DNA恢復成雙鏈
B．合成RNA時游離核糖核苷酸定向地與模板鏈上的堿基互補配對
C．翻譯是將mRNA的堿基序列翻譯為蛋白質的特殊空間序列的過程
D．在多個核糖體共同合成一條肽鏈的過程中會發生堿基之間的互補配對
10．中心法則是指（　　）
A．遺傳信息的轉錄與翻譯過程
B．遺傳信息的轉錄、翻譯及表達過程
C．DNA復制以及轉錄和逆轉錄的過程
D．遺傳信息的復制、轉錄、翻譯及傳遞過程
11．（不定項）有關RNA 的敘述，錯誤的是（　　）
A．RNA是某些生物遺傳信息的載體和催化劑
B．mRNA中的堿基序列都可編碼蛋白質
C．細胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉運一種氨基酸
D．轉錄時RNA聚合酶能識別tRNA中特定堿基序列
12．（不定項）下圖是真核細胞中遺傳信息的傳遞和表達過程，下列相關敘述正確的（ ）
A．①②過程中堿基配對情況不同 B．③過程中最終合成的物質相同
C．催化①②過程中所需的酶相同 D．②③過程中的原料分別是脫氧核苷酸、氨基酸
13．（不定項）關于基因表達的過程，下列敘述錯誤的是（ ）
A．不同的密碼子編碼同種氨基酸可以加快轉錄速度
B．多個核糖體可結合在一個mRNA上共同合成一條多肽鏈
C．一種氨基酸可能由多種tRNA轉運
D．翻譯過程中，mRNA會沿著核糖體移動，直至讀取終止密碼子
14．（不定項）圖為中心法則，①—⑤表示生理過程。下列敘述錯誤的是（　　）
A．在酵母菌細胞核中只可發生圖中①過程
B．圖中的①過程在人體成熟的紅細胞內不會發生
C．圖中的②③可同時發生在人體細胞內
D．圖中涉及堿基 A 與 U 配對的過程為②③④⑤
請將選擇題答案填寫到下面表格中：
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
題號 11 12 13 14
答案
學習目標六：15．（30分）如圖是人體細胞內遺傳信息在各種物質之間的傳遞過程，分析并回答有關問題：
（1）正常人體細胞內能進行的過程是________(填序號)。
（2）②④過程發生在HIV病毒侵入體細胞的情況下，需要__________________酶的參與。
（3）⑤過程表示________，進行的場所是______________________________________。
（4）基因對性狀的控制可以通過控制__________________來直接影響性狀。
16．（附加題）新冠病毒的檢測方法主要包括核酸檢測和抗體檢測等，核酸檢測法--般是采用實時熒光RT-PCR法檢測的，首先將提取的病毒基因組RNA通過反轉錄變成互補DNA(cDNA)，然后再用病原體特異性的引物，以cDNA作為模板擴增病原體核酸系列，因為在擴增的過程中，熒光染料能同步整合在產物上，所以研究者可以通過熒光信號的強弱進行實時檢測。
（1）新冠病毒合成其自身結構蛋白的場所是________________。
（2）提取的病毒基因組RNA通過反轉錄變成互補DNA是按照____________原則進行的，需要________________等基本條件。
（3）流感病毒屬于冠狀病毒，其遺傳物質是單鏈RNA，試通過與DNA病毒的結構進行比較，分析流感疫苗需要每年接種的原因：________________。
第 4章 第1節 基因指導蛋白質的合成（第3課時）參考答案
基礎知識梳理：
細胞核 細胞核 細胞質（或核糖體） 四種脫氧核苷酸 四種核糖核苷酸 各種氨基酸 A-U T-A C-G G-C
二、1.DNA DNA復制 RNA 蛋白質 轉錄和翻譯 RNA DNA
2.復制 轉錄 復制 翻譯 逆轉錄
3. 物質、能量和信息
自學檢測：
1．B 【詳解】遺傳密碼決定蛋白質中氨基酸順序的核苷酸順序，由信使RNA上3個連續的核苷酸組成的密碼子所構成。遺傳信息是指DNA中脫氧核苷酸的排列順序。
2．A 【詳解】根據題意可知，tRNA上的反密碼子是GAU，則對應個mRNA上的密碼子是CUA，那么決定此氨基酸的密碼子是由DNA上的GAT轉錄而來的。
3．B 【詳解】DNA（或基因）中堿基數：mRNA上堿基數：氨基酸個數＝6：3：1，已知一條多肽鏈中有100個氨基酸，則作為合成該多肽鏈的mRNA分子至少含有堿基數目為100×3＝300個，用來轉錄mRNA的DNA分子至少要有堿基100×6＝600個，B正確。
4．A 【詳解】該圖表示基因控制蛋白質合成的翻譯階段，由于轉運氨基酸M的反密碼子是UAC，其模板mRNA上的密碼子是AUG，又mRNA上的密碼子決定氨基酸種類，所以決定圖中氨基酸“M”的密碼子是AUG。
5．B 【詳解】翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程，該過程發生在核糖體上，需要以氨基酸為原料，還需要酶、能量和tRNA，據圖可知，1是模板mRNA，2是合成出的產物多肽鏈，3是合成的場所核糖體，B正確，ACD錯誤。
6．D 【詳解】A、中心法則是由克里克提出，后人對其進行了補充和完善，A錯誤；B、1DNA復制時以脫氧核苷酸為原料，需要DNA聚合酶參與，而4RNA復制時以核糖核苷酸為原料，需要RNA復制酶參與，B錯誤；C、HIV是逆轉錄病毒，只能寄生在活細胞中進行增殖，C錯誤；D、3過程表示翻譯，一個mRNA 上可結合多個核糖體，同時進行多條多肽鏈的合成，這樣能提高翻譯的效率，D正確。
7．B 【詳解】A、mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱為1個密碼子，A錯誤；B、轉錄的過程中，游離的核糖核苷酸通過堿基互補配對原則結合到模板鏈，在RNA聚合酶的作用下形成核糖核苷酸鏈，然后從模板鏈上脫離下來，故該過程既有氫鍵的形成，又有氫鍵的斷裂，B正確；C、每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，C錯誤；D、tRNA呈三葉草形，其上含有多個堿基，只有3個堿基構成反密碼子，D錯誤。
8．C 【詳解】A、翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程，因此，翻譯時遺傳信息從RNA流向蛋白質，A正確；B、翻譯時，核糖體沿著mRNA移動，且從mRNA的5'端向3'端移動，B正確；C、核糖體與mRNA的結合處形成2個tRNA結合位點，C錯誤；D、每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，而一種氨基酸可以由多種tRNA轉運，D正確。
9．A 【詳解】A、RNA合成后從DNA鏈上釋放，之后DNA雙鏈恢復，A正確；B、RNA的合成過程中游離的核糖核苷酸隨機地與模板鏈上的堿基碰撞進行互補配對，B錯誤；C、翻譯是將mRNA中的堿基序列翻譯為一定氨基酸序列的蛋白質過程，C錯誤；D、多個核糖體結合在同一條mRNA上移動合成多條肽鏈，翻譯的過程中mRNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子之間會發生堿基互補配對，D錯誤。
10．D 【詳解】中心法則包括DNA和RNA的自我復制、遺傳信息的轉錄和翻譯、逆轉錄過程，即中心法則是指遺傳信息的復制、轉錄、翻譯及傳遞過程。因此D正確，ABC錯誤。
11．BD 【詳解】A、RNA是某些生物遺傳信息的載體，如HIV，少部分酶是RNA，故有些RNA可做催化劑，A正確;B、翻譯從起始密碼子開始，到終止密碼子結束，在此區間內的堿基序列才可編碼蛋白質，B錯誤;C、細胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉運一種氨基酸，但一種氨基酸可由一種或多種tRNA轉運，C正確;D、轉錄時RNA聚合酶能識別位于基因首端的特定堿基序列(啟動子)，D錯誤。
12．AB 【詳解】A、①過程中DNA母鏈上的堿基與子鏈的堿基發生堿基配對，②過程中DNA單鏈上堿基與新合成的RNA鏈上的堿基發生配對，兩種情況不相同，A正確；B、③過程中核糖體穿在同一個RNA上，翻譯過程中傳遞相同的遺傳信息，最終合成的物質是相同，B正確；C、催化①過程中所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶，②過程中所需的酶是解旋酶和RNA聚合酶，兩過程的酶有所不同，C錯誤；D、②過程中的原料是核糖核苷酸，D錯誤。故選AB。
13．ABD 【詳解】A、不同密碼子編碼同種氨基酸可增強容錯性，也可以加快翻譯的速度，A錯誤；B、多個核糖體可結合在一個mRNA上分別合成多條相同的多肽鏈，B錯誤；C、一種氨基酸可能由多種不同的tRNA轉運，C正確；D、翻譯時核糖體在mRNA上移動，D錯誤。故選ABD。
14．AC 【詳解】A、酵母菌屬于真核生物，其細胞核中可以發生DNA復制過程，也可以發生轉錄過程，A錯誤；B、人體成熟的紅細胞已經高度分化，且細胞內沒有細胞核和眾多的細胞器，故不會發生DNA復制過程，B正確；C、在人體細胞內②轉錄發生在細胞核中，③翻譯發生在細胞質的核糖體中，故轉錄和翻譯不能同時進行，C錯誤；D、圖中②轉錄、③翻譯、④RNA的復制和⑤逆轉錄均涉及堿基A與U配對的過程，D正確。故選AC。
15．①③⑤ 逆轉錄 翻譯 核糖體 蛋白質的結構
【詳解】（1）正常人體細胞內能進行DNA自我復制、轉錄和翻譯過程，即①③⑤。
（2）HIV是逆轉錄病毒。故②④過程發生在HIV病毒侵入體細胞的情況下，需要逆轉錄酶的參與。（3）⑤過程表示翻譯。進行的場所在核糖體。（4）基因對性狀的控制可以通過控制蛋白質的結構來直接影響性狀。
16．宿主細胞的核糖體 堿基互補配對 模板、原料、能量和酶 接種疫苗是使機體產生特異性抗體，流感病毒遺傳物質是RNA，易產生變異，導致其控制合成的蛋白質抗原結構改變，原有抗體不再起作用，所以流感疫苗需要每年接種
【詳解】（1）新冠狀病毒無細胞結構，寄生生活，其利用宿主細胞的核糖體合成自身物質。（2）反轉錄過程是按照堿基互補配對原則進行的，需要模板、原料、能量和酶等基本條件。（3）接種疫苗是使機體產生特異性抗體，流感病毒遺傳物質是單鏈RNA，易產生變異，導致其控制合成的蛋白質抗原結構改變，原有抗體不再起作用，所以流感疫苗需要每年接種。

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