金版学案：第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成(84张ppt)

1、第第1 1节基因指导蛋白质的合成节基因指导蛋白质的合成基因的表达1RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。2以DNA为模板转录RNA的过程：(1)DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露；(2)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(有RNA聚合酶参与)；(3)新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上；(4)合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双链恢复。3游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。 RNA的组成及分类1基本单位：_。2组成成分

2、：核糖核苷酸核糖腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)3结构：一般是_链，长度比DNA_；能通过_从细胞核转移到细胞质中。4种类、作用及结构种类作用结构信使RNA(mRNA)_转运RNA(tRNA)_核糖体RNA(rRNA)_单链结构单短核孔答案：蛋白质合成的直接模板 单链结构识别密码子，运载氨基酸 呈三叶草形核糖体的组成成分从组成成分上看，RNA与DNA的主要区别是什么？提示：RNA的五碳糖是核糖；碱基中含有尿嘧啶U，不含胸腺嘧啶T。 遗传信息的转录1特点(1)场所：主要在_中(2)模板：以DNA的_为模板。(3)产物：_(4)原料：4种_。细胞核一条链RNA游离的核糖核苷酸2过程

3、(1)解旋：_解开，DNA双链的碱基得以暴露。(2)配对：游离的_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_结合。(3)连接：新结合的_连接到正在合成的mRNA分子上。(4)脱离：合成的_从DNA链上释放。而后，DNA_恢复。3结果：通过转录，DNA分子上的遗传信息传递到_。DNA双链核糖核苷酸氢键mRNA核糖核苷酸双链RNA转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？提示：转录与复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则等。碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。 遗传信息的翻译1特点(1)场所：在细胞质的_上。(2)模板：以_为模板

4、。(3)原料：游离在细胞质中的各种_。(4)产物：具有一定_顺序的肽链。核糖体信使RNA氨基酸氨基酸2密码子_上决定一个氨基酸的_。密码子有64种。3工具(1)装配机器：核糖体(2)“搬运工”(翻译者)：tRNA。4过程：(1)mRNA进入细胞质，与核糖体结合。mRNA3个相邻碱基(2)以_为运载工具，按照碱基互补配对原则，将_置于特定位置。(3)脱水缩合形成_(NHCO)，氨基酸连接形成肽链。(4)_盘曲折叠，形成成熟的蛋白质。转运RNA氨基酸肽键肽链在基因控制蛋白质合成的过程中，基因(DNA)的碱基、信使RNA的碱基、蛋白质的氨基酸之间的数量关系是怎样的？提示：基因碱基数目:信使RNA的碱

5、基数目:氨基酸数目6:3:1有关计算的关系式可总结为：蛋白质中肽链数肽键数氨基酸数 mRNA碱基数 基因中碱基数。 DNA与RNA在化学组成上有区别1DNA与RNA的比较项目DNARNA分布主要存在于细胞核中 主要存在于细胞质中基本组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖核糖含氮碱基A、G、C、TA、G、C、U项目DNARNA空间结构规则的双螺旋结构通常呈单链分类mRNA、tRNA、rRNA三类功能绝大多数生物的遗传物质作为部分病毒的遗传物质作为翻译的模板或搬运工参与核糖体的构成少数RNA有催化作用联系RNA由DNA转录产生，DNA是遗传信息的储存者，RNA是遗传信息的携带者，RNA的遗传信

6、息来自于DNA2.DNA和RNA的判断(1)若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖，则必为DNA。(2)若AT、CG，则为单链DNA；若AT、CG，则一般认为是双链DNA。3若出现碱基U或五碳糖为核糖，则必为RNA。4要确定是DNA还是RNA，必须知道碱基的种类或五碳糖的种类，是单链还是双链，还必须知道碱基比率。特别提醒：1.少数DNA存在于真核细胞的线粒体、叶绿体及原核细胞的质粒中。2极少数病毒的DNA为单链，另外极少数病毒的RNA为双链。3用放射性同位素标记“T”，可以研究细胞分裂过程中DNA的复制场所及时间；标记“U”可以研究mRNA的合成场所及其在细胞内的转移途径。 下图代表的是某种转运

7、RNA，对此分析正确的是()A此转运RNA含有五种元素、两种含氮碱基B该结构参与蛋白质合成中的翻译过程C合成此转运RNA的场所是核糖体D若转运RNA中的碱基发生突变，一定会引起蛋白质结构的改变解析： 题图所示为转运RNA，含有C、H、O、N、P五种元素，A、C、G、U四种含氮碱基，A错；转运RNA在翻译中运输氨基酸，B对；tRNA在细胞核中合成并加工成三叶草结构，C错；图中碱基发生突变，若改变为运输谷氨酸的另一反密码子，而谷氨酸不变，蛋白质的结构仍不会改变，D错。答案：B比较数目DNA中的碱基数、磷酸基数、脱氧核糖数、脱氧核糖核苷酸数6nmRNA中碱基数、磷酸基数、核糖数、核糖核苷酸数3n参与

8、转运氨基酸的tRNA数n蛋白质中的氨基酸数n蛋白质中的肽链数m蛋白质中的肽键数nm缩合脱去的水分子数nm技巧归纳：基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系 1(2013年阳江高一期末)DNA一条链的一段碱基排列顺序为“-CTCGAT-”，以其为模板转录形成mRNA，则此段mRNA决定的氨基酸序列由左至右为（ ）密码子：CAU：组氨酸；CAG：谷氨酰胺；CUA、CUC：亮氨酸；GUC、GUA：缬氨酸(起始)；GAG：谷氨酸；GAU：天冬氨酸。 A-亮氨酸-天冬氨酸- B-谷氨酸-亮氨酸- C-谷氨酰胺-缬氨酸- D-缬氨酸-组氨酸-B 转录、翻译过程中有关图形的解读1.转录、翻译过

9、程中有关图形解读(1)转录：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录(如左下图)。(2)翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程(如右上图)。(3)tRNA结构模式图结构：三叶草状，有四条臂和四个环。位点种类：61种。单链结构，但有配对区域，不能出现“T”碱基。(4)mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从左向右(见上图)，判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网

10、、高尔基体等结构中进一步加工。2遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分3基因、RNA、蛋白质的关系特别提醒：1.一种氨基酸可由一种或几种密码子决定，但一种密码子只决定一种氨基酸。2一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运，但一种tRNA只能搬运一种氨基酸。3碱基配对双方是mRNA上密码子和tRNA上反密码子，故AU，UA配对，G与C，C与G配对不能出现T。4一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。5翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。6翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。7翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。8tRN

11、A有很多碱基，不只是3个，只是构成反密码子部分的是3个。 下图为基因控制蛋白质合成过程的示意图，有关该图的叙述不正确的是()A该图表示的是真核细胞内基因控制蛋白质合成的过程B图中的信使RNA是以DNA分子中的链为模板转录而来C图中参与蛋白质合成的RNA只有信使RNA和转运RNAD图中蛋白质多肽链中肽键的形成部位是在核糖体解析： 在图中很明显可以看到细胞核结构，因此该细胞是真核细胞，故A正确；mRNA以碱基A开头，根据碱基互补配对原则可知是以DNA的链为模板转录来的，故B正确；在基因的表达过程中参与的RNA除了mRNA、tRNA外还有rRNA，故C错误；在核糖体上通过脱水缩合反应形成肽键将单个的

12、氨基酸连接成多肽链，故D正确。答案：C技巧归纳：1.复制和转录发生在DNA存在的部位(因为这两个过程都是以DNA为模板的)，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。2转录的产物有3类RNA，但是携带遗传信息的是mRNA，mRNA在翻译过程中起模板作用。3从核糖体上脱离下来的只是多肽链，多肽链还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工，最后才合成具有一定空间结构和功能的蛋白质。(1)蛋白质合成过程中涉及到的细胞结构(以分泌蛋白合成为例)(2)在生物个体发育过程中，基因是选择性表达的，即：同一生物不同组织、器官、细胞中所含基因相同，但选择表达的基因不同，如胰岛素基因存在于肝细胞、脑细胞、胰岛

13、B细胞等细胞中，但只在胰岛B细胞中表达，合成胰岛素。 2（2013年惠州检测）有关蛋白质合成的叙述，错误的是（ ）A.终止密码子不编码氨基酸B.每种tRNA只转运一种氨基酸C.每种氨基酸只有一种密码子D.核糖体可在mRNA上移动C 转录、翻译与DNA复制的比较转录、翻译与DNA复制的比较项目DNA复制转录翻译场所主要是细胞核主要是细胞核核糖体模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸其他条件酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和ATP酶(解旋酶、RNA聚合酶等)和ATP酶、ATP和tRNA碱基配对类型ATCGAUTACGAUCG信息传递DNADNADNA mR

14、NAmRNA蛋白质时间细胞分裂间期生物生长发育的过程中产物2个相同的DNARNA(mRNA、tRNA、rRNA)有一定氨基酸排列顺序的蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA仍保留1个mRNA分子可结合多个核糖体，提高合成蛋白质的速度特别提醒：(1)3种RNA都参与翻译过程，mRNA参与遗传信息传递，rRNA组成蛋白质合成场所，tRNA转运氨基酸。(2)上述3种过程，病毒不一定全部发生，所有发生过程均发生在宿主细胞内，病毒本身只提供遗传物质。 （2012年安徽卷）图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在( )A真核细胞内，一个mRNA分子 上结合多个核糖体同时合成多条肽链B

15、原核细胞内，转录促使mRNA 在核糖体上移动以便合成肽链C原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译解析：由图可知：基因的转录还未结束翻译已经开始，符合原核细胞基因表达的特点，C正确。真核细胞由于核膜的存在，转录和翻译在时间和空间上是分开的，A、D项错误，翻译时核糖体在mRNA上移动，B错误。答案：C(1)蛋白质合成的直接模板是什么？如何合成的？提示：蛋白质合成的直接模板是mRNA，mRNA的合成是DNA转录形成的，因此可以说DNA是蛋白质合成的最终模板。(2)基因表达包括什么过程？提示：基因表达除了翻译过程外，还应包括转录过程。技巧

16、归纳：将mRNA上的碱基U改为T，则为与之相对应的基因上非模板链上的碱基序列，但两条链上相同碱基对应的核苷酸不同。原核细胞中转录和翻译同时进行，即边转录边翻译，而真核细胞中先进行转录，然后mRNA再通过核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译。在细胞中的DNA分子上，嘌呤数和嘧啶数，一般相等。但整个细胞中，既有DNA，又有RNA，所以，就整个细胞而言，嘌呤数和嘧啶数未必相等。3tRNA与mRNA碱基互补配对的现象可出现在真核细胞的()A细胞核中 B核糖体上C核膜上 D核孔处B 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该过

17、程合成的产物一定是酶或激素C有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应D该过程中有水产生正确解答：选D。常见错误：选A、B或C。错因分析：错因分析：错选A、B或C项的原因具体分析如下：易错选项 错因分析A项过程理解不透彻。翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，给该过程提供遗传信息的只能是mRNA知识辨析不清。翻译的产物是多肽，经过加工后形成蛋白质，而酶与激素并不都是蛋白质知识记忆不牢。终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子B项C项 如图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答： 若图中所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码

18、子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过（ ） A.166和55 B.166和20 C.333和111 D.333和20正确解答：正确解答： 选D常见错误：常见错误： 错选B或C项。错因分析： 错选B或C项的原因具体分析如下：易错选项错因分析B项概念理解不清。把所示的分子中有1 000个碱基对，误认为是1 000个碱基。DNA中碱基对的数目和mRNA中碱基个数及相应蛋白质中氨基酸的个数的比值为3:3:1，mRNA中一个密码子含3个碱基，所以mRNA中密码子个数是1 000/3333.3，不超过333个 C项审题不清。把合成的蛋白质中氨基酸种类误认为氨基酸数目，氨基酸种类最多20种课题：实验原

19、则：实验的对照原则相互对照基础理论：相互对照是指不单独设对照组，而是几个实验组互为对照，其中每一组既是实验组也是对照组，由此得出相应的实验结论。具体分析如下：实验组：是接受实验变量处理的对象组，所处理的变量就是我们要研究的内容；对照组：也称控制组，是不接受实验变量处理的对象组。(1)该原则一般是在探究某种实验因素对实验结果的影响不明确的情况下使用。(2)不需要设置实验组和对照组，每组既是实验组又是对照组。(3)每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他所有条件均相同且适宜。放线菌素D是RNA合成抑制剂，在有放线菌素D和无放线菌素D存在的情况下，某生物受精卵对14C标记的缬氨酸的摄入情况如右图所示

20、。下列分析不正确的是()A发育初期受精卵中的mRNA主要来自卵细胞B正常发育后期受精卵中的mRNA是新合成的C放线菌素D的主要作用场所是受精卵的细胞质D放线菌素D可能阻碍RNA聚合酶与DNA的结合解析：受精卵发育初期mRNA主要来自卵细胞。进入发育后期，随着细胞分化的进行，基因要进行选择性表达，就有不同种类的mRNA的生成。放线菌素D之所以能抑制RNA的合成，可能的原因就是阻止了RNA聚合酶与DNA的结合。转录的主要场所是细胞核而不是细胞质，所以放线菌素D发挥作用的主要场所是细胞核而不是细胞质。答案：C一、单项选择题1下图所示转录过程，此图中涉及的碱基和核苷酸的种类分别是()A6和2B8和2C

21、5和6 D5和8答案：D2一个tRNA一端的三个碱基为CGA，它运载的氨基酸是()A精氨酸(密码CGA) B丙氨酸(密码GCU)C酪氨酸(密码UAU) D谷氨酸(密码GAG)B3已知一个含有两条肽链的蛋白质分子具有198个肽键，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录成该mRNA的DNA分子中，至少应有C和T()A200个 B400个C600个 D800个C4从单尾鳍鲤鱼的成熟的卵细胞中提取一种RNA注入到双尾鳍金鱼的受精卵中，结果幼小金鱼中有一些出现单尾鳍性状。这种RNA之所以对性状遗传有明显作用，是因为()A它是鱼类的主要遗传物质B它以密码子形式携带特定的遗传信息C它是蛋

22、白质合成的运载工具D它是核糖体的基本组成成分B5据测定，胰腺细胞中原酶颗粒可达胰腺细胞自身蛋白质总量的40%，由此可以推测胰腺细胞中下列哪种物质的数量比一般细胞多() AmRNA BDNAC基因 D染色体A二、多项选择题6下列叙述不正确的是()ADNA是蛋白质合成的直接模板B每种氨基酸仅有一种密码子编码CDNA复制就是基因表达的过程DDNA是主要的遗传物质ABC7下图所示细胞内蛋白质合成过程中，叙述正确的是()A转录后的mRNA由核孔进入细胞质后可以多次被翻译BC、D代表由细胞内有关结构合成的物质，其中D类物质可以是抗体C在A和E结构上合成的蛋白质功能相同D在A结构上发生的过程是翻译，合成了肽

23、答案：ABD8下列甲乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，下列有关说法不正确的是()A甲图所示过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B甲图所示翻译过程的方向是从右到左C乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板D甲图和乙图中都发生了碱基配对并且碱基互补配对方式相同答案：ACD一、选择题1在具有细胞结构的生物中转录过程不可能发生在()A细胞核中 B拟核中C某些细胞器中 D细胞质基质中D2（2013年广东高考）从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽 。目前在 的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是（ ）A合成编码目的肽的D

24、NA片段B构建含目的肽DNA片段的表达载体C依据 氨基酸序列设计多条模拟肽D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽1P1P1PC3下列为某一段多肽链和控制它合成的DNA双链的一段：“甲硫氨酸脯氨酸苏氨酸甘氨酸缬氨酸”。密码子表：甲硫氨酸(AUG)、脯氨酸(CCA、CCC、CCU)、苏氨酸(ACU、ACC、ACA)、甘氨酸(GGU、GGA、GGG)、缬氨酸(GUU、GUC、GUA)。根据上述材料，下列描述中，错误的是()A这段DNA中的链起了转录模板的作用B决定这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUAC这条多肽链中有4个“CONH”的结构D若这段DNA的链右侧第二个碱基T

25、为G替代，这段多肽中将会出现两个脯氨酸答案：答案：D4下面关于转运RNA与氨基酸之间相互关系的说法，正确的是()A每种氨基酸都有它特定的一种转运RNAB一种转运RNA可携带几种结构相似的氨基酸C每种氨基酸都有几种转运RNA携带D一种氨基酸可由一种或几种特定的转运RNA携带D5. 胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是()A胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链B沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂C胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关D核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素 D6.下列为两种不同的mRNA分子和两种以它们为模板合成的蛋白质在蛋白质分子P和Q中可能存在氨基酸的种数依次为(起始密码AUG；终止密码UAA，UAG，UGA)()A1,3 B2,3C2,8 D8,8答案：B7一段信使RNA上有300个碱基，其中A和G有120个，转录出该信使RNA的一段DNA中的C和T的个数以及翻译合成一条多肽时脱去的水分子数分别是()A300个、100个 B300个、99个C180个、99个 D129个、100个B8已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某mRNA的碱基排列顺序如下：AUUCGAUGA(40个碱基)CUAGAUCU，由此mRNA控制合成蛋白质