必修2第7讲基因指导蛋白质的合成课件

第7讲基因指导蛋白质的合成（验证性实验的设计思路）续表续表

2.联系(1)对细胞结构生物而言，DNA复制发生于细胞分裂过程中，而转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等过程。(2)DNA中含有T而无U，而RNA中含有U而无T，因此可通过放射性同位素标记T或U，研究DNA复制或转录过程。(3)复制和转录发生在DNA存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。(4)转录出的RNA有3类，但携带遗传信息的只有mRNA。(5)一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链。(6)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，最后才形成具有一定空间结构的有活性的蛋白质。

二、遗传信息、密码子和反密码子的比较存在位置含义生理作用遗传信息DNA脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸的排列顺序密码子mRNAmRNA上3个相邻的碱基直接决定氨基酸的排列顺序反密码子tRNA与密码子互补的三个碱基识别密码子

1．区别

2.联系(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子并转运相应氨基酸的作用。

【例2】下列关于遗传信息和遗传密码在核酸中的位置和碱基构成的叙述中，正确的是(

)A．遗传信息位于mRNA上，遗传密码位于DNA上，碱基构成相同B．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA、tRNA或rRNA上，碱基构成相同C．遗传信息和遗传密码都位于DNA上，碱基构成相同D．遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同【解析】遗传信息位于DNA上，遗传密码位于mRNA上，碱基构成不同。D1．翻译过程中，核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。2．判断翻译的方向主要依据多肽链的长短，肽链长的翻译在前。3．每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运，但一种密码子只能决定一种氨基酸(特例：终止密码子无对应的氨基酸)，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。(1)如果需要提取、配制、处理实验材料则把提取、配制等操作作为第一步。(2)编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；注意控制无关变量，在措辞中往往有“相同”“一致”等字眼。如果有测量应测量记录初始值。(3)实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；实验处理要遵循“单一变量和对照原则”。(4)培养(或饲养)、观察、记录等。依然在措辞中体现对无关变量的控制，经常有“相同条件下”等字眼，观察记录实验现象或记录测定的实验数据。3．预测实验结果验证性实验由于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、合理的、唯一的。预测实验结果，要搞清楚实验结论的作出是以什么作为依据的，也就是实验进行后可以观察、分析、比较的实验事实是什么。在阐述当中尽量采用专业的语言和名词。一般的语言组织程序是“外因(人为施加的单一变量)→由此引起的内因变化(生理活动)→内因变化的直接结果(代谢结果)→外部变化→最终结果(实验结果、现象等)”。(2009·全国Ⅰ)已知2H2O2==2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液，0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。二、演练【解析】(1)要验证过氧化氢酶具有催化作用，应选用反应中加入蒸馏水与加入过氧化氢酶进行对比，要验证过氧化氢酶具有高效性，应用过氧化氢酶与无机催化剂的催化效率对比，所以应取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间，分别向上述3支试管加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液，观察各试管中释放气泡的速度。(2)酶的催化效率最高，加入酶的试管中反应速度最快；其次是加FeCl3溶液的试管；加蒸馏水的试管中因没有催化剂，所以反应速度最慢。由此可以得出结论：酶具有催化作用和高效性。(3)80℃高温会使酶的结构破坏而失去催化能力，与加入蒸馏水的试管反应情况相同，因此加FeCl3溶液的试管反应速度最快。

1.(2011·江苏)关于转录和翻译的叙述，错误的是()A．转录时以核糖核苷酸为原料B．转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列C．mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性C2.(2011·天津)土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T­DNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。T­DNA中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R)，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。据图分析，下列叙述错误的是()A．当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽B．清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化C．图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长D．基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化B

4.根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是()

CA.TGUB．UGAC．ACUD．UCU【解析】据表可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG，另一条链为AC，若DNA转录时的模板链为TG链，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC链，则mRNA的密码子为UGU。5.下表有关基因表达的选项中，不可能的是()基因表达的细胞表达产物A.细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B.人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C.动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素D.兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白D【解析】抗虫棉叶肉细胞中存在细菌抗虫蛋白基因，细菌抗虫蛋白基因能够表达产生细菌抗虫蛋白；正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸酶基因，人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶；大肠杆菌工程菌细胞存在动物胰岛素基因，动物胰岛素基因能够表达产生动物胰岛素；兔成熟红细胞中无细胞核，所以无兔血红蛋白基因，不能表达产生兔血红蛋白。

6.下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是()A．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B．该过程需要含有三个高能磷酸键的ATP提供能量C．该过程一定遵循碱基互补配对原则，即A一定与T配对，G一定与C配对D．DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸D【解析】一种氨基酸可以对应一种或多种密码子，一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运；基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段，需要含有两个高能磷酸键的ATP提供能量。转录时，A与U配对，T与A配对，C和G配对，原料是4种核糖核苷酸；翻译时，A和U配对，G和C配对，原料是20种氨基酸。

7.下面是某基因的部分碱基序列，该片段所控制合成的蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸—缬氨酸…”(甲硫氨酸的密码子是AUG)。(1)该基因表达过程中，RNA的合成在细胞核中完成，此过程称为转录，完成此过程需要的条件有模板、4种核糖核苷酸、能量、酶。(2)请写出编码上述氨基酸序列的mRNA序列：AUGCGGGAGGCGGAUGUC。(3)假设编码上述氨基酸序列的mRNA上有12个A和G，且其上共有30个碱基，则转录成信使RNA的一段DNA分子中应有C和T

30个。(4)如果序列中箭头所指碱基对G/C缺失，该基因片段对应的氨基酸序列为：…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—精氨酸—甲硫氨酸…，此变异属于基因突变。(5)如图所示，在翻译过程中，少量的信使RNA分子就可以合成大量的蛋白质，原因是一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。【解析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。RNA的合成在细胞核中完成，称为转录。从甲硫氨酸的密码子是AUG可推知DNA的模板链的相应序列为TAC，根据…TACGCCCTCCGCCTACAG…就可写出对应的密码