2022一轮复习人教版基因指导蛋白质的合成

4.1基因指导蛋白质的合成2012一轮复习人教版必修二

教学目标概述遗传信息的转录和翻译运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的关系

教学重点遗传信息转录和翻译的过程教学难点遗传信息的翻译过程重点和难点考点1DNA与RNA的比较比较项目DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸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糖核苷酸核糖核苷酸碱嘌呤腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)基嘧啶胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)五碳糖脱氧核糖核糖无机酸磷酸磷酸空间结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构解析：考查对DNA和RNA的基本知识的掌握情况。答案：B【例1】(2008广东理基)核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于DNA和RNA特点的比较，叙述正确的是()A．在细胞内存在的主要部位相同B．构成的五碳糖不同

C．核苷酸之间的连接方式不同D．构成的碱基相同考点2蛋白质的合成过程1．遗传信息的转录(1)DNA解旋不是整个DNA双螺旋完全解开，而是以基因为单位的某段DNA双链解开。(2)模板DNA双链中的一条，另一条不作为模板。(3)完成转录的其他条件RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸。(4)转录成的mRNA与相应的DNA双链的关系①mRNA的碱基序列，与作为模板的DNA单链的碱基序列之间的碱基是互补配对关系；与DNA双链间碱基互补配对不同的是RNA链中与DNA链的A配对的是U，不是T。②mRNA的碱基序列与DNA非模板链的碱基序列基本相同，只是对应DNA链上T的位置，在RNA链上是U。转录小结①概念：在

中，以

的一条链为模板合成

的过程。②场所：

(主要)③模板：

④原料：

⑤产物：

细胞核DNAmRNA细胞核DNA的一条链四种游离的核糖核苷酸mRNA【例2】某科学家用放射性同位素分别标记的胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)培养蚕豆，观察其根尖分生区细胞的有丝分裂。已知蚕豆细胞一个有丝分裂周期是20小时。根据这两种碱基被细胞利用的情况绘制的曲线如图所示。下列对此结果的分析中，你认为不正确的是()A．大量利用“T”的时期，细胞正在进行DNA分子的复制

B．大量利用“U”的时期，细胞正在进行大量蛋白质的合成

C．大量利用“T”的时期，细胞正在大量合成转运RNAD．大量利用“T”和“U”的时期，细胞正处于分裂间期

解析：胸腺嘧啶是DNA所特有的碱基，大量利用T时意味着DNA复制(此时消耗细胞中的脱氧核苷酸)，尿嘧啶是RNA所特有的碱基，大量利用U时意味着转录(此时，消耗细胞中的核糖核苷酸)，而DNA复制意味着细胞分裂，此时也大量合成蛋白质，因而需大量转录即消耗T时也消耗U但已分化的细胞不再复制，此时不消耗T，却有蛋白质合成，因而仍消耗“U”，“大量合成转运RNA”应为大量利用“U”而不是“T”。

答案：C2．翻译(1)核糖体与mRNA的结合部位有两个tRNA结合位点。(2)参与翻译的密码子可分为三类：①起始密码：AUG、GUG，此类密码子也编码氨基酸。②终止密码：UAA、UGA、UAG，此类密码子不编码氨基酸，只起终止信号的作用。③其他密码子：共59个，只起编码氨基酸的作用。

(3)tRNA：氨基酸的运载工具，像三叶草的叶形，其上有反密码子。(4)一个mRNA分子上可同时结合多个核糖体，合成多条肽链。

①概念：游离在细胞质中的各种

，以

为模板，合成具有一

的过程。②场所：

③模板：

④原料：

⑤产物：

⑥运载工具：

氨基酸mRNA氨基酸顺序的蛋白质核糖体mRNA氨基酸蛋白质(多肽链)tRNA遗传信息的翻译小结解析：遗传信息存在于基因中，指的是基因中的碱基排列顺序；遗传密码子存在于mRNA中，指的是mRNA上的三个相邻的碱基；遗传的基本单位是基因，即有遗传效应的DNA片段。答案：B【例3】遗传信息、遗传密码子、遗传的基本单位分别是()。①信使RNA上核糖核苷酸的排列顺序②基因中脱氧核苷酸的排列顺序③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基④信使RNA决定氨基酸的3个相邻的碱基⑤转RNA一端的3个碱基⑥有遗传效应的DNA片段

A．①③⑤B．②④⑥C．①②⑤D．③④⑥考点3遗传信息、密码子和反密码子1．遗传信息指基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。对于某个基因来说，其中的脱氧核苷酸的数目、种类和排列顺序是固定不变的，而不同的基因之间脱氧核苷酸的数目、种类和排列顺序是各不相同的。这样既保证了遗传信息的稳定性，又保证了遗传信息的多样性，从而决定了蛋白质的多样性。

2．密码(1)概念指mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它决定蛋白质中的氨基酸顺序。(2)特点①一个密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可以有几个密码子(密码的简并)。②密码子在生物界是通用的，说明所有的生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。特别关注：密码的简并性在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致遗传信息的改变，从而维持了生物性状的稳定性。3．反密码子指tRNA分子与mRNA分子中密码子互补配对的三个碱基，与相应的DNA模板链上对应的碱基相同，只是DNA链上碱基T的位置，在RNA链上为U。遗传信息的传递情况如下：(1)位置不同：遗传信息位于DNA分子的基因上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。这里要注意的是，DNA分子上并不是所有片段都代表着遗传信息，非基因上的脱氧核苷酸的排列不含遗传信息。(2)作用不同：遗传信息决定着mRNA上密码子的排序，密码子决定着氨基酸的种类，tRNA上的反密码子则保证了tRNA准确的运载相应的氨基酸。(3)不同的生物个体具有不同的基因遗传信息，合成不同的mRNA，但共用一套密码子与反密码子，因此不同生物的密码子、反密码子和tRNA的种类是相同的。考点4遗传信息、密码子、反密码子区别复制转录翻译时期细胞分裂的间期在生长发育的连续过程中在生长发育的连续过程中场所细胞核(线粒体、叶绿体)细胞核(线粒体、叶绿体)细胞质中核糖体上模板以DNA解旋的两条链为模板以DNA解旋的一条链为模板以mRNA为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件酶、能量酶、能量酶、能量、tRNA考点5DNA复制、转录、翻译的比较复制转录翻译碱基配对方式A—T

T—AC—G

G—CA—U

T—AC—G

G—CA—U

U—AC—G

G—C遗传信息传递方向DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白质特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，转录后DNA仍保留原来的双链结构mRNA分子可与多个核糖体结合进行多肽链的合成产物两个双链DNA分子1条单链的mRNA多肽或蛋白质2．mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。(2)目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)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。【例4】.（2010天津卷）根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是（）A.TGUB.UGAC.ACUD.UCU解析：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作1个密码子。据表，mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，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。答案：CDNA双链TGmRNAtRNA反密码子A氨基酸（1）转录时，组成基因的两条链只有一条链能转录，另一条链则不能转录。因此，转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1／2。（2）翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的l／3。总之，在转录和翻译过程中，基因中的碱基数(指双链)、RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6：3：1。参考下面图解：考点6基因中碱基、RNA中碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系特别提醒有关计算的关系式可总结为：①蛋白质中氨基酸数量＝1／3mRNA碱基数目＝1／6基因中碱基数目；②肽键数量＝氨基酸个数一肽链条数。【例5】已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某原核生物的一个信使