生物学案：互动课堂第四章第节基因指导蛋白质的合成

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精互动课堂疏导引导1.DNA与RNA的比较核酸种类比较项目DNARNA化学组成基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖脱氧核糖（C5H10O4）核糖（C5H10O5）碱基A、G、C、TA、G、C、U无机酸磷酸磷酸结构规则的双螺旋结构通常呈单链结构分类通常只有一类分mRNA、tRNA、rRNA三类功能主要的遗传物质在不存在DNA的生物里是遗传物质；在存在DNA的生物里是辅助DNA完成功能存在（真核生物)主要存在于细胞核中，少量在叶绿体、线粒体中主要存在于细胞质中提示：核酸分为DNA和RNA。所以：（1）构成核酸的碱基共有5种：A、G、C、T、U（T为DNA特有、U为RNA特有）；（2)构成核酸的核苷酸共有8种：四种脱氧核苷酸（分别含A、G、C、T）和四种核糖核苷酸（分别含A、G、C、U)；（3）RNA又分为：mRNA、tRNA、rRNA。2。DNA分子的复制、转录、翻译的比较复制转录翻译时间细胞分裂（有丝分裂和减数第一次分裂）的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体模板DNA的两条单链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸条件酶（DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP酶（RNA聚合酶等）、ATP酶、ATP、tRNA产物2个双链DNA一个单链RNA（mRNA,tRNA，rRNA）多肽链模板去向分别进入2个子代DNA分子中恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点半保留，边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链碱基配对A—T，T—A，C-G，G—CA-U,T—A,C—G,G—CA-U，U-A，C-G，G—C遗传信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状提示：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，才最后合成具有一定空间结构的蛋白质。3。遗传信息、密码子、反密码子(1)遗传信息①通常指基因中的（或DNA中的）控制遗传性状的碱基排列顺序，也指核酸中的碱基排列顺序；②对于某个基因来说，其中的碱基对的数目、种类、排列顺序是固定不变的;③不同的基因之间碱基对的种类、数目、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。（2）密码子①概念：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。②特点③种类（3）反密码子①概念与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基；②特点反密码子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tRNA上为U；③种类61种，反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应。(4）图示DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系①一种密码子只对应一种氨基酸，但一种氨基酸可以由不止一种密码子决定，类似于数学中的“映射”；②一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由不止一种tRNA转运.4.基因表达中相关数量计算（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1/3。综上可知：蛋白质中氨基酸数目=tRNA数目=mRNA碱基数目=DNA碱基数目。（3)计算中“最多”和“最少”的分析①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些；②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些；③在回答有关问题时,应加上“最多”或“最少”等字.如：mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有个氨基酸。活学巧用1。噬菌体、烟草花叶病毒、烟草体内核苷酸的种类依次是（)A.4、4、4 B.4、4、8C.4、8、8 D。8、8、8解析：本题主要考查三种生物体内的核酸种类及其组成单位.构成DNA的脱氧核苷酸共有四种，构成RNA的核糖核苷酸也有四种，噬菌体(一种病毒）体内只有DNA，烟草花叶病毒体内只有RNA，而烟草体内既有DNA又有RNA,因此，它们体内核苷酸的种类依次是4、4、8。答案:B2.对于下列图解，正确的说法有（）①表示DNA复制过程②表示DNA转录过程③共有5种碱基④共有8种核苷酸⑤共有5种核苷酸⑥A均代表同一种核苷酸A.①②③ B.④⑤⑥C。②③④ D.①③⑤解析：由图可知，此过程是DNA转录过程,整个过程涉及5种碱基；A、T、C、G、U，但由于组成DNA和RNA的五碳糖不同，故分别有4种核苷酸，共8种。答案：C3.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DNAB.该过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。该过程有水产生解析：翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，A项不对；翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋白质，B项不对；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，C项也不对；氨基酸脱水缩合形成多肽，D项正确.答案：D4.在真核生物的下列生理过程中，发生DNA分子解旋的是（）①DNA复制②转录③翻译④逆转录A.①② B.③④C.②③ D.①④解析：本题考查遗传信息传递与表达过程中的基础知识.DNA分子是规则的双螺旋结构,复制时首先在解旋酶作用下，两条链之间连接碱基对的氢键断开，打开双螺旋结构，在DNA聚合酶作用下,以每一条链为模板合成新的子链。每一条子链与其对应的模板链形成一个双螺旋的子代DNA分子.转录则是以解开螺旋的DNA分子的一条链的部分区段为模板，在酶的作用下合成单链的mRNA分子，从而使DNA分子中的遗传信息传递到mRNA分子上，通过tRNA的识别作用，将mRNA分子中的核苷酸顺序翻译为蛋白质分子中的氨基酸顺序。逆转录则是在逆转录酶的作用下，以单链RNA为模板，在DNA聚合酶作用下形成双链DNA的过程，在此过程中没有解旋过程.答案：A5。据蛋白质的合成过程，完成下列问题。（1）填表DNAGMrnaAtRNA氨基酸丙氨酸注:丙氨酸的密码子为：GCUGCCGCAGCG（2）从上表可以看出，在基因控制蛋白质的合成时，DNA的碱基数：mRNA的碱基数：蛋白质中氨基酸数=_________。解析：本题考查了蛋白质合成过程中的三个互补关系及三个数量关系。即DNA的两条链的碱基是互补的;mRNA与它的DNA模板链是互补的，tRNA的一端的三个碱基与mRNA上相应的密码子是互补的。先确定丙氨酸的密码子,而密码子在mRNA上,从而mRNA的三个碱基确定，再根据其互补关系确定DNA和tRNA的碱基。从数量关系上分析,DNA是双链结构，mRNA是单链结构，则DNA片段中碱基数与mRNA的碱基数之比应为2∶1，而mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,则mRNA上的碱基数与其指导合成的肽链中的氨基酸数之比即为3∶1,故答案为6∶3∶1。答案:（1）DNAGCACGTMrnaGCAtRNACGU氨基酸丙氨酸（2)6∶3∶16。一条多肽链中有氨基酸1000个,则作为合成该多肽链模板的mRNA分子和用来转录成mRNA的DNA分子分别至少需要碱基()A.3000个和3000个B。1000个和2000个C.2000个和4000个D。3