必修二第四章第1节基因指导蛋白质的合成

第四章第一节基因指导蛋白质合成一、预习目标预习遗传信息的转录和翻译，尝试运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。二、预习内容第一课时：遗传信息的转录1.RNA的组成、结构及分类（1）基本单位：，它是由一分子、磷酸和碱基组成，组成RNA的碱基有。（2）结构；一般是链，长度比DNA短，能通过，从细胞核转移到细胞质。（3）分类：①在翻译过程中起模板作用的是；②起转运作用的是；③参与构成核糖体的是。2．转录（1）场所：⑵模板：⑶原料：⑷配对原则：⑸产物：（主要是mRNA）⑹过程：①解旋：________解开。②配对：细胞中游离的________与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对。③连接：在________的作用下，依次连接，形成新的分子。④脱离：合成的________从DNA链上释放，而后DNA双链恢复。第二课时：遗传信息的翻译1．翻译①概念：在________中,以________为模板,合成具有一定氨基酸顺序的________的过程。②场所：③模板：④原料：⑤运载工具：⑥产物：2．密码子（1）概念：_______上的3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这3个相邻碱基称为_______。（2）种类：共有_______种，决定氨基酸的有_______种。3.转运RNA（1）结构：形状像三叶草的叶，一端是携带______的部位，另一端有三个碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，称为______。（2）种类：______种※第I部分课前预习小结：基因指导蛋白质合成过程基因mRNA蛋白质三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容一、学习目标⑴概述遗传信息的转录和翻译过程⑵理解遗传信息与“密码子”的概念⑶运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系二、学习过程第一课时探究活动一：遗传信息的转录1．为什么RNA适于作DNA的信使？遗传信息存在于细胞核，蛋白质合成在细胞质中进行，在两者之间需要一个传递信息的信使——RNA。能完成此任务的RNA与其成分和结构有一定的关系。（1）基因是有_________的_____片段；DNA主要存在于________中，而蛋白质的合成是在_______中进行的。（2）RNA一般是____链，比DNA短，因此能够通过_______，从________转移到______中。2.DNA和RNA的主要区别种类DNA（脱氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）组成部分碱基胸腺嘧啶（T）尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖组成单位脱氧核苷酸（4种）核糖核苷酸（4种）结构规则的双螺旋结构常成单链结构分布细胞核（线粒体，叶绿体）细胞质细胞核细胞质（核糖体）()()※第II部分课堂探究功能编码、复制遗传信息，控制蛋白质的合成将遗传信息从DNA传递给蛋白质3．DNA的遗传信息是怎么转给mRNA的？（1）转录：在________内，以DNA的_______为______，按照_______________的原则合成________的过程。（2）转录的过程（分4步）看课本P63图4-4能理解并详细描述其基本过程。探究活动二：遗传信息的翻译1．碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？密码子：在________上相邻的______个碱基终止子：UAA、UAG、UGA种类起始子：AUG（甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸）（64种）其他密码子：只能编码氨基酸能够编码氨基酸的密码子有______个；一个密码子对应______个氨基酸；但一个氨基酸可能有______个密码子（简并性）。密码子具有简并性和通用性（所有的生物共用一套遗传密码）2.遗传信息、密码子和反密码子的对比3．游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运到合成蛋白质的“生产线”上的呢？需要“搬运工”——。反密码子：tRNA呈________形，其一端有三个碱基可以与mRNA上的三个碱基配对，称为________，另一端可以携带________，tRNA有______遗传信息密码子反密码子概念是指DNA上特定的脱氧核苷酸排列顺序mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基与mRNA分子中密码子互相配对的tRNA上的3个碱基作用决定蛋白质中氨基酸的排列顺序翻译时决定肽链的氨基酸排列顺序与上3个碱基互补，以确定氨基酸在肽链上的位置种类多种多样共64种，编码蛋白质的密码子共61种，终止密码共3种，不能编码蛋白质61种种；一个tRNA只能携带______种氨基酸；一个氨基酸可以由______种tRNA携带。4．翻译的过程（1）mRNA进入细胞质，与结合。（2）携带一个特定氨基酸的tRNA，通过与第一个密码子互补配对，进入位点1.（3）携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样方式进入位点2.（4）位点1位点2相应的氨基酸形成，位点1的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上。（5）核糖体读取下一个，原占据位点1的离开核糖体，占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链合成。重复进行，直到读取到。（6）肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合体上脱离，经一系列步骤，盘曲折叠成成熟的蛋白质分子。探究活动三、延伸拓展1、根据碱基种类和数量（或比例），推测核酸类型（1）种类：①有T无U，必为；②有U无T，必为；③有T也有U，为。（2）数量：①A＝T且C＝G，通常为；②A≠T或C≠G，无U，必为；③A＝T＋U且C＝G，为。2、基因表达中相关数量计算基因中的碱基数（双链）：mRNA中的碱基数：合成蛋白质的氨基酸个数=三、反思总结四、当堂检测1.一条多肽链中有1000个氨基酸，则作为合成多肽链的信使RNA分子和用来转录该信使RNA分子的基因中，分别至少要有碱基多少个()A.1000和2000B.2000和4000C.3000和3000D.3000和60002.细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是（）A.DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因B.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因C.DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸D.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸3．下列哪一组物质是RNA的组成成分（）A.脱氧核糖、核酸和磷酸B.脱氧核糖、碱基和磷酸C.核糖、碱基和磷酸D.核糖、嘧啶和核酸4．DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，穿过磷脂双分子层（）A．6层B．4层C．2层D．0层5．某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的个数是（）A．198个B．398个C．400个D．798个6．在下列细胞结构中，有可能发生碱基配对行为的一组是（）A．细胞核、线粒体、叶绿体、中心体B．细胞核、核糖体、中心体、线粒体C．线粒体、叶绿体、细胞核、高尔基体D．线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核7．右图表示DNA（基因）控制蛋白质合成的过程，请分析回答：（1）根据图中的碱基，可推测包括了种核苷酸。（2）DNA的两条链中，链为模板链。遗传密码（密码子）存在于链上（请写标号）。（3）如果控制合成的蛋白质含两条肽链，49个肽键，则控制其合成的基因至少有个脱氧核苷酸。8中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题。（）⑴a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是、、和。⑵需要tRNA和核糖体同时参与的过程是（用图中的字母回答）。⑶a过程发生在真核细胞分裂的期。⑷在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是。⑸能特异性识别信使RNA上密码子的分子是，后者所携带的分子是。一基础巩固1、构成人体的核酸有两种，构成核酸的基本单位--核苷酸有()A.2种D.4种C.5种D.8种2、经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中的碱基之比如下表，这3种生物的核酸分别为()A.双链DNA、单链DNA、RNAB.单链DNA、双链DNA、RNAC.双链DNA、RNA、单链DNAD.RNA、单链DNA、双链DNA3.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸如下表，则tRNA（UGC）所携带的氨基酸是（）A.赖氨酸B.丙氨酸C.半胱氨酸D.苏氨酸4、（2008年上海生物，9）下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有（）AGCTU甲60406040-乙30202030-丙412344-28TTTCGTACGTGC赖氨酸丙氨酸半胱氨酸苏氨酸※第III部分提升运用①染色体②中心体③纺锤体④核糖体A.①②B.①④C.②③D.③④5、如图所示，给以适宜的条件各试管均有产物生成，则能生成DNA的试管是（）A.a和dB.b和cC.只有bD.只有c6、一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为（）A.3311B.3612C.1236D.11367、（2007年上海生物）一个mRNA分子有m个碱基，其中G+C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是（）A.m、3m-1B.m、3m-2C.2(m-n)、3m-1D.2(m-n)、3m-2二、能力提升1．对下列图式，正确的说法有（）DNA：A—T—G—G—A︰︰︰︰︰RNA：U—A—C—C—U①表示DNA复制过程②表示DNA转录过程③式中共有4种碱基④式中共有5种碱基⑤式中共有5种核苷酸⑥式中共有6种核苷酸⑦式中共有8种核苷酸⑧式中的A均代表同一种核苷酸A．①③⑦B．②④⑥C．②④⑥⑧D．①③⑦⑧2．把兔子血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔子的血红蛋白，这说明（）A．兔子的DNA可以指导大肠杆菌的蛋白质合成B．蛋白质的合成过程很简单C．兔血红蛋白的合成基因进入大肠杆菌D．绝大多数生物共用一套遗传密码3．对于一个动物个体来说，几乎所有的体细胞都含有相同的基因，但细胞与细胞之间存在功能的差异，这是因为它们合成不同的（）A.转运RNAB.信使RNAC.rRNAD.核糖体4．有三个核酸分子，经分析发现共有五种碱基、八种核苷酸和四条核苷酸链，他们是（）A.一个DNA分子，两个RNA分子B.三个DNA分子[来源:Z.xx.k.Com]C.两个DNA分子，一个RNA分子D.三个RNA分子5．下列关于RNA的叙述错误的是（）A.有些生物中的RNA具有催化功能B.转运RNA上的碱基只有三个C.mRNA与tRNA在核糖体上发生配对D.RNA也可以作为某些生物的遗传物质6．已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是()A．12B．24C．18D．307．从遗传信息的传递过程来看，信使RNA（mRNA）的主要功能可表述为（）A．把DNA的遗传信息传递给蛋白质B．翻译DNA的遗传信息C．转录DNA的遗传信息D．作为合成RNA的模板8．由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则下列叙述正确的是（）A.若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B.若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位C.若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物D.若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a为脱氧核糖9．已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24000个碱基，这两个DNA分子所控制合成的多肽链中，最多含有多少种氨基酸（）A.8000B.4000C.16000D.2010．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为A．2/3ab-6b+18nB．1/3ab-6bC．（1/3b-a）χ18D．1/3ab-（1/3b-n）χ18[来源:学|科|网Z|X|X|K]二、填空题11．美国某研究小组最新发现抑癌基因邻近的基因合成了反义RNA，反义RNA可以与抑癌基因转录形成的mRNA形成杂交分子，从而阻断抑癌基因的表达，使细胞癌变，如下图所示。请据图回答下列问题：（1）①过程称为，主要在中进行。（2）与②过程直接有关的核酸除图中所示外还有。