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高一生物基因指导蛋白质的合成辅导讲义 第 2 页 基因指导蛋白质的合成辅导讲义 授课主题 基因指导蛋白质的合成 教学目的 1.掌握基因转录的过程及与 DNA 复制的区别；2.掌握翻译的过程即蛋白质的合成；教学重难点 基因的转录、翻译 教学内容 上节课复习与回顾（包含作业检查）1.证明 DNA 是遗传物质的实验；2.DNA 的复制及相关计算；课程导入 知识点讲解：一、遗传信息的转录 第 3 页 1.核糖核酸（RNA）组成元素：C H O N P 基本单位：核糖核苷酸 分子结构：RNA 一般是单链，而且比 DNA 短。DNA、RNA 的种类及区别：种类及功能：信使 RNA（mRNA)：遗传信息传递的媒介。将遗传信息从细胞核传递到细胞质中，指导蛋白质的合成。比较项目 DNA RNA 基本组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A T G C A U G C 结构 双链 单链 主要存在部位 细胞核 细胞质 第 4 页 转运 RNA（tRNA）：转运氨基酸的工具。识别并转运氨基酸，识别 mRNA 上的遗传密码。核糖体 RNA（rRNA）：与蛋白质构成核糖体。核糖体的组成成分，其功能是作为 mRNA 的支架，使 mRNA 分子在其上展开，实现蛋白质的合成。概念：在细胞核中，以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成 RNA 的过程。过程：第 5 页 【注意】1.叶绿体、线粒体中也发生转录；2.转录也可以形成 tRNA、rRNA.密码子：概念：mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基。种类：起始密码子：2 种，AUG GUG 61 种编码氨基酸 普通密码子：59 种 终止密码子：3 种，UAA UGA UAG,不编码氨基酸，只是终止信号 对应关系：第 6 页 决定 20 种氨基酸的密码子共有 61 种；一种氨基酸可以由一种或几种密码子来决定；一种密码子只能决定一种氨基酸；特点：简并性：一种氨基酸可能有多种密码子。通用性：密码子在生物界是通用的。反密码子：概念：与 mRNA 上的密码子互补配对的 tRNA 上的 3 个碱基。种类：61 中。对应关系：反密码子与 61 中决定氨基酸的密码子对应。一种 tRNA 只能转运一种氨基酸；一种氨基酸可由一种或几种 tRNA 运输；特点：反密码子的三个碱基与相应的 DNA 模板链对应的碱基基本相同，只是 DNA 的“T”对应 tRNA 的“U”.巩固练习：1.下列有关 DNA 和 RNA 的叙述中，正确的是（）C.AGCTGA 既可能是 DNA 的碱基序列，也可能是 RNA 的碱基 第 7 页 序列 D.mRNA 上的碱基序列，决定于 DNA 的碱基序列，同时又决定蛋白质中氨基酸的序列 2.已知病毒的核酸有双链 DNA、单链 DNA、双链 RNA 和单链 RNA 四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该（）A.分析碱基类型，确定碱基比率 B.分析碱基类型，分析核糖类型 C.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型 D.分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型 3.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 4.如图表示转录的过程，则此段中含有多少种核苷酸()第 8 页 5.有关真核细胞 DNA 复制和转录这两种过程的叙述，错误的是()概念：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。（注意：叶绿体、线粒体中也发生翻译。）过程：场所：核糖体 模板：mRNA 原料：游离的氨基酸 条件:酶、ATP、模板、原料 工具:tRNA 产物:肽链【注意】一个 mRNA 分子上结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链。数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体。第 9 页 目的及意义:少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的肽链。方向：从左向右，判断依据是肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是肽链，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。【注意】：转录、翻译过程中 DNA（基因）碱基个数：mRNA碱基个数:肽链（蛋白质）中氨基酸个数=6:3:1 比较 DNA 复制、转录和翻译 复制 转录 翻译 过程图示 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 只能发生于核糖体 模板 亲代 DNA 的两条链 DNA 的一条链 mRNA 原料 4 种游离的脱氧核糖核苷酸 4 种游离的核糖核苷酸 20 种氨基酸 模板去向 子代 DNA 分子中 DNA 链重新聚合 降解成核糖核苷酸 第 10 页 产物 完全相同的两个 DNA 分子 mRNA 蛋白质（多肽）碱基配对 AT、TA、CG、GC AU、TA、CG、GC AU、UA、CG、GC 巩固练习：1.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（）C.有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应 2.遗传信息和遗传密码分别位于（）3.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 分子模板链中应有 A 和 G 的个数是（）4.DNA 通过复制传递遗传信息，通过转录和翻译表达遗传信息，下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是（）第 11 页 D.复制和转录的模板相同，而与翻译的模板不同 5.信使RNA上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，对识别该密码子的 tRNA 种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是（）A.tRNA 种类一定改变，氨基酸种类一定改变 B.tRNA 种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变 C.tRNA 种类一定改变，氨基酸种类不一定改变 D.tRNA 种类不一定改变，氨基酸种类一定改变 知识点总结：当堂检测：1.下列对 mRNA 的描述，不正确的是（）C.mRNA 上有四种核糖核苷酸，代表 20 种氨基酸的密码子有 61 种 2.合成肽链时，出现正常的肽链终止，是因为（）第 12 页 3.把小鼠血红蛋白的 mRNA 加入到大肠杆菌提取液中，在一定条件下，能合成出小鼠的血红蛋白，这个事实说明（）4.下列关于 RNA 的叙述错误的是（）功能 5.下列对 DNA 的翻译过程的说法中，错误的是()6.关于如图所示的生理过程的说法，正确的是（）第 13 页 7.依据图回答下列问题：（1）在生物体内图 a 所示的过程是_，进行的主要场 所 是 _，其 所 需 的 原 料 是 _，产 物 是_。（2）图 b 所示的过程是_，进行的场所是_，所需的原料是_，此原料的种类主要有_种，它们的共同特点是_，结构通式为_。（3）碱基分别为_、_、_，图 b 中的、分别为_、_，若所示的三个碱基为 UAC，则此时所携带的氨基酸的密码子为_。（4）若已知 R 链中（A+G）/（T+C）的值为 0.8，Y 链中的（A+G）/（T+C）的值为_，R、Y 链构成的 DNA分子中（A+G）/（T+C）的值应为_。（5）人体有的细胞不会发生图 a 和图 b 所示的过程，如 第 14 页 _，其原因是_。课堂总结：家庭作业：1下列关于密码子的叙述，错误的是（）2.DNA 复制、转录和翻译后分别形成（）A.DNA、RNA、蛋白质 B.DNA、RNA、氨基酸 C.RNA、DNA、核酸 D.RNA、DNA、脱氧核糖 3.下列关于 RNA 的叙述，正确的是（）A.一个 mRNA 上可相继结合多个核糖体，同时合成多种肽链 条链为模板转录而来，是合成肽链的直接模板 C.每个 tRNA 只由 3 个碱基构成，且只能识别并转运一种氨基酸 了真核细胞中遗传信息、密码子、反密码子的相关知识，正确的是（）第 15 页 B.遗传信息位于 DNA 上，密码子位于 mRNA 上，碱基组成不完全相同 C.tRNA 上只有三个碱基，tRNA 上的三个碱基决定了氨基酸的排列顺序 D.mRNA 上三个相邻的碱基构成密码子，都可以对应氨基酸 5.AUG 是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经什么加工修饰的结果（）A.内质网和高尔基体 B.高尔基体和溶酶体 6.把人的胰岛素的信使 RNA 加入到大肠杆菌的细胞中，结果能合成出人的胰岛素，这说明（）A.人的 DNA 可以指导大肠杆菌的蛋白质合成 中遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是（）A.过程所需的原料在细胞中有 8 种 B.中均会发生碱基配对情况，但配对方式不完全相同来源:1 第 16 页 C.在分化过程中，不同细胞中的产物一般相同，的产物都不同 D.均可在线粒体和叶绿体中进行 8.关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述错误的是（）A.一个含 n 个碱基的 DNA 分子，转录的 mRNA 分子的碱基数小于 n/2 个 C.在细胞周期中，mRNA 的种类和含量均不断发生变化 9.已知 AUG、GUG 为起始密码子，UAA、UGA、UAG 为终止密码子。某原核生物的一个信使 RNA 碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC(省略号中包含了 82个碱基，其间无终止码)CUCUAGAUCU，此信使 RNA 控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为（）A.32 个 B.15 个 C.34 个 10.如图为细胞中多聚核糖体合成某种蛋白质的示意图，则有关说法正确的是（）A.该过程的模板是核糖核苷酸，原料是 20 种游离的氨基 第 17 页 酸 在结构上各不相同 11.图 1 是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图2 是图 1 中过程的局部放大，请据图回答。(1)图 1 过程发生在人体的胰岛细胞中。该细胞与人体其他细胞在形态结构和生理功能上存在稳定性差异的根本原因是_。(2)过程称为_，由图 2 可知，决定苏氨酸的密码子是_。(3)已知过程产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的 54%，其模板链对应的区段中胞嘧啶占 29%，则模板链中腺嘌呤所占的比例为_。(4)过程中，一个 mRNA 上结合多个核糖体的意义是_。12.图 1 表示某基因的部分片段，其中 a、b、c 分别表示该基因片段中特定的碱基对，图 2 表示遗传信息的传递 第 18 页 过程。请分析回答：(1)图 2 所示的过程为_。过程需要的原料是_，需要_催化，碱基配对方式有_种。图中需要解旋酶的过程有_。(2)表示的过程称为_，有_种 RNA 参与，分别是 。一般在一条 mRNA 上会结合多个核糖体不同核糖体最终合成的多肽链_(相同/不同)。(3)若图 1 中基因位点 a 的碱基对由 CG 变为 TA；位点b 的碱基对由 AT 变为 GC；位点 c 的碱基对由 GC 变为 AT，则其中位点_的改变对生物性状表现无影响。班主任签字：_ 学科教师签字：_