《高中生物必修2创新思维讲义：第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物必修2创新思维讲义：第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成含解析（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.掌握DNA和RNA分子的异同。2.描述遗传信息的转录和翻译的过程。(重、难点)3理解遗传信息、密码子、反密码子的区别。(重点)()一、RNA的组成及分类(阅读教材P62P63)1基本单位：核糖核苷酸。2组成成分3结构：一般是单链，且比DNA短。4分类种类作用信使RNA(mRNA)蛋白质合成的直接模板转运RNA(tRNA)运载氨基酸核糖体RNA(rRNA)核糖体的组成成分二、遗传信息的转录(阅读教材P63)1概念(1)场所(主要)：细胞核。(2)模板：DNA的一条链。(3)产物：mRNA。(4)原料：核糖核苷酸。2过程三、遗传信息的翻译(阅读教材P64P67)1概念(1)场所：细胞质(或核糖
2、体)。(2)模板：mRNA。(3)原料：游离的各种氨基酸。(4)产物：具有一定氨基酸顺序的蛋白质。2密码子(1)位置：mRNA上。(2)实质：决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。(3)种类：64种。3工具(1)“装配机器”核糖体。(2)“搬运工”转运RNA。点拨密码子共64种，tRNA为61种；mRNA、rRNA、tRNA都是以DNA为模板转录来的。4过程起始：mRNA与核糖体结合。运输：tRNA携带氨基酸置于特定位置延伸：核糖体沿 mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上(一个mRNA可以结合多个核糖体)终止：当核糖体到达mRNA上的终止密码子时，合成 停
3、止脱离：肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上 脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋 白质1连线2判断(1)DNA和RNA都含有核糖。()分析：DNA中含脱氧核糖。(2)转录是以DNA的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料。()分析：对于真核生物而言，RNA主要是在细胞核中以4种核糖核苷酸为原料、以DNA的一条链作为模板合成的，除细胞核外，叶绿体和线粒体内也能合成RNA。原核生物中RNA是在细胞质中合成的。(3)DNA是蛋白质合成的直接模板。()分析：DNA把携带的遗传信息传递给mRNA后，由mRNA作为合成蛋白质的直接模板。(4)密码子位于mRNA上，ATC一定不是
4、密码子。()(5)(2016绵阳市高一期末)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质。()分析：核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质。(6)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸。()分析：每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸。 主题一遗传信息的转录三种RNA的比较项目mRNAtRNArRNA分布部位常与核糖体结合细胞质中与蛋白质结合形成核糖体结构功能翻译时作模板翻译时作搬运氨基酸的工具参与核糖体的组成联系(1)组成相同：4种核糖核苷酸；(2)来源相同：都由转录产生；(3)功能协同：都与翻译有关DNA复制与转录的比较项目模板原料能量酶产物DNA复制DNA的两条链脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合
5、酶DNA转录DNA的一条链核糖核苷酸ATPRNA聚合酶RNA1DNA和RNA的快速界定方法2转录有关问题分析(1)碱基互补配对关系：GC、CG、TA、AU。(2)mRNA与DNA模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用U代替T。(3)转录特点：边解旋边转录，单链转录。1对于下列图解，正确的说法有()表示DNA复制过程表示DNA转录过程共有5种碱基共有8种核苷酸共有5种核苷酸A均代表同一种核苷酸ABC D解析：选C。由图可知，此过程是遗传信息的转录过程，整个过程涉及5种碱基A、T、G、C、U，但由于组成DNA链的是4种脱氧核苷酸，组成RNA链的是4种核糖核苷酸，因此图解中共有8种核苷
6、酸。2如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递的两个过程，图丙为其中部分片段的放大示意图。以下分析正确的是()A图中酶1和酶2是同一种酶B图乙所示过程在高度分化的细胞中不会发生C图丙中b链可能是构成核糖体的成分D图丙是图甲的部分片段放大主题二遗传信息的翻译过程(1)起始阶段：利用ATP供能，携带甲硫氨酸的tRNA识别位于核糖体位点1上的mRNA上的起始密码子AUG，mRNA、tRNA与核糖体三者相结合，翻译开始。(2)延伸阶段进位：携带着特定氨基酸的tRNA按碱基互补配对原则识别并进入位点2。转肽：两个氨基酸通过脱水缩合形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。移位：核糖体读取下一个密码子，原占据位点
7、1的tRNA离开，2位点占据的tRNA进入位点1，新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复：以后依次重复这三个步骤，直到读取到mRNA上的终止密码。(1)若指导蛋白质合成的基因中某一碱基发生改变，其控制合成的氨基酸是否一定发生改变？为什么？提示：不一定。因为一种氨基酸可对应一种或多种密码子。(2)一个mRNA可结合多个核糖体，每个核糖体只合成多肽链中的一段，还是独立合成一条完整的多肽链？提示：每个核糖体独立合成一条完整的多肽链。1转录与翻译的不同点比较比较项目转录翻译场所主要是细胞核细胞质原料核糖核苷酸氨基酸碱基配对原则DNA mRNAAUTACGGCmRNA tRNAAUUA
8、CGGC信息传递DNAmRNAmRNA蛋白质时间生物生长发育的过程中产物RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质2.从核糖体上脱离下来的只是多肽链，再经折叠、加工才能成为具有复杂空间结构的有活性的蛋白质。3密码子的特性(1)简并性：当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸，从而减少变异发生的频率。当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可保证翻译的速率。(2)通用性：说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。1(2015高考江苏卷)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是()A图中结构含有核糖体RNAB甲硫氨酸处于图中的位置C密码子
9、位于tRNA的环状结构上DmRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类2下列关于如图所示生理过程的描述中，最合理的是()A该生理过程可能发生于硝化细菌细胞内B表示噬菌体的转录和翻译过程C图中现象也可能出现在人体细胞核基因的表达过程中D图中两核糖体合成的肽链不同解析：选A。由图示可以看出，转录和翻译同时进行。人体细胞核基因转录出mRNA后，mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合后指导肽链的合成，该过程与图示不符。噬菌体是非细胞结构的生物，不能独立进行代谢过程。图中两核糖体以同一mRNA为模板，合成的肽链相同。翻译过程中多聚核糖体模式图解读(1)信息解读图甲表示真核细胞中的翻译过程，图中是mRN
10、A，是核糖体，表示正在合成的4条肽链，翻译的方向是自右向左。图乙表示原核细胞中的转录和翻译过程，图中是DNA模板链，表示正在合成的4个mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。(2)解题技法分析此类问题要正确分清mRNA和肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA，而在同一个mRNA上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条肽链。解答此类问题还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录边翻译。主题三转录和翻译过程中的数量关系密码子、反密码子、氨基酸数量的对应关系结合下图分析：由上图得出如下结论：(1)由知：除终止密码外，一种密码子对应一种反密码子。(2)由知：一种氨基
11、酸对应一种或多种密码子(或反密码子)。(3)由知：一种密码子或一种反密码子只对应一种氨基酸。基因表达过程中的相关数量计算由上图可知：在不考虑终止密码子等条件下，基因中碱基数目mRNA碱基数目蛋白质中氨基酸数目631。1遗传信息、密码子、反密码子的关系项目遗传信息密码子反密码子作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类多样性64种61种图解2.基因表达过程中相关数量的计算比较数目(个)DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数)6nRNA中的碱基数(核糖核苷酸数)3n蛋白质中的氨基酸数n续表比较数目(个)参与转运氨基酸的tRNA数n蛋白质中的肽链数m蛋白质中的肽键数(脱水数)n
12、m1(2015高考海南卷)关于密码子和反密码子的叙述，正确的是()A密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上B密码子位于tRNA上，反密码子位于mRNA上C密码子位于rRNA上，反密码子位于tRNA上D密码子位于rRNA上，反密码子位于mRNA上2一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个，由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链，则相应DNA分子的AT数、合成蛋白质时最多脱去的水分子数分别是()Am、m/31Bm、m/32C2(mn)、m/31D2(mn)、m/32解析：选D。DNA模板链的碱基与mRNA的碱基互补，mRNA中GCn，则AUmn，所以相应DNA中AT2(mn)；RNA中有m个碱
13、基，对应的氨基酸数最多为m/3，形成的蛋白质有两条肽链，所以合成蛋白质时最多脱去的水分子数是m/32。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n/3个氨基酸。 核心知识小结1.RNA有三种：信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。2.转录的主要场所是细胞核，条件是模板(DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量。3.翻译的场所是核糖体，条件是模板(mRNA)、原料(20种氨基酸)、酶和能量。4.密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，3种终止密码子不决定氨基酸。5.一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子只对应一种氨基酸。6.每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA识别和转运。1下列关于RNA的叙述，错误的是()ARNA主要在细胞核中合成，通过核孔转移到细胞质中BmRNA是转运氨基酸的工具CRNA一般是单链，而且比DN
