高中生物第三章第四节遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成学案浙科版必修2.docx

第四节遗传信息的表达RNA和蛋白质的合成学习目标重点难点1.能记住DNA分子的功能。2.能说出转录的过程和条件。3.能说出翻译的过程和条件。4.能用遗传密码解释蛋白质的多样性。重点：转录和翻译的条件。难点：转录和翻译的过程。一、DNA1携带遗传信息：即以自身为模板，半保留地进行复制，保持遗传信息的稳定性。2表达遗传信息：即根据DNA所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。二、转录1含义：指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。2结果：形成RNA，通常为单链，其核苷酸中的糖为核糖，含有四种碱基为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）。3转录的过程：（1）RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位结合。（2）DNA片段的双螺旋解开。（3）以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则，游离的核糖核苷酸通过磷酸二酯键聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子。4产物：mRNA、tRNA、rRNA。预习交流有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是（）。A两种过程都可在细胞核中发生B两种过程都有酶参与反应C两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料D两种过程都以DNA为模板答案：C解析：两种过程都可在细胞核中发生；两种过程都有酶参与反应；两种过程都以DNA为模板；DNA复制以脱氧核糖核苷酸为原料，转录以核糖核苷酸为原料。三、翻译1场所：核糖体。2翻译的过程：（1）核糖体沿mRNA运行。（2）核糖体认读决定氨基酸种类的遗传密码。（3）tRNA转运相应的氨基酸加到延伸的肽链上。（4）核糖体遇到终止密码子，多肽合成结束。（5）核糖体脱离mRNA并进入下一个循环。3遗传密码（1）含义：mRNA上决定1种氨基酸的3个相邻的核苷酸排列而成的三联体。（2）种类：64种，其中决定氨基酸的密码子61种，终止密码子3种。（3）特点：一个遗传密码对应一种氨基酸。一种氨基酸可以对应一个或多个遗传密码。所有生物共用一套遗传密码。预习交流已知下列几种氨基酸及其密码子谷氨酸（GAG）、精氨酸（CGA）、酪氨酸（UAC）、丙氨酸（GCU），一个转运RNA的三个碱基（反密码子）是CGA，它运载的氨基酸是什么？答案：因为转运RNA（反密码子）为CGA，所以信使RNA上的遗传密码为GCU，密码子为GCU决定的氨基酸是丙氨酸。四、中心法则1提出者：克里克。2要点：遗传信息由DNA传递到RNA，然后由RNA决定蛋白质的特异性。蛋白质是生物体性状的体现者。3内容图解：4RNA病毒（如劳氏肉瘤病毒）能以RNA为模板反向地合成单链DNA，因为它们具有能够催化此反应过程的逆转录酶。5生物性状的遗传信息最初是由核酸中核苷酸的排列方式决定的。因此，当生物体内外因素引起DNA损伤或者某些碱基改变时，就可能产生异常的性状或病变。6基因是遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下控制生物的性状；基因以一定的次序排列在染色体上。预习交流豌豆的高茎基因（D）与矮茎基因（d）的根本区别是什么？答案：基因是有遗传效应的DNA片段，不同的基因脱氧核苷酸的排列顺序不同，因而携带的遗传信息不同。所以豌豆的高茎基因（D）与矮茎基因（d）的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同。一、转录1什么叫转录？答案：指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。2转录的场所在哪里？答案：转录的主要场所是在细胞核。3转录的模板是什么？答案：转录的模板是DNA的一条链。4转录需要什么原料？答案：转录的原料是四种核糖核苷酸，即腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸。5转录遵循什么原则？答案：遵循碱基互补配对原则。6转录的产物是什么？答案：三种RNA。即mRNA、tRNA、rRNA。在细胞内会发生DNA的复制和转录，下列有关DNA复制和转录共同点的叙述，不正确的是（）。A需要多种酶参与B主要在细胞核内进行C遵循碱基互补配对原则 D不需要ATP提供能量答案：D1DNA与RNA的区别2三种RNA的比较mRNAtRNArRNA来源与分布源于细胞核内，翻译时在细胞质内，常与核糖体结合源于细胞核内，分布于细胞质中源于细胞核内，在核仁内与蛋白质共同组装成核糖体，成熟核糖体分布于细胞质中特点带有从DNA上转录下来的遗传信息一端能与氨基酸结合，另一端有反密码子与mRNA上的遗传密码配对由核仁组织区的DNA转录而来，是核糖体的组成物质功能翻译时作模板翻译时作搬运氨基酸的工具参与构成合成蛋白质的场所结构单链单链，常有部分碱基配对形成三叶草结构单链共同点都由转录产生，基本组成单位相同，都与翻译过程有关二、翻译1什么叫翻译？答案：指以信使RNA为模板，合成有一定氨基酸顺序的多肽的过程。2翻译的场所在哪里？答案：翻译的场所在核糖体。3翻译的模板信使RNA在细胞核中，它是如何到细胞质的核糖体上的？答案：信使RNA通过核孔从细胞核到细胞质中。4翻译需要什么原料？答案：翻译的原料是氨基酸。5氨基酸是如何运到核糖体上的？答案：通过转运RNA转运。6氨基酸的位置是如何确定的？答案：转运RNA一端载着氨基酸，另一端的三个碱基与信使RNA上的碱基互补配对，当转运RNA与信使RNA上的碱基刚好互补配对的时候，转运的氨基酸就放在相应的位置了。7遗传密码的实质及作用是什么？答案：实质：在mRNA上，是载有DNA遗传信息的核糖核苷酸的排列顺序。作用：直接控制蛋白质上氨基酸的排列顺序。8遗传密码与氨基酸的对应关系是什么？答案：（1）决定20种氨基酸的遗传密码共有61种。（2）一种氨基酸可以由一种或几种遗传密码来决定。（3）一种遗传密码只能决定一种氨基酸。有关蛋白质合成的叙述，不正确的是（）。A终止密码不编码氨基酸B每种tRNA只转运一种氨基酸CtRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D核糖体可在mRNA上移动答案：C解析：遗传信息是指DNA分子中的脱氧核苷酸序列，而不是在tRNA上。1DNA分子的复制、转录与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前的）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（解旋酶、DNA聚合酶等）、ATP酶（RNA聚合酶等）、ATP酶、ATP、tRNA产物两个双链DNA一个单链RNA（mRNA、tRNA、rRNA）多肽链模板去向分别进入两个子代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复制，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AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC遗传信息传递DNADNADNAmRNAmRNA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2遗传信息、遗传密码、反密码子的区别（1）存在位置不同：遗传信息存在于基因（DNA）中，是指基因（DNA）中的脱氧核苷酸的排列顺序；遗传密码位于mRNA上，是指mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基；反密码子位于tRNA上，是指tRNA中与密码子相互配对的三个碱基。（2）作用不同：遗传信息决定氨基酸的排列顺序是间接作用；密码子直接控制蛋白质中氨基酸的排列顺序；反密码子是识别密码子的。3密码子与氨基酸的关系密码子共有64种，但是编码氨基酸的密码子只有61种，有3种终止密码；一种氨基酸可以有一种或多种密码子，但是一种密码子只能决定一种氨基酸；起始密码也能决定氨基酸。密码子是连续的，中间无其他碱基隔开，无论是病毒，还是原核生物和真核生物都共用一套遗传密码。4tRNA的功能一是转运氨基酸，二是识别密码子，且一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。所以tRNA有61种，一种氨基酸可有一种或几种tRNA来转运。tRNA并非只有三个碱基，有多个碱基，其基本组成单位是核糖核苷酸。1DNA复制和转录的共同点是（）。A需要同种酶参与B在细胞核内进行C遵循碱基互补配对原则D不需要ATP提供能量答案：C解析：DNA复制和转录在细胞核、线粒体、叶绿体中都能进行。DNA复制时需要解旋酶、DNA聚合酶等多种酶的催化，由ATP供能，按碱基互补配对原则进行半保留复制。而转录需要解旋酶、RNA聚合酶等多种酶的参与，由ATP供能，按碱基互补配对原则进行转录。2信使RNA在翻译过程中，具有模板作用的根本原因是信使RNA（）。A能与核糖体特异结合B能由细胞核转移到细胞质中C有特定的核苷酸结合成链状D转录了遗传信息答案：D解析：通过转录使遗传信息由DNA传递给信使RNA。3DNA复制、转录和翻译过程中所需要的原料物质分别是（）。A脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸B核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸C脱氧核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸D核糖核苷酸、氨基酸、核糖核苷酸答案：A解析：DNA复制、转录和翻译过程中所合成的物质分别是DNA、RNA、蛋白质，所需要的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。4转运RNA与信使RNA碱基互补配对现象可出现在真核细胞的（）。A细胞核中 B核糖体上C细胞溶胶中 D核孔处答案：B解析：在基因控制蛋白质的翻译过程中，核糖体上可发生tRNA和mRNA的碱基互补。5某条多肽的相对分子质量为3 078，若氨基酸的平均相对分子质量为120，并考虑起始密码与终止密码，则编码该多肽的基因长度至少是（）。A90对碱基 B93对碱基C180对碱基 D186对碱基答案：B解析：多肽的相对分子质量为3 078，氨基酸的平均相对分子质量为120，可计算出该多肽由30个氨基酸缩合形成。起始密码有对应的氨基酸，终止密码无对应的氨基酸，则编码该多肽的基因长度至少是93对碱基。6下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答下列问题。（1）图2中方框内所示结构是_的一部分，它主要在_中合成，其基本组成单位是_，可以用图2方框中数字_表示。（2）图1中以为模板合成物质的过程称为_，进行的场所是_，所需要的原料是_。（3）若该多肽合成到图1示UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码是_。（4）从化学成分角度分析，与图1中结构的化学组成最相似的是_。A乳酸杆菌 B噬菌体C染色体 D流感病毒（5）若图1的所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过_。A166和55 B166和20C333和111 D333和20答案：（1）RNA细胞核核糖核苷酸1、