高中生物 第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成学案 新人教版必修2.doc

基因指导蛋白质的合成1rna是在细胞核中，以dna的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。2以dna为模板转录rna的过程：(1)dna双链解开，dna双链的碱基得以暴露；(2)游离的核糖核苷酸随机地与dna链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与dna的碱基互补时，两者以氢键结合(有rna聚合酶参与)；(3)新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mrna分子上；(4)合成的mrna从dna链上释放。而后，dna双链恢复。3游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mrna为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。一、rna的组成及分类1基本单位：核糖核苷酸。2组成成分。3结构：一般是单链，长度比dna短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。4种类、作用及结构。种类作用结构信使rna(mrna)蛋白质合成的直接模板单链结构转运rna(trna)识别密码子，运载氨基酸呈三叶草形核糖体rna(rrna)核糖体的组成成分单链结构二、遗传信息的转录和翻译1遗传信息的转录。(1)概念：在细胞核中，以dna的一条链为模板合成rna的过程。(2)过程：dna解旋原料与dna碱基互补配对并通过氢键结合mrna新链的延伸合成的mrna从dna链上释放dna复旋。2遗传信息的翻译。(1)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。(2)密码子和反密码子。位置：密码子位于mrna上，反密码子位于trna上。种类：密码子64种，其中3种终止密码子不决定氨基酸，决定氨基酸的有61种。(3)过程。mrna与核糖体结合。trna与mrna按照碱基互补配对原则结合，将氨基酸置于特定位置。相邻氨基酸脱水缩合形成肽键，氨基酸连接形成肽链。肽链盘曲折叠，形成成熟的蛋白质。1判断正误：(1)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。()解析：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。(2)dna是蛋白质合成的直接模板。()解析：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。(3)密码子位于mrna上，atc一定不是密码子。()(4)mrna在核糖体上移动翻译出蛋白质。()解析：核糖体在mrna上移动翻译出蛋白质。2问题导学：(1)在组成上，rna与dna相比有哪些不同？提示：五碳糖是核糖，碱基组成中没有t，而替换为u。(2)在细胞核中转录出的rna进入细胞质，是否体现生物膜的流动性？为什么？提示：没有。转录出的rna通过核孔进入细胞质，不穿过核膜，没有体现生物膜的流动性。1下列各项中，不属于遗传信息转录所必需的条件的是(d)a酶 batpc模板链 d氨基酸2从单尾金鱼卵细胞中提取rna注入双尾金鱼受精卵中，发育成的双尾金鱼中有一些出现了单尾性状，这些rna最可能是(c)a遗传物质 btrnacmrna drrna3下面是细胞核中某真核细胞基因进行转录过程的部分示意图，其中相关叙述正确的是(a)a图中有5种碱基，8种核苷酸b该过程需要dna聚合酶催化c若图中转录的基因含300个碱基对，则其指导合成的蛋白质至少含100个氨基酸d图中、的化学本质相同4某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是(a)a在rna聚合酶作用下dna双螺旋解开bdnarna杂交区域中a应与t配对cmrna翻译只能得到一条肽链d该过程发生在真核细胞中5下列关于图示的说法，错误的是(b)a图中所示正在进行的过程是转录b从化学成分上看，图中的2和5相同c若已知a链上形成e链的功能段中碱基比例为atgc1234，则e链的碱基比例是uacg1234d通过该过程，遗传信息由a传递到了e上，再由e传递到蛋白质上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：(1)转录在_中进行，合成的mrna通过_出来进入细胞质中与_结合。(2)图中以为模板合成物质的过程称为_，进行的主要场所是_，所需要的原料是_。(3)若该多肽合成到图中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子是_。(4)一个trna一端的三个碱基为cga，它运载的氨基酸是_。a精氨酸(密码cga)b丙氨酸(密码gcu)c酪氨酸(密码uau)d谷氨酸(密码gag)(5)若图中所示的分子中有1000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数最多不超过()a166和55 b166和20c333和111 d333和20解析：图中所示为遗传信息的表达过程，具有转录和翻译两个步骤，其中分别是dna、trna、氨基酸、mrna、多肽链、核糖体。(1)转录在细胞核中进行，需要核糖核苷酸合成mrna，mrna通过核孔进入细胞质中与核糖体结合。(2)图中以为模板合成物质的过程称为翻译，进行的主要场所是核糖体，所需要的原料是氨基酸。(3)在mrna上ucu碱基后的密码子是uaa。(4)密码子存在于mrna分子，与trna上的反密码子碱基间互补配对。(5)dna中碱基对的数目和mrna中碱基的个数相等，mrna上碱基的个数与密码子的个数比是31；组成蛋白质的氨基酸共有20种。答案：(1)细胞核核孔核糖体(2)翻译核糖体氨基酸(3)uaa(4)b(5)d一、选择题1以下是某种分泌蛋白的合成过程示意图，下列相关叙述正确的是(c)a此过程有水生成，主要发生在细胞核中b上面所有的碱基都可以和上相应的碱基配对c上通常可以相继结合多个d形成后即进入高尔基体加工，然后分泌出细胞2已知1个蛋白质分子由2条多肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mrna中a和g共有200个，则转录成mrna的dna分子中，最少应有c和t共多少个(c)a400 b200c600 d8003人或动物prp基因编码一种蛋白(prpc)，该蛋白无致病性。prpc的空间结构改变后成为prpsc(朊粒)，就具有了致病性。prpsc可以诱导更多的prpc转变为prpsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是(c)a朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中b朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同c蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化dprpc转变为prpsc的过程属于遗传信息的翻译过程4下图代表的是某种trna，对此分析错误的是(b)atrna含有五种化学元素btrna只含有cuc三个碱基c决定谷氨酸的密码子之一为gagd该结构参与蛋白质合成中的翻译过程5如图为细胞中合成蛋白质的示意图，下列相关说法不正确的是(c)a该图说明少量的mrna可以迅速合成出大量的蛋白质b该过程的模板是mrna，原料是氨基酸c的最终结构各不相同d合成的场所在细胞核，的合成与核仁有关6下图为rna的形成过程示意图，下列有关叙述错误的是(d)ac是游离的核糖核苷酸ba是编码链，b是模板链c图中rna聚合酶的移动方向是从左向右d转录完成后解开的双螺旋不再重新形成解析：题图表示转录过程，c是该过程的原料核糖核苷酸，a项正确；转录时，dna分子某段双螺旋解开，以其中一条链为模板，图中b链为模板链，a链为编码链，b项正确；图中rna聚合酶结合部位左边dna双螺旋重新形成，右边dna双螺旋解开，说明转录方向从左向右进行，c项正确；转录完成后，dna分子结构不改变，双螺旋结构恢复，d项错误。7关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是(d)a一种trna可以携带多种氨基酸bdna聚合酶是在细胞核中合成的c反密码子是位于mrna上相邻的三个碱基d大多数氨基酸有两种以上的密码子解析：一种trna只能携带一种氨基酸，故a错误。dna聚合酶是在核糖体上合成的，故b错误。反密码子是位于trna上相邻的三个碱基，故c错误。大多数氨基酸有两种以上的密码子，故d正确。二、非选择题8如图表示某dna片段遗传信息的传递过程，表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题：(可能用到的密码子：aug甲硫氨酸、gcu丙氨酸、aag赖氨酸、uuc苯丙氨酸、ucu丝氨酸、uac酪氨酸)(1)完成遗传信息表达的是_(填字母)过程，a过程所需的酶有_。(2)图中含有核糖的是_(填数字)；由指导合成的多肽链中氨基酸序列是_。(3)若在aug后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此证明_。解析：分析图示过程可知：a为dna的复制、b为转录、c为翻译。(1)完成遗传信息表达的是转录和翻译，为b和c，dna的复制需要在解旋酶的作用下解开双链，然后在dna聚合酶的作用下合成dna子链。(2)rna中含有核糖，图中含有核糖的结构包括mrna、trna、rrna。根据mrna上的碱基顺序组成的密码子，指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸苯丙氨酸。(3)三个核苷酸对应一个氨基酸，由此证明一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成。答案：(1)b、c解旋酶和dna聚合酶(2)甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸苯丙氨酸(3)一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成9下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由dna到蛋白质的信息流动过程，表示相关过程。请据图回答下列问题：(1)过程的产物是dna，则过程发生在_期，催化过程的酶是_。(2)已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是aug、uac，某trna一端的三个碱基是uac，该trna所携带的氨基酸是_。(3)a、b为mrna的两端，核糖体在mrna上的移动方向是_。过程进行的场所有_。(4)一个mrna上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是_。从原核细胞中分离的多聚核糖体常与dna结合在一起，这说明_。(5)胰岛素共含51个氨基酸，控制其合成的基因上至少含有脱氧核苷酸_个。解析：(1)据图分析可知：过程指dna的复制，在真核细胞中发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。过程指转录，催化dna转录为rna的酶为rna聚合酶。(2)决定氨基酸的密码子在mrna上，据trna上的反密码子uac可推知密码子为aug，aug决定的氨基酸是甲硫氨酸。(3)据图可知：越接近b端的核糖体上翻译出的肽链越长，说明越接近b端的核糖体在mrna上移动的距离越长，由此推出核糖体在mrna上的移动方向为ab。过程是对蛋白质进行加工和运输，相应的场所有内质网和高尔基体。(4)当一个mrna上连接多个核糖体以后，可以同时合成多条相