从基因到蛋白质.docx

导学提示 盘锦市高级中学2016级学案 制作人：宋瑶 校对人： 使用日期： 导学提示第19讲 基因的表达高三生物学案 【考纲要求】遗传信息的转录和翻译II【课堂教学】一、RNA的结构及种类 腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）嘧啶（）1基本单位：（种）。含氮碱基核糖2.结构 思考1.为什么RNA适合作DNA的信使？思考2.RNA与DNA在化学组成上的区别和在结构上的区别有哪些？ 3.种类二、遗传信息的转录1.概念：在中，以DNA的 条链为模板，合成RNA的过程。思考3.分裂期染色体上的DNA能否转录成RNA，为什么？2.场所：3.过程：思考4：转录的基本单位是整个DNA 分子还是基因？思考5：转录生成的RNA的碱基序列与DNA两条链碱基序列有什么关系？与DNA分子上碱基的数量关系是怎样的？思考6：转录过程中有氢键的断裂和形成吗？若有,几次断裂,几次形成?思考7 ：判断下图中转录的方向：用箭头画出4、产物： 5、条件： 模板： 原料： 酶： 能量： 6、碱基互补配对关系： 7、信息的传递方向：DNA 。 三、遗传信息的翻译1.概念：游离在细胞质的中，以为模板，合成具有一定 序列的蛋白质的过程。2.场所： 3.密码子（1）概念 ：指上决定一个氨基酸的个相邻的碱基。（2）种类：密码子共有 种，其中起始密码 种，终止密码 种，能够决定氨基酸的密码子有 种。问题7:比较启动子、终止子、起始密码子、终止密码子（3）对应关系:一种氨基酸可以由 种密码子来决定（简并性），一种密码子最多决定 种氨基酸（4）特点：简并性和通用性（地球上几乎所用的生物体都共用一套密码子）思考8.密码子生物简并性对生物体的生存发展有什么意义？a.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。b.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。思考9.若指导蛋白质合成的基因中某一碱基发生改变，其控制的性状是否改变？为什么？4、tRNA: (1)结构：tRNA分子比mRNA ，形状像 的叶形，其一端是携带 的部位，另一端有3个碱基可以与 互补配对，叫做 （2）种类： 种（3）与氨基酸的对应关系：一种tRNA只能运输 种氨基酸，一种氨基酸可由 种tRNA转运 （4）反密码子： 上能够与mRNA上的 互补配对的 个碱基，反密码子有 种5.翻译的过程： mRNA从细胞核进入细胞质，与_结合。 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。 携带另一个特定氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。 位点1和位点2相应的氨基酸通过_形成_，位点1上的氨基酸转移到占据位点2的tRNA上。 核糖体读取下一个_，原占据位点1的tRNA离开_，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，继续肽链的合成。重复进行直至读取到。 肽链合成后，从_上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成成熟的_分子。6.条件a、模板：b、能量：c、酶： d、原料：e、工具（“搬运工”）：7、碱基互补配对原则： 。8、信息的传递方向：mRNA 。9、mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图（多聚核糖体）数量关系：一个mRNA可同时结合 个核糖体，（同时进行 条多肽链的合成）目的意义： 。方向：从 向 （见上图），判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至 等结构中进一步加工。注意：图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同，所以合成了4条相同的肽链。问题11：如图表示 生物的 过程“图”破重点原核细胞和真核细胞的基因结构一、 原核细胞的基因结构原核细胞的基因是由成百上千个核苷酸对组成的。组成基因的核苷酸序列可以分为不同的区段。在基因表达的过程中，不同区段所起的作用并不相同。有的区段能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能够编码蛋白质，这样的区段叫做编码区(如图)。有的区段不能转录为信使RNA，也就是说不能编码蛋白质，这样的区段叫做非编码区。非编码区是由编码区上游(如图中编码区左侧)和编码区下游(图中编码区右侧)的DNA序列组成的。非编码区虽然不能编码蛋白质，但是对于遗传信息的表达是不可缺少的。这是因为在非编码区上，有调控遗传信息表达的核苷酸序列。 在该调控序列中，最重要的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。RNA聚合酶是由多个肽链构成的蛋白质，它的作用是催化DNA转录为RNA。RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其结合。转录开始后，RNA聚合酶沿DNA分子移动，并以DNA分子的一条链为模板合成RNA。转录完毕后，RNA链释放出来，紧接着RNA聚合酶也从DNA模板链上脱落下来。 二、 真核细胞的基因结构 真核细胞的基因也是由编码区和非编码区两部分组成的(如图)。在非编码区上，同样有调控作用的核苷酸序列，但是真核细胞的基因结构要比原核细胞的基因结构复杂。与原核细胞比较，真核细胞基因结构的主要特点是：编码区是间隔的、不连续的。也就是说，能够编码蛋白质的序列被不能够编码蛋白质的序列分隔开来，成为一种断裂的形式。其中，能够编码蛋白质的序列叫做外显子，一般不能够编码蛋白质的序列叫做内含子。 练习题1.（2018江苏高考）下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是（ ）DNA和RNA的合成都在细胞核内完成原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与2.（2018课标I卷）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（）B 真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C 若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D 若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶3.（2015 上海卷）大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在图所示的某mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子可能是（）A1 B2 C3 D44.（2014上海卷）在一个典型的基因内部，转录起始位点（TSS）、转录终止位点（TTS）、起始密码序列（ATG）、终止密码子编码序列（TGA）的排列顺序是 （）AATG-TGA-TSS-TTS BTSS-ATG-TGA-TTSCATG-TSS-TTS-TGA DTSS-TTS-ATG-TGA5（2018浙江卷）.4.miRNA 是一种小分子 RNA，某 miRNA 能抑制 W 基因控制的蛋白质（W 蛋白）的合成。某真核细胞内形成该 miRNA 及其发挥作用的过程示意图如下，下列叙述正确的是（ ）A miRNA 基因转录时，RNA 聚合酶与该基因的起始密码相结合B W 基因转录形成的 mRNA 在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译CmiRNA 与 W 基因 mRNA 结合遵循碱基互补配对原则，即 A 与 T、C 与 G 配对D miRNA 抑制 W 蛋白的合成是通过双链结构的 miRNA 直接与 W 基因的 mRNA 结合所致6（2017 浙江）下列关于DNA、RNA和基因的叙述，错误的是()A 基因是具有遗传效应的核酸分子片段B 遗传信息通过转录由DNA传递到RNAC 亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息D 细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成问题10：mRNA上的碱基数与氨基酸数的对应关系是怎样的？转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数mRNA碱基数多肽链氨基酸数 练习：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个数以及转录此mRNA的基因中至少含有的碱基数依次为()A33、11、66 B36、12、72 C12、36、24 D11、36、72四、中心法则的提出及发展1、中心法则概念：_传递的一般规律（也称信息流）2、提出者：3、内容：a.遗传信息从DNA流向DNA，即_ _b.遗传信息从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即_ _ _图解：4、中心法则的发展：问题12：以中心法则为基础，写出发展后的中心法则图解5、中心法则与生物种类的关系：(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递图解：(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递无逆转录功能的（如烟草花叶病毒等）：有逆转录功能的（如HIV等）：五、基因、蛋白质与性状的关系1、 基因控制性状的两种方式：（1）间接控制:基因通过控制_来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。例：碗豆粒形（圆粒、皱粒）与淀粉分支酶的合成有关 皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的序列，打乱了_编码淀粉分支酶的基因_，导致_淀粉分支酶_不能合成，而此酶缺乏又导致细胞内_淀粉_含量降低，游离的_蔗糖_含量升高，而_淀粉_ 能吸水膨胀，_蔗糖_却不能,味道更甜美_。白化病的形成：由于控制_酪氨酸酶的基因_异常引起的。进而缺少_酪氨酸酶_，不能合成_黑色素_。 （2）直接控制：基因过控制_直接控制生物体的性状例：囊性纤维病（过程见书）：研究表明，编码一个跨膜蛋白（CFTR蛋白 ）的基因缺失了_，导致了该蛋白在508位缺少_，进而影响了该蛋白的结构，转运_的功能异常，导致病变。镰刀形细胞贫血症血红蛋白基因碱基对的替换 血红蛋白中氨基酸的替换 红细胞呈镰刀形 易破裂，患溶血性贫血2、基因与性状的的关系1）并不都是简单的_。生物体的有些性状是受单基因控制的，而有些性状可能