2018版高中生物第四章遗传的分子基础第三节基因控制蛋白质的合成第2课时教学案苏教版必修

1、第 2 课时遗传信息的翻译学习导航1.结合教材 P7879,理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表。2.结合教材P8。81,概述遗传信息翻译的过程和特点。3.分析碱基和氨基酸之间的对应关系。重难点击1.密码子的概念。2.翻译的过程。- 课堂导入-美国科幻电影侏罗纪公园中，科学家们利用一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙 DNA 制造出了大量的恐龙，并建立了一个恐龙的“侏罗纪公园”。我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的 性状的。转录只能产生 RNA 由 RNA 到蛋白质需要“翻译”的过程。【解决学生疑难点_一、密码子与 tRNA1.密码子的

2、破译(1) 实验原理：蛋白质体外合成系统中以人工合成的RNA 作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。(2) 实验步骤提取大肠杆菌的破碎细胞液加入试管一一除去原DNA 和 mRNA添加 20 种氨基酸一一分 5 组，每个试管各加四种氨基酸加入人工合成的 RNA 多聚 U合成多肽只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽链运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管一一含苯丙氨酸的试管中出现多肽链n基础梳理夯实基础突破要点夯实基础突破要点2(3) 实验结论：苯丙氨酸的遗传密码子是UUU32.密码子的概念和种类(1) 概念：遗传学上，把 mRNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻

3、的碱基，叫做一个遗传密码子。 其中，密码子共有 64 种。(2) 起始密码子和终止密码子：真核细胞唯一的起始密码子是AUG 编码的是甲硫氨酸。三种终止密码子：UAA UAG UGA 它们不编码氨基酸。3.tRNA子互补配对，叫做反密码子。(2)功能：携带氨基酸进入核糖体。 1 种 tRNA 能携带 1 种氨基酸，1 种氨基酸可由 1 种或多种tRNA 携带。观察教材 P79表 4 1，回答下列问题：1. 找出两种起始密码子和三种终止密码子，它们都能决定氨基酸吗？答案 起始密码子：AUG GUG 分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子：UAA UAG UGA它们不编码氨基酸。2. 决定精氨酸的密码

4、子有哪些？决定色氨酸的密码子有哪些？据此，归纳密码子和氨基酸的 对应关系是怎样的？答案 决定精氨酸的密码子有 CGU CGC CGA CGG AGA AGG 决定色氨酸的密码子只有 UGG 密码子和氨基酸的对应关系是： 1 种密码子只能决定 1 种氨基酸(终止密码子除外)。1 种氨基 酸可由 1 种或多种密码子决定。3. 遗传密码具有通用性，即地球上几乎所有的生物都共用这一套遗传密码，这说明了什么？ 答案 这说明所有生物可能有着共同的起源。3 个碱基能和 mRNAb 的密码问题探究理解升华重琏透析理解升华重琏透析(1)结构:44. 密码子 GCI 编码丙氨酸，如果由于某种原因使 mRNA 中该

5、密码子的第三个碱基由 U 变为了 C, 编码的氨基酸还是丙氨酸，这一现象称做密码的简并性。这种特性对生物体的生存发展有什5么意义？答案一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性。1.右图代表的是某种转运 RNA 对此分析正确的是（）A. 此转运 RNA 含有五种元素、两种含氮碱基B. 该结构参与蛋白质合成中的翻译过程C. 合成此转运 RNA 的场所是核糖体D. 若与此转运 RNA 上的反密码子相对应的密码子中的碱基发生改变，一定会引起蛋白质中氨 基酸种类的改变答案 B解析 此转运 RNA 含有 C H O N P 五种元素，A CG U 四种含氮碱基；转运 RNA

6、 主要 在细胞核中合成；由于密码子具有简并性，信使RNA 中的碱基发生改变，翻译出的蛋白质中的氨基酸不一定改变。2.下列关于 RNA 勺叙述，错误的是（）A. 有些生物中的 RNA 具有催化功能B. tRNA 上的碱基只有三个C. tRNA 中含有氢键D.RNA 也可以作为某些生物的遗传物质答案 B解析 tRNA 是运载氨基酸的工具，是 RNA 中的一种，与其他种类 RNA 一样，是单链结构，属于生物大分子。tRNA 并非只有三个碱基，tRNA 在某些部分配对并扭曲成双螺旋状，它的平面形状如三叶草的叶形，其中有三个碱基与mRNAh 的密码子配对，称为反密码子。如图是遗传信息翻译的过程，逆时针观

7、察该图，完成下列探究内容。拓展剖折题型提炼方法剖折题型提炼方法n基础梳理二、翻译夯实基础突破要点夯实基础突破要点6进位卜_71. 翻译的概述翻译的概念在细胞中，游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程称为翻译。（2）条件、工具和产物1A是 tRNA,场所B核糖体，原料D氨基酸，模板EmRNA产物C具有一定 氨基酸顺序的肽链。2. 翻译的过程（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 mRNAh 的起 始密码子 AUG mRNA tRNA 与核糖体三者相结合，翻译开始。延伸阶段1进位：携带着特定氨基酸的t

8、RNA 按碱基互补配对原则识别并进入位点2。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。3移位：核糖体读取下一个密码子，位点1 的 tRNA 离开，占据位点 2 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。4重复：以后依次重复以上三个步骤，直到读取到mRNAh 的终止密码子。1.翻译能精确地进行，推测原因是什么？答案（1）mRNA 为翻译提供了精确的模板；（2）通过碱基互补配对（mRNA 和 tRNA），保证了翻译能够准确地进行。2.研究表明，少量的 mRNA 分子就能迅速合成大量的蛋白质，结合下图推测其机理是怎样的?问题

9、探究理解升华重难透析理解升华重难透析8答案 1 个 mRNA 可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。核惭体正在合嵐的梦肽弦93.下图是翻译过程的示意图，请据图分析:(1) 图甲中I、n、w分别是哪种分子或结构？答案I、n、W分别是 tRNA、核糖体、多肽链。(2) 川是 mRNA 其中的起始密码子和终止密码子分别是什么？它们都能决定氨基酸吗？答案 起始密码子：AUG 编码甲硫氨酸。终止密码子：UAA 不编码氨基酸。(3) 图乙中、分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？ 答案 、分别是 mRNA 核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。(4) 最终合成的多肽链、的氨基酸序列相同吗

10、？为什么？答案相同；因为它们的模板是同一条mRNA知识整合起始密码子有 AUG GUG 分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子有UAA UAGUGA 它们不编码氨基酸； 密码子具有简并性， 一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物 性状的改变，维持生物性状的稳定性；遗传密码具有通用性说明所有生物可能有着共同的起 源。3.下列对蛋白质的翻译过程的说法中，错误的是()A. 以细胞质中游离的氨基酸为原料B. 以核糖体 RNA 乍为遗传信息模板C. 以转运 RNA 为氨基酸运输工具D. 合成具有一定氨基酸序列的蛋白质答案 B解析 翻译是以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，B 错误；

11、由于蛋白质的基本组成单位是氨基酸，故 A、D 正确；在翻译过程中，搬运工是tRNA, C 正确。4.如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是拓展应用剖析题型提炼方法剖析题型提炼方法图屮團 Z.10GOUGACLrGGGCAA. 图示 mRNA 中起始密码子位于 RNA 链上的左侧B. mRNA 上决定甘氨酸的密码子都是 GGUC. 图中碱基的配对方式有 A U C G A TD. 图示过程的正常进行需要 ATP 和 RNA 聚合酶答案 A解析 根据肽链的长度判断，核糖体移动的方向是从左向右，A 正确；一种氨基酸可由一种或一种以上密码子决定，B 错误；题图表示翻译过程，碱基的配

12、对方式有A U、C- G G CU-A, C 错误；RNA 聚合酶在转录过程中起作用，D 错误。5.下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是（）A. 过程中碱基配对情况相同B. 过程发生的场所相同C过程所需要的酶相同D.过程中核糖体的移动方向是由左向右答案 D解析 图中过程是 DNA 勺复制，过程是转录，过程是翻译。复制是DNADNA 转录是DNAmRNA 不同的碱基配对方式是A-T、A-U;核基因的转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质（核糖体）；过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶，过程需要 RNA 聚合酶；从图可以 看出，最右边的一个核糖体上的多肽链最长，其翻译的

13、时间也应该长于左边的两个核糖体， 故核糖体的移动方向是由左向右。【易混辨析丨真核生物 DNA 复制、转录和翻译的辨析DNA功能传递遗传 信息（复制）表达遗传信息转录翻译场所主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核细胞质（核糖体）原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸20 种氨基酸11模板DNA 的两条链DNA 的 一条链mRNA条件解旋酶、DNA 聚合酶、能量RNA 聚合酶、能量酶、ATP tRNA、能量碱基配对A- T、T A、C G G CA U、TAC- G G- CA U、U-AC G G C特点边解旋边复制；半保留复制边解旋边转录一个 mRNA 分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽

14、链产物两个双链 DNA 分子一条单链 mRNA蛋白质1. 四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止 tRNA 和 mRN结合，这些抗生素阻断了下列过程中的（）A.染色体活动B.DNA 复制过程C.转录过程D.翻译过程答案 D解析抗生素干扰细菌核糖体的形成或者阻止tRNA 和 mRNA 吉合，均是阻止翻译过程。2. 真核细胞中 DNA 复制、转录和翻译的主要场所依次是（）A. 细胞核、细胞核、核糖体B. 细胞核、细胞质、核糖体C. 细胞核、细胞核、高尔基体D. 细胞核、细胞质、内质网答案 A基因控制蛋口质的作威12解析 DNA 的复制、转

15、录都是以 DNA 为模板，DNA 主要在细胞核中，故 DNA 复制、转录的主要 场所是细胞核；翻译是在细胞质中的核糖体上完成的。3. mRNA 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答案 C解析一种密码子只能对应于一种氨基酸， 而一种氨基酸可以有多个密码子。 mRNAb 密码子 的一个碱基发生替换，则识别该密码子的 tRNA

16、（端有反密码子）种类也肯定发生改变。但有 可能改变后的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸，故氨基酸种类不一定改变。4. 遗传信息、密码子、遗传物质的功能和结构单位，分别是指（）信使 RNA 上核苷酸的排列顺序DNA 上决定氨基酸的三个相邻的碱基信使 RNA 上决定氨基酸的三个相邻的碱基DNA 上脱氧核苷酸的排列顺序转运 RNA 上一端的三个碱基有遗传效应的 DNA 片段A. B.C.D.答案 B解析遗传信息是指 DNA 上脱氧核苷酸的排列顺序；密码子是指信使RNA 上决定氨基酸的三个相邻的碱基；基因是有遗传效应的DNA 片段，是遗传物质的功能和结构单位。5. 下图为人体蛋白质合成的一个过程，

17、据图分析并回答问题。（1）图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中的 _ 步骤，该步骤发生在细胞的 _ 部分。图中I 是_ 。按从左到右的次序写出 II _内 mRN 区段所对应的 DNA模板链上碱基的排列顺序 _ 。（3）该过程不可能发生在人体的 _ 内。A.神经细胞C.成熟的红细胞B.肝细胞D.心肌细胞13答案（1）翻译 细胞质（或核糖体）（2）tRNA（转运 RNA）核糖体 TTCGAA14C解析 图示为翻译过程，以 mRNA 为模板，以 tRNA 为运载工具，按照碱基互补配对原则，形 成具有一定氨基酸排列顺序的多肽链。人成熟的红细胞不再合成蛋白质，原因是其无细胞核 及核糖体等，不能控制蛋白

18、质的合成过程。课时作业学考达标1. 关于 RNA 的叙述，错误的是（）A. 少数 RNA 具有生物催化作用B. 真核细胞内 mRNA 和 tRNA 都是在细胞质中合成的C. mRNAh 决定 1 个氨基酸的 3 个相邻碱基称为密码子D. 细胞中有多种 tRNA，一种 tRNA 只能转运一种氨基酸答案 B解析 真核细胞内 mRNZ 和 tRNA 主要在细胞核中合成。2. 下列关于图中、两种分子的说法中，正确的是（）A. 为 DNA 在正常情况下复制后形成两个相同的DNAB. 为 tRNA，一种 tRNA 可携带不同的氨基酸C. 遗传信息位于上，密码子位于上D. 和共有的碱基是 A U G答案 A

19、解析 为 DNA 在正常情况下复制后形成两个相同的 DNA 分子；为 tRNA，一种 tRNA 只能 携带一种氨基酸；遗传信息位于上，密码子位于 mRNAh,上具有反密码子；和共有 的碱基是AG C, DNA中无 U。3.正常出现肽链终止，是因为（ ）A. 一个与终止密码子对应的转运RNA 不能携带氨基酸B. 不具有与终止密码子对应的转运RNAC. 信使 RNA 在终止密码子处停止合成D. 转运 RNA 上出现终止密码子15答案 B16解析终止密码子没有对应的转运RNA4.如图是雌性激素与相应受体结合情况的示意图。由图可知，雌性激素与相应的受体结合后形成“激素一受体”复合体，并作用于核内基因的

20、某区域，从而直接影响遗传信息的什么过A.DNA 复制C.翻译答案 B解析 由图可知，“激素一受体”复合体从核孔进入细胞核，作用于DNA 从而转录出相应的 mRNA 并合成相应的多肽，可见该复合体影响转录过程。5. 一条多肽链中有氨基酸 1 000 个，作为合成该多肽链模板的mRNA 分子和用来转录成 mRNA答案 D解析 根据基因中的脱氧核苷酸数、信使RNA 上的核苷酸数以及构成蛋白质的氨基酸数之比为 6 : 3：1这一规律，可推知， mRNA 分子中碱基至少为 3X1 000= 3 000 个，控制合成 1 000个氨基酸，至少需要 6 000 个脱氧核苷酸。6.如图中的 a、b、c、d 分

21、别代表人体内的四种大分子化合物，下列有关说法不正确的是（）A. 分子 c 的种类约 61 种，只含三个碱基，分子量比 b 小得多B. b、c、d 的合成离不开化合物 a,这四种大分子化合物的主要合成场所相同C. b、c、d 三种化合物能同时存在于同一个细胞器中D. a、b 彻底水解后可得到四种不同的化合物，四种相同的化合物答案 A解析 a、b、c、d 分别代表 DNA mRNA tRNA、rRNA c 为 tRNA,有 3 个与密码子结合的游离碱基，并不是只含 3 个碱基；密码子有 64 种，其中 3 个终止密码子不对应 tRNA,故分子 c 的种类有B.转录D.转录和翻译的 DNA分子分别至

22、少需要碱基( )B.1 000 个和 2 000 个D.3 000 个和 6 000 个信号分子-1761 种。b、c、d 的合成叫转录，a 的合成是 DNA 的复制，它们主要在细胞核中进行。18线粒体和叶绿体能翻译形成部分蛋白质，故其内含有这三种种不同的化合物一一核糖、脱氧核糖、T、U,四种相同的化合物是A CG 磷酸。高考提能7.下列有关图中的生理过程(图中代表核糖体，代表多肽链)的叙述，不正确的是()A. 图中所示的生理过程主要有转录和翻译B. 链中(A + T)/(G + C)的比值与链中此比值相同C. 一种细菌的由 480 个核苷酸组成，它所编码的蛋白质一定含160 个氨基酸D. 遗

23、传信息由传递到需要tRNA 作工具答案 C解析 以 DNA 一条链(链)为模板合成的链含碱基U,故为 mRNA 此过程为转录；与结合后以为模板形成肽链，此过程为翻译。DNA 双链中 A 与 T 配对，G 与 C 配对，故(Ai+ Ti)/(Gi+ C) = (A2+ T2)/(G2+ G),即链中(A + T)/(G + C)的比值与链中此比值相同;由 480 个核苷酸即 160 个密码子组成，这些密码子中可能有不决定氨基酸的终止密码子，故 编码的蛋白质含有的氨基酸可能小于160 个。遗传信息由传递到的过程中，需 tRNA 作运载工具，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制。8. 已知 AUG G

24、UG 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：A U U C-G A U G-A C(40 个碱基)C UC U A G-A U C U,此信使 RNA 控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为()A.20 个B.15 个C.16 个D.18 个答案 C解析 先找到起始密码子，再找到终止密码子，中间一共45 个碱基，对应 15 个密码子，决定 15 个氨基酸，注意起始密码子也决定氨基酸，终止密码子不决定氨基酸，故为16 个氨基酸。9. 下面表格是真核生物细胞核内三种RNA 聚合酶的分布与主要功能，下列说法错误的是( )名称分布主要功能RNA 聚合

25、酶I核仁合成 rRNARNA a、b 彻底水解后可得到四19RNA 聚合酶n核液合成 mRNARNA 聚合酶川核液合成 tRNAA. 真核生物的转录场所主要是细胞核B. 三种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同C. 三种酶作用形成的产物均可参与翻译过程D. 任一种 RNA 聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成答案 B解析 RNA 聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，而蛋白质合成过程中均需要这3 种酶作用形成的产物(rRNA、mRNAtRNA)的参与。这 3 种聚合酶发挥作用的场所不同。10. 如图表示 DNA 基因)控制蛋白质的过程，分析回答：UNK片-段TAG-LATC八信使RNAU AG-转

26、逼R昭AUC氨搖醱 I-1一(1) 图中标出的碱基符号，对应 _ 种核苷酸。(2) DNA 双链中，_ 链(填代号)为模板链；密码子存在于 _ 链上(填代号)。(3) 如果合成胰岛素，共含有51 个氨基酸，两条肽链，共需脱去 _ 分子的水，控制合成的基因上，至少含有 _个脱氧核苷酸。(4) DNA 分子中碱基对之间通过 _连接起来的。答案 (1)8(2)(3)49306氢键解析 DNA 两条链包括四种碱基，有四种核苷酸，RNA 也包括了四种碱基，也有四种核苷酸，所以 DNA 和 RNA 共有八种核苷酸，能够与信使RNA 碱基相互配对的模板链是，其上脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，信使RNA

27、上核糖核苷酸的排列顺序代表密码子(相邻三个碱基)，基因 6 个碱基T信使 RNA 3 个碱基fl个氨基酸。据此，合成 51 个氨基酸的蛋白质， 至少需要基因上脱氧核苷酸为306 个，碱基对之间是通过氢键相连的，核苷酸之间通过磷酸二酯键相连。11. 下面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图，据图回答下列问题：(1) 在蛋白质合成过程中， 该图表示的过程称为 _ ，图中的结构名称是 _，该过20程的模板是_ 。(2) 由图中信息可推知 DNA 模板链上对应的碱基序列为 _ 。(3) 根据图并参考下表分析：_上携带的氨基酸是 _ 。氨基酸丙氨酸苏氨酸精氨酸色氨酸密码子GCAACUCGUUG

28、GGCGACCCGCGCCACACGAGCUACGCGG答案翻译核糖体（或 mRNA）（2）ACCCGATTTCGC （3）tRNA 丙氨酸解析（1）图中所示过程是发生于核糖体中的“翻译”，的名称为核糖体，翻译的模板是mRNA （2）由 mRNAh 的碱基序列为 UGGGCUAAAGCG 碱基互补配对原则可写出 DNA 模板 链上的碱基序列为 ACCCGATTTCG（C3）mRNA 中密码子为 GCU 查密码子表，可知tRNA 上 携带的氨基酸为丙氨酸。12.如图表示某动物细胞 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、GC丙氨酸、AAG- 赖氨酸、UUC-苯丙氨酸、UCU-丝氨酸、UA酪氨酸）曰曰审翱密潭UAC C：GAAGA）二-二- AUGGCULICUULIC IaIbc（1）_ 反映遗传信息表达的是 _ （填字母）过程，b 过程所需的酶是 _ 。加工成熟的场所是_。（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该 DNA 片段应有 _ 个游离的磷酸基，氢键有_个，第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为 _ 个。答案（1）b、c RNA 聚合酶细胞核（2）甲硫氨酸一丙氨酸一丝氨酸一苯丙氨酸（