人教版高中生物必修二讲义：第4章 第1节 基因指导蛋白质的合成

第1节基因指导蛋白质的合成

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）

遗传信息的转录

1.RNA的组成及种类

（1）基本单位及组成：

（2）结构：一般是单链,且比DNA短。

（3）RNA的种类及功能：

mRNAIRNArRNA

名称信使RNA转运RNA核糖体RNA

结构单链单链，呈三叶草形单链

传递遗传信息，蛋白质合成的识别密码子，运载氨基参与构成核糖

功能

模板酸体

2.DNA和RNA的比较:

比较项目DNARNA

组基本组成

脱氧核甘酸核糖核甘酸

成单位不同

单五碳糖不同脱氧核糖核糖

位碱基不同特有的是胸腺嗑固（或T）特有的是尿嗑味（或U）

结构不同双螺旋结构一般为单链,能通过核孔

3.转录

词理主要在细胞核中

鼻望DNA的声

(1)

理巴4种游离的核糖核昔酸

叫WRNA

⑵过程：

［合作探讨］

探讨人经测定，甲、乙、丙、丁4种生物的核酸中碱基数量如下表:

AGCTU

甲60406040X

乙30202030

丙41234428

T3215162413

(1)甲、乙含有哪种核酸？二者有什么区别？

(2)丙中含有的核酸是哪种？生物丁的核酸中含有几种核甘酸？

提示：(1)甲、乙中核酸是DNA,甲只能为单链DNA,乙最可能是双链DNA。

(2)RNA8种

探讨2：如图表示某细胞中的转录过程，据图思考以下问题：

(l)a、b、c分别表示什么？

(2)图中共有几种碱基？

⑶在人的口腔上皮细胞，上述过程发生的场所在哪里？

提示：(l)DNA、RNA、RNA聚合酶(2)5种(3)细胞核、线粒体

［思维升华］

1.DNA复制与转录的比较

模板原料能量陶产物

DNA复制DNA的两条链脱氧核甘酸ATP解旋酶、DNA聚合酶DNA

转录DNA的一条链核糖核甘酸ATPRNA聚合酶RNA

2.转录有关问题分析

(1)碱基互补配对关系：G—C、C—G、T—A、A—Uo

(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.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种

类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该（）

A.分析碱基类型，确定碱基比率

B.分析碱基类型，分析核糖类型

C.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型

D.分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型

【解析】确定DNA或RNA,可分析碱基和五碳糖（有U或核糖者为RNA：

有T或脱氧核糖者为DNA）:确定单链或双链可分析其中各种碱基所占的比率：

若A与T或U相等，C与G相等，则为双链（当然也有可能是单链）；若不相等

则为单链。如果分析氨基酸组成，则不能区分核酸类型。

【答案】A

2.对于下列图解，正确的说法有（）

①表示DNA复制过程②表示DNA转录过程③共有5种碱基④共有

8种核甘酸⑤共有5种核昔酸⑥A均代表同一种核昔酸

A.①②③B.④⑤⑥

C.②③④D.①③⑤

【解析】由题干信息可知，图示DNA转录过程。因为DNA与RNA的基

本单位不同，故相同碱基代表不同核甘酸，所以图示核甘酸种类为8,碱基种类

数为5o

【答案】C

遗传信息的翻译

1.翻译的概念

理细胞质中的核糖体

翻照还

译

雪20种氨基酸

匚产物以蛋白质

2.密码子和反密码子

⑴属于密码子的是②(填序号)，位于［④］mRMA(填名称)上，其实质是决定一

个氨基酸的3_个相邻的碱基。

(2)属于反密码子的是①(填序号)，位于［③11RNA上,其实质是与密码子发

生碱基互补配对的'个相邻的碱基。

(3)密码子的种类为处种，反密码子的种类为驻种。

3.翻译过程

［合作探讨］

探讨/：观察教材P65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？

(2)决定精氨酸的密码子有哪些？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？

提示：(1)起始密码子：AUG、GUG,分别编码甲硫氨酸和缀氨酸。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。

探讨2：如图表示a、b、c三个核糖体相继结合到一个mRNA分子上，并沿

着mRNA移动合成肽链的过程。据图探讨以下问题：

(1)最早与mRNA结合的是哪个核糖体？核糖体沿箭头①还是②的方向移

动？

(2)图示过程是否有水的生成？

⑶图示过程碱基的配对方式是什么？

提示：⑴核糖体c①(2)是(3)A—U、G—C

［思维升华1

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

直接决定蛋白质中的氨识别密码子，转运氨基

作用控制生物的性状

基酸序列酸

种类多样性64种61种

图解

2.翻译过程中多聚核糖体模式图解读

图甲图乙

信息解读

(1)图甲表示真核细胞中的翻译过程，图中①是mRNA,⑥是核糖体，②③

④⑤表示正在合成的4条肽链，翻译的方向是自右向左。

(2)图乙表示原核细胞中的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④

⑤表示正在合成的4个mRNA,在核糖体上同时进行翻译过程。

3.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

原料核糖核甘酸氨基酸

DNAmRNAmRNAtRNA

A-UA-U

碱基配

T—AU—A

对原则

C—GC—G

G-CG-C

信息传递DNA->mRNAmRNA-＞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

1.为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的

精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,下列哪项不是由此发生的变

化()

A.植酸酶氨基酸序列改变

B.植酸酶mRNA序列改变

C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低

D.配对的反密码子为UCU

【解析】改变后的密码子仍然对应精氨酸，氮基酸的种类和序列没有改变，

A项错误。由于密码子改变，植酸酶mRNA序列改变，B项正确。基因改造后，

导致基因中C（G）比例下降，DNA热稳定性降低，C项正确。反密码子与密码子

互补配对，为UCU,D项正确。

【答案】A

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】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。

【答案】A

1.下列有关DNA和RNA的叙述中，正确的是（）

A.DNA和RNA是同一物质在不同时期的两种形态

B.DNA和RNA的基本组成单位是一样的

C.一AGCTGA—既可能是DNA的碱基序列，也可能是RNA的碱基序列

D.mRNA的碱基序列，取决于DNA的碱基序列，同时乂决定蛋白质中氨

基酸的序列

【解析】DNA和RNA是两类不同的核酸，A错误；DNA的基本组成单

位是脱氧核昔酸，RNA的基本组成单位是核糖核昔酸，B错误：T为DNA的特

有碱基，所以含有T的核昔酸序列只能是DNA,不可能是RNA,C错误；DNA

上的遗传信息通过转录转移到mRNA上，mRNA通过翻译指导蛋白质的合成，

D正确。

【答案】D

2.下列关于转录的叙述，不正确的是（）

A.多数发生在细胞核中

B.以核糖核苜酸为原料

C.DNA的两条链都可作模板

D.边解旋边转录

【解析】DNA的两条链中只有其中一条链可作为模板。

【答案】C

3.下列关于图中①、②两种分子的说法中，正确的是（）

①②

A.①为DNA,在正常情况下复制后形成两个相同的DNA

B.②为IRNA,一种IRNA可携带不同的氨基酸

C.遗传信息位于①上，密码子位于②上

D.①和②共有的碱基是A、U、G

【解析】①为DNA,在正常情况下复制后杉成两个相同的DNA分子；②

为tRNA,一种tRNA只能携带一种氯基酸；遗传信息位于①上，密码子位于

mRNA上，②上具有反密码子；①和②共有的碱基是A、G、C,DNA中无U。

【答案】A

4.下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①〜⑤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一甲硫氨

酸、GCU一丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC一苯丙氨酸、UCU一丝氨酸、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

⑵图中含有核糖的是_______（填序号）；由②指导合成的多肽链中氨基酸序

列是

(3)若在AUG后插入三个核甘酸，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、IRNA、rRNA,根

据②mRNA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

硫氨酸一丙氮酸一丝氨酸一苯丙氨酸。

(3)三个核昔酸对应一个氨基酸，由此证明一个密码子由三个相邻的碱基(核

糖核甘酸)组成。

【答案】(l)b、c解旋酶和DNA聚合酶

(2)②③⑤甲硫氨酸一丙氨酸一丝氨酸一苯丙氨酸

(3)一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核甘酸)组成

课堂小结：

网络构建核心回扣

I贯传信，息1.RNA有