第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成1掌握DNA和RNA分子的異同。2描述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。(重、難點(diǎn))3理解遺傳信息、密碼子、反密碼子的區(qū)別。(重點(diǎn))遺 傳 信 息 的 轉(zhuǎn) 錄1RNA的組成及種類(1)基本單位及組成:(2)結(jié)構(gòu)：一般是單鏈，且比DNA短。(3)RNA的種類及功能：mRNAtRNArRNA名稱信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA核糖體RNA結(jié)構(gòu)單鏈單鏈，呈三葉草形單鏈功能傳遞遺傳信息，蛋白質(zhì)合成的模板識(shí)別密碼子，運(yùn)載氨基酸參與構(gòu)成核糖體2.DNA和RNA的比較：比較項(xiàng)目DNARNA組成單位基本組成單位不同 脫氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖不同脫氧核糖核糖堿基不同特有的是胸腺嘧啶(或T)特有的是尿嘧啶(或U)結(jié)構(gòu)不同雙螺旋結(jié)構(gòu)一般為單鏈，能通過(guò)核孔3.轉(zhuǎn)錄(1)(2)過(guò)程：探討：經(jīng)測(cè)定，甲、乙、丙、丁4種生物的核酸中堿基數(shù)量如下表：AGCTU甲60406040乙30202030丙41234428丁3215162413(1)甲、乙含有哪種核酸？二者有什么區(qū)別？(2)丙中含有的核酸是哪種？生物丁的核酸中含有幾種核苷酸？提示：(1)甲、乙中核酸是DNA，甲只能為單鏈DNA，乙最可能是雙鏈DNA。(2)RNA8種探討：如圖表示某細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，據(jù)圖思考以下問題：(1)a、b、c分別表示什么？(2)圖中共有幾種堿基？(3)在人的口腔上皮細(xì)胞，上述過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所在哪里？提示：(1)DNA、RNA、RNA聚合酶(2)5種(3)細(xì)胞核、線粒體1DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較模板原料能量酶產(chǎn)物DNA復(fù)制DNA的兩條鏈脫氧核苷酸ATP解旋酶、DNA聚合酶DNA轉(zhuǎn)錄DNA的一條鏈核糖核苷酸ATPRNA聚合酶RNA2轉(zhuǎn)錄有關(guān)問題分析(1)堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系：GC、CG、TA、AU。(2)mRNA與DNA模板鏈堿基互補(bǔ)，但與非模板鏈堿基序列基本相同，只是用U代替T。(3)轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)：邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，單鏈轉(zhuǎn)錄。1已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA和單鏈RNA四種類型。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述哪一種類型，應(yīng)該()A分析堿基類型，確定堿基比率B分析堿基類型，分析核糖類型C分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析堿基類型D分析蛋白質(zhì)的氨基酸組成，分析核糖類型【解析】確定DNA或RNA，可分析堿基和五碳糖(有U或核糖者為RNA；有T或脫氧核糖者為DNA)；確定單鏈或雙鏈可分析其中各種堿基所占的比率：若A與T或U相等，C與G相等，則為雙鏈(當(dāng)然也有可能是單鏈)；若不相等則為單鏈。如果分析氨基酸組成，則不能區(qū)分核酸類型?！敬鸢浮緼2對(duì)于下列圖解，正確的說(shuō)法有() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：10090105】表示DNA復(fù)制過(guò)程 表示DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程共有5種堿基共有8種核苷酸共有5種核苷酸A均代表同一種核苷酸ABC D【解析】由題干信息可知，圖示DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程。因?yàn)镈NA與RNA的基本單位不同，故相同堿基代表不同核苷酸，所以圖示核苷酸種類為8，堿基種類數(shù)為5?！敬鸢浮緾遺 傳 信 息 的 翻 譯1翻譯的概念2密碼子和反密碼子(1)屬于密碼子的是(填序號(hào))，位于mRNA(填名稱)上，其實(shí)質(zhì)是決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。(2)屬于反密碼子的是(填序號(hào))，位于tRNA上，其實(shí)質(zhì)是與密碼子發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的3個(gè)相鄰的堿基。(3)密碼子的種類為64種，反密碼子的種類為61種。3翻譯過(guò)程探討：觀察教材P65表41回答下列問題：(1)找出兩種起始密碼子和三種終止密碼子，它們都能決定氨基酸嗎？(2)決定精氨酸的密碼子有哪些？決定色氨酸的密碼子有哪些？據(jù)此，歸納密碼子和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？提示：(1)起始密碼子：AUG、GUG，分別編碼甲硫氨酸和纈氨酸。終止密碼子：UAA、UAG、UGA，它們不編碼氨基酸。(2)決定精氨酸的密碼子有CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG。決定色氨酸的密碼子只有UGG。密碼子和氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：1種密碼子只能決定1種氨基酸(終止密碼子除外)。1種氨基酸可由1種或多種密碼子決定。探討：如圖表示a、b、c三個(gè)核糖體相繼結(jié)合到一個(gè)mRNA分子上，并沿著mRNA移動(dòng)合成肽鏈的過(guò)程。據(jù)圖探討以下問題：(1)最早與mRNA結(jié)合的是哪個(gè)核糖體？核糖體沿箭頭還是的方向移動(dòng)？(2)圖示過(guò)程是否有水的生成？(3)圖示過(guò)程堿基的配對(duì)方式是什么？提示：(1)核糖體c(2)是(3)AU、GC1遺傳信息、密碼子、反密碼子的關(guān)系項(xiàng)目遺傳信息密碼子反密碼子作用控制生物的性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識(shí)別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸種類多樣性64種61種圖解2.翻譯過(guò)程中多聚核糖體模式圖解讀圖甲圖乙信息解讀(1)圖甲表示真核細(xì)胞中的翻譯過(guò)程，圖中是mRNA，是核糖體，表示正在合成的4條肽鏈，翻譯的方向是自右向左。(2)圖乙表示原核細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，圖中是DNA模板鏈，表示正在合成的4個(gè)mRNA，在核糖體上同時(shí)進(jìn)行翻譯過(guò)程。3轉(zhuǎn)錄與翻譯的不同點(diǎn)比較比較項(xiàng)目轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所主要是細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)原料核糖核苷酸氨基酸堿基配對(duì)原則DNA mRNAAUTACGGCmRNAtRNAAUUACGGC信息傳遞DNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)時(shí)間生物生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中產(chǎn)物RNA有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)1為在酵母中高效表達(dá)絲狀真菌編碼的植酸酶，通過(guò)基因改造，將原來(lái)的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子AGA，下列哪項(xiàng)不是由此發(fā)生的變化()A植酸酶氨基酸序列改變B植酸酶mRNA序列改變C編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低D配對(duì)的反密碼子為UCU【解析】改變后的密碼子仍然對(duì)應(yīng)精氨酸，氨基酸的種類和序列沒有改變，A項(xiàng)錯(cuò)誤。由于密碼子改變，植酸酶mRNA序列改變，B項(xiàng)正確?；蚋脑旌?，導(dǎo)致基因中C(G)比例下降，DNA熱穩(wěn)定性降低，C項(xiàng)正確。反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對(duì)，為UCU，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緼2下列關(guān)于如圖所示生理過(guò)程的描述中，最合理的是()A該生理過(guò)程可能發(fā)生于硝化細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)B表示噬菌體的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程C圖中現(xiàn)象也可能出現(xiàn)在人體細(xì)胞核基因的表達(dá)過(guò)程中D圖中兩核糖體合成的肽鏈不同 【解析】由圖示可以看出，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行。人體細(xì)胞核基因轉(zhuǎn)錄出mRNA后，mRNA通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合后指導(dǎo)肽鏈的合成，該過(guò)程與圖示不符。噬菌體是非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，不能獨(dú)立進(jìn)行代謝過(guò)程。圖中兩核糖體以同一mRNA為模板，合成的肽鏈相同?！敬鸢浮緼1下列有關(guān)DNA和RNA的敘述中，正確的是()ADNA和RNA是同一物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)BDNA和RNA的基本組成單位是一樣的CAGCTGA既可能是DNA的堿基序列，也可能是RNA的堿基序列DmRNA的堿基序列，取決于DNA的堿基序列，同時(shí)又決定蛋白質(zhì)中氨基酸的序列【解析】DNA和RNA是兩類不同的核酸，A錯(cuò)誤；DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，B錯(cuò)誤；T為DNA的特有堿基，所以含有T的核苷酸序列只能是DNA，不可能是RNA，C錯(cuò)誤；DNA上的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)移到mRNA上，mRNA通過(guò)翻譯指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，D正確?！敬鸢浮緿2下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄的敘述，不正確的是()A多數(shù)發(fā)生在細(xì)胞核中B以核糖核苷酸為原料CDNA的兩條鏈都可作模板D邊解旋邊轉(zhuǎn)錄【解析】DNA的兩條鏈中只有其中一條鏈可作為模板?！敬鸢浮緾3下列關(guān)于圖中、兩種分子的說(shuō)法中，正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：10090106】A為DNA，在正常情況下復(fù)制后形成兩個(gè)相同的DNAB為tRNA，一種tRNA可攜帶不同的氨基酸C遺傳信息位于上，密碼子位于上D和共有的堿基是A、U、G【解析】為DNA，在正常情況下復(fù)制后形成兩個(gè)相同的DNA分子；為tRNA，一種tRNA只能攜帶一種氨基酸；遺傳信息位于上，密碼子位于mRNA上，上具有反密碼子；和共有的堿基是A、G、C，DNA中無(wú)U?！敬鸢浮緼4下圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過(guò)程，表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，a、b、c表示生理過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(可能用到的密碼子：AUG甲硫氨酸、GCU丙氨酸、AAG賴氨酸、UUC苯丙氨酸、UCU絲氨酸、UAC酪氨酸)(1)完成遺傳信息表達(dá)的是_(填字母)過(guò)程，a過(guò)程所需的酶有_。(2)圖中含有核糖的是_(填序號(hào))；由指導(dǎo)合成的多肽鏈中氨基酸序列是_。(3)若在AUG后插入三個(gè)核苷酸，合成的多肽鏈中除在甲硫氨酸后多一個(gè)氨基酸外，其余氨基酸序列沒有變化。由此證明_?！窘馕觥糠治鰣D示過(guò)程可知：a為DNA的復(fù)制、b為轉(zhuǎn)錄、c為翻譯。(1)完成遺傳信息表達(dá)的是轉(zhuǎn)錄和翻譯，為b和c，DNA的復(fù)制需要在解旋酶的作用下解開雙鏈，然后在DNA聚合酶的作用下合成DNA子鏈。(2)RNA中含有核糖，圖中含有核糖的結(jié)構(gòu)包括mRNA、tRNA、rRNA。根據(jù)mRNA上的堿基順序組成的密碼子，指導(dǎo)合成的多肽鏈中氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸絲氨酸苯丙氨酸。(3)三個(gè)核苷酸對(duì)應(yīng)一個(gè)氨基酸，由此證明一個(gè)密碼子由三個(gè)相鄰的堿基(核糖核苷酸)組成?！敬鸢浮?1)b、c解旋酶和DNA聚合酶(2)甲硫氨酸丙氨酸絲氨酸苯丙氨酸(3)一個(gè)密碼子由三個(gè)相鄰的堿基(核糖核苷酸)組成課堂小結(jié)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心回扣1.RNA有三種：信使RNA(mRNA)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)。2.轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核，條件是模板(DNA的一條鏈)、原料(4種核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量。3.翻譯的場(chǎng)所是核糖體，條件是模板(mRNA)、“搬運(yùn)工”(tRNA)、原料(20種氨基酸)、酶和能量。4.密碼子共有64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，3種終止密碼子不決定氨基酸。5.一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或多種密碼子，一種密碼子最多只決定一種氨基酸。6.每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，一種氨基酸可由一種或多種tRNA識(shí)別和轉(zhuǎn)運(yùn)。