基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(學(xué)案)-1(1)

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案 1 第第 4 章基因的表達(dá)章基因的表達(dá) 第第 1 1 節(jié)節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成導(dǎo)學(xué)案基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成導(dǎo)學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 1 知識目標(biāo) 知識目標(biāo) 1 說出基因控制蛋白質(zhì)合成的中間物質(zhì) RNA 的基本單位 化學(xué)組成和種類 以及它與 DNA 在組 成 結(jié)構(gòu) 功能和分布等方面的異同 2 概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程 2 2 能力目標(biāo) 能力目標(biāo) 嘗試列表比較轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的過程 學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1 1 學(xué)習(xí)重點(diǎn) 學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1 遺傳信息轉(zhuǎn)錄的過程 2 轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的異同點(diǎn) 2 2 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 遺傳信息轉(zhuǎn)錄的過程 課前預(yù)習(xí)區(qū)課前預(yù)習(xí)區(qū) 一 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 1 DNA 主要分布在 蛋白質(zhì)的合成是在 的 上 因此需要 在 二者之間傳遞遺傳信息 該物質(zhì)可以傳遞遺傳信息的原因是 它的分子結(jié)構(gòu)與 DNA 相似 是由 種 形成的 結(jié)構(gòu) 通過 的排列順序儲存遺傳信息 RNA 一般是 而且比 DNA 因此能夠通過 從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到 2 RNA 的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)基本單位堿基五碳糖 RNA 通常呈 3 RNA 與與 DNA 的比較的比較 4 轉(zhuǎn)錄 1 概念 在中 以 DNA 的為模板 按照原則 合成 mRNA 的過程 2 過程 詳見書上 63 頁圖解 分 4 步 項目DNARNA 基本單位 五碳糖 堿基 組成元素 分布 結(jié)構(gòu) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案 2 第一步 DNA 雙鏈解開 DNA 雙鏈的堿基得以暴露 第二步 隨機(jī)地與 DNA 鏈上的堿基碰撞 當(dāng)核糖核苷酸與 DNA 的 互補(bǔ)時 兩者 以 結(jié)合 第三步 新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的 分子上 第四步 合成的 從 DNA 鏈上釋放 而后 DNA 雙鏈恢復(fù) 3 場所 4 條件 a 模板 b 能量 c 酶 d 原料 5 產(chǎn)物 產(chǎn)生 6 堿基互補(bǔ)配對原則 7 結(jié)果 DNA 基因 的 mRNA 中的 8 轉(zhuǎn)錄和復(fù)制有什么異同點(diǎn) 對比項目復(fù)制轉(zhuǎn)錄 場所 模板 原料 產(chǎn)物 堿基配對原則 二 遺傳信息的翻譯 1 翻譯 1 翻譯的含義 以 為模板合成 過程 2 過程 詳見課本 66 頁圖 4 6 分 4 步 第 1 步 進(jìn)入細(xì)胞質(zhì) 與 結(jié)合 攜帶甲硫氨酸的 通過與堿基 AUG 互補(bǔ)配 對 進(jìn)入位點(diǎn) 1 第 2 步 攜帶組氨酸的 tRNA 以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn) 2 第 3 步 甲硫氨酸通過與組氨酸形成 而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn) 2 的 tRNA 上 第 4 步 核糖體讀取下一個密碼子 原占據(jù)位點(diǎn) 1 的 tRNA 離開核糖體 占據(jù)位點(diǎn) 2 的 tRNA 進(jìn)入位點(diǎn) 1 一個新的攜帶氨基酸的 tRNA 進(jìn)入位點(diǎn) 2 繼續(xù) 的合成 重復(fù)步驟 2 3 4 直至核糖 體讀取到 mRNA 的 合成才告終結(jié) 3 場所 4 條件 a 模板 b 能量 c 酶 d 原料 e 工具 搬運(yùn)工 5 產(chǎn)物 產(chǎn)生 6 堿基互補(bǔ)配對原則 7 翻譯的實質(zhì) 2 密碼子 1 密碼子的定義 上 的堿基 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案 3 2 密碼子堿基個數(shù)的確定 DNA RNA 各自有 種堿基 而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基 酸有 種 1 個氨基酸的編碼至少需要 個堿基 這些堿基有 用乘法 等式表示 種組合 才足以組合出構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸 3 密碼子的種類 密碼子共有 種 其中起始密碼子 種 分別 是 終止密碼子 種 分別是 能 夠決定氨基酸的密碼子有 種 7 反密碼子 1 細(xì)胞質(zhì)中游離的氨基酸 怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的生產(chǎn)線上 氨基酸的 搬運(yùn)工 是 它的種類很多 每種 tRAN 只能 并 tRAN 呈 的葉形 tRAN 一端為 的部位 另一端有 個堿基 每個 tRNA 上 的這 3 個堿基可以與 上的 子互補(bǔ)配對 稱為 密碼子 2 一種氨基酸可以由 種 tRNA 攜帶 一種 tRNA 攜帶 種氨基酸 3 反密碼子有 種 因此 tRNA 有 種 課堂探究區(qū) 1 細(xì)胞中三種 RNA 種類名稱結(jié)構(gòu)作用說明 mRNA RNA 結(jié)構(gòu)模板DNA 轉(zhuǎn)錄而來 其堿基序列包含 DNA 上的 遺傳密碼位其上 tRNA RNA 三葉草結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)一端特定的三個堿基叫 在蛋白質(zhì)合成中子 另一端連接特定的 rRNA RNA 與 結(jié)合組成是 的重要組成部分 2 根據(jù)在蛋白質(zhì)生物合成中遺傳信息傳遞的規(guī)律 在下表空白處填上相應(yīng)的字母 3 密碼子的特點(diǎn) 1 簡并性 一個密碼子只能決定 種氨基酸 一種氨基酸可以有 個密碼子 這種特點(diǎn)稱為 密碼子的兼容性 重復(fù)性 特別提醒 密碼子的簡并性能在一定程度上防止由于 DNA 中堿基的改變而導(dǎo)致的蛋白質(zhì)的改變 從 而維護(hù)了生物性狀的穩(wěn)定性 2 通用性 密碼子在生物界是通用的 說明所有生物可能具有共同的起源 并且生命在本質(zhì)上是統(tǒng) 一的 這種通用性也成為基因工程操作成功的基礎(chǔ) 4 遺傳信息 密碼子 反密碼子的區(qū)別 存在部位定義作用 遺傳信息 DNA 特定的 控制生物的遺傳性狀 密碼子 mRNA 決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基 實質(zhì) 直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸排列順序 GD 雙螺旋 G 信使 RNAC 轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 氨基酸丙 氨 酸 密碼A 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案 4 反密碼子 tRNA 與 mRNA 分子中密碼子互補(bǔ)配對的三 個堿基 識別 的堿基序列 5 DNA 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯比較 遺傳信息的傳遞遺傳信息的表達(dá) 過程復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯 時間 有絲分裂 期 減數(shù) 分裂間期 生長發(fā)育的連續(xù)過程中 場所 主要在細(xì)胞 中 少部分 在線粒體 中 細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì) 主要是 體 原料 種 氧核苷酸 種 核苷酸 種 酸 條件酶 ATP酶 ATP酶 ATP tRNA 模板DNA 的 條鏈DNA 的 條鏈 RNA 過程 DNA 解旋 分別以兩條鏈為模板 按堿基互補(bǔ)配對原則 合成兩條 子鏈 子鏈與模板鏈螺旋化 DNA 解旋 以其中一條 鏈為模板 按堿基互補(bǔ) 配對原則 形成 mRNA 進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)與核 糖體結(jié)合 以 為模板 合 成具一定 序列 的多肽鏈 模板 去向 分別進(jìn)入兩個子代 分子中 與非模板鏈重新組成雙 螺旋結(jié)構(gòu) 分解成單個核苷酸 特點(diǎn) 復(fù)制 邊解旋邊 邊 邊轉(zhuǎn)錄 DNA 雙鏈全保留 一個 mRNA 上可連續(xù)結(jié) 合 個核糖體 順 次合成多肽鏈 產(chǎn)物兩個雙鏈 分子mRNA多肽鏈 蛋白質(zhì) 信息傳 遞方向 親代 DNA DNA 蛋白質(zhì) 意義 復(fù)制遺傳信息 使遺傳信息從親 代傳給子代 遺傳信息使生物體表現(xiàn)出各種遺傳 6 基因表達(dá)過程中的相關(guān)計算 轉(zhuǎn)錄 翻譯過程中 DNA 基因 堿基數(shù) mRNA 堿基數(shù) 多肽鏈氨基酸數(shù) 6 3 1 有關(guān)計算的關(guān)系式可總結(jié)為 蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目 參加轉(zhuǎn)移的 tRNA 數(shù)目 1 3mRNA 的堿基數(shù) 目 1 6 基因中的堿基數(shù) 以上比例關(guān)系都是最大值 原因如下 1 DNA 中有的片段無遺傳效應(yīng) 不能轉(zhuǎn)錄出 mRNA 2 在基因片段中 有的片段起調(diào)控作用 不轉(zhuǎn)錄 3 轉(zhuǎn)錄出的 mRNA 中有終止密碼子 終止密碼子不對應(yīng)氨基酸 所以基因或 DNA 上堿基數(shù)目比蛋 白質(zhì)氨基酸數(shù)目的 6 倍多 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 1 對比 RNA 和 DNA 化學(xué)成分 RNA 特有的是 A 核糖和尿嘧啶 B 脫氧核糖和尿嘧啶 C 核糖和胸腺嘧啶 D 脫氧核糖和胸腺嘧啶 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案 5 2 DNA 分子的解旋發(fā)生在哪一過程中 A 復(fù)制 B 轉(zhuǎn)錄 C 翻譯 D 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 4 某信使 RNA 上 A 的含量是 24 U 的含量是 26 C 的含量是 27 則控制其合成的模 板鏈中 G 的含量為 A 23 B 25 C 27 D 24 5 RNA 在水解后得到的產(chǎn)物是 A 氨基酸 葡萄糖 堿基 B 氨基酸 核苷酸 葡萄糖 C 核糖 堿基 磷酸 D 脫氧核糖 堿基 磷酸 6 對于下列式子 正確的說法有 表示 DNA 復(fù)制過程 表示 DNA 轉(zhuǎn)錄過程 圖中共有 5 種堿基 圖中共有 8 種核苷酸 圖中共有 5 種核苷酸 圖中的 A 均代表同一種核苷酸 A B C D 7 下列說法不正確的是 A 一種轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸 B 一種氨基酸可以對應(yīng)多種密碼子 C 一種氨基酸可以由幾種轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 來轉(zhuǎn)運(yùn) D 一種氨基酸只能由一種轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 來轉(zhuǎn)運(yùn) 8 堿基互補(bǔ)配對發(fā)生在 A DNA 的復(fù)制 B 轉(zhuǎn)錄 C 翻譯 D 以上三 9 在蛋白質(zhì)的合成過程中 決定蛋白質(zhì)種類的是 A 核苷酸 B 信使 RNA C 核糖體 D 轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 10 若測得精氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 上的反密碼子為 GCU 則 DNA 分子模板上決定這個精氨酸的相應(yīng)堿 基為 A GCA B CGA C GCT D CGT 11 下列哪一項不可能是遺傳密碼 A ATC B UUC C CAG D GGC 12 把兔子血紅蛋白的信使 RNA 加入到大腸桿菌的提取液中 結(jié)果能合成出兔子的血紅蛋白 這 說明 A 所有的生物共用一套遺傳密碼 B 蛋白質(zhì)的合成過程很簡單 C 兔血紅蛋白的合成基因進(jìn)入大腸桿菌 D 兔子 DNA 可以指導(dǎo)大腸桿菌的蛋白質(zhì)合成 13 在基因表達(dá)過程中 不需要 A 核糖核苷酸 B 脫氧核苷酸 C 氨基酸 D 核糖核酸 14 人體神經(jīng)細(xì)胞與肝細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能不同 其根本原因是這兩種細(xì)胞的 A DNA 堿基排列順序不同 B 核糖體不同 C 轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 不同 D 信使 RNA 不同 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案 6 新形成 的肽鏈 氨基酸 下一個 氨基酸 15 右圖代表人體胰島細(xì)胞中發(fā)生的某一過程 AA代表氨基酸 下列敘述正確是 A 能給該過程提供 遺傳信息的只能是DNA B 該過程合成的產(chǎn)物 一定是酶或激素 C 有多少個密碼子 就有多少 個反密碼子與之對應(yīng) D 該過程有水產(chǎn)生 16 下列對轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 的描述 正確的是 A 每種轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸 B 每種氨基酸只有一種轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 能轉(zhuǎn)運(yùn)它 C 轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 能識別信使 RNA 上的密碼子 D 轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi) 17 由 1 分子磷酸 1 分子堿基和 1 分子化合物 a 構(gòu)成了化合物 b 如圖所示 則下列敘述正確 的是 A 若 m 為腺嘌呤 則 b 肯定為腺嘌呤脫氧核苷酸 B 若 a 為核糖 則 b 為 DNA 的基本組成單位 C 若 m 為尿嘧啶 則 DNA 中肯定不含 b 這種化合物 D 若由 b 構(gòu)成的核酸能被吡羅紅染成紅色 則 a 為脫氧核糖 18 如圖表示轉(zhuǎn)錄的過程 則此段中含有多少種核苷酸 A 5 B 6 C 8 D 4 19 DNA 通過復(fù)制傳遞遺傳信息 通過轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)遺傳信息 下列關(guān)于復(fù)制 轉(zhuǎn)錄和翻譯的 說法正確的是 A 三個過程所需酶的種類相同 B 三個過程發(fā)生的場所都是細(xì)胞質(zhì) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案 7 C 三個過程都要通過堿基互補(bǔ)配對來完成 D 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板相同 而與翻譯的模板不同 20 某條多肽的相對分子質(zhì)量為 2 778 若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為 110 如考慮終止密碼 則編碼該多肽的基因長度至少是 A 75 對堿基 B 78 對堿基 C 90 對堿基 D 93 對堿基 21 由 n 個堿基對組成的基因 控制合成由 m 條多肽鏈組成的蛋白質(zhì) 氨基酸的平均相對分子質(zhì) 量為 a 則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最大為 22 下列對 DNA 的翻譯過程的說法中 錯誤的是 A 以細(xì)胞質(zhì)中游離的氨基酸為原料 B 以核糖體 RNA 作為遺傳信息模板 C 以轉(zhuǎn)運(yùn) RNA 為運(yùn)輸工具運(yùn)載氨基酸 23 下圖表示 DNA 基因 控制蛋白質(zhì)合成的過程 分析回答 1 圖中標(biāo)出的堿基符號 包括了 種核苷酸 2 DNA 雙鏈中 鏈為轉(zhuǎn)錄鏈 遺傳信息存在于 鏈上 密碼子存在于 鏈上 只 寫標(biāo)號 3 如合成胰島素 共含有 51 個氨基酸 控制合成的基因上 至少含有 個脫氧核苷酸 25 依據(jù)圖回答下列問題 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 學(xué)案 8 1 在生物體內(nèi)圖 a 所示的過程是 進(jìn)行的主要場所是 其所需的原料是 產(chǎn) 物是 2 圖 b 所示的過程是 進(jìn)行的場所是 所需的原料是 此原料的種類主要有 種 它們的共同特點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)通式為 3 堿基 分別為 圖 b 中的 分別為 若 所示的三個堿基為 UAC 則此時 所攜帶的氨基酸的密碼子為