第四章1基因指导蛋白质的合成2

河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：刘文昌1第19课时基因指导蛋白质的合成(Ⅱ)[目标]1.阅读教材P64相关内容，推测碱基和氨基酸之间的对应关系。2.阅读教材P65表4－1，进一步理解碱基与氨基酸之间的对应关系，分析密码子的特点。3.结合图4－6及教材相关内容，理解转录过程，归纳转录的条件。4.结合教材P67相关内容，分析翻译的特点及过程。[重难]1.密码子的概念。2.遗传信息翻译的过程和特点。自学案1．遗传信息的转录(1)场所：主要是细胞核。真核生物转录的场所还有___和___。(2)模板：DNA转录的模板与DNA复制不同，是DNA的一条链，而且是DNA的某一片段(基因)，不是整条链。(3)条件：______、提供能量的ATP，而酶的活性的发挥需要适宜的__和__等外界条件。(4)原料：_____。(5)过程：①解旋：_____解开，DNA双链的碱基得以暴露。②配对：游离的_____随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以__结合。③连接：在______的作用下，依次连接，形成一个___分子。④脱离：合成的___从DNA链上释放。而后，_____恢复。(6)配对：___、G—C、T—A、C—G。(7)结果：形成三种RNA，其中____携带遗传信息。2．多肽链是在___上合成的，一条或者几条多肽链盘曲折叠形成具有一定____的蛋白质。3．蛋白质多样性的原因有：构成蛋白质的氨基酸的种类、__、____不同，多肽链的____不同。4．蛋白质中：肽键数＝__数＝氨基酸数目－__数。探究案探究点一碱基和氨基酸的对应关系阅读教材，讨论翻译的概念以及碱基和氨基酸的对应关系。1．翻译的概念游离在细胞质中的各种___，以____为模板合成具有一定氨基酸顺序的___，这一过程称为翻译。2．碱基和氨基酸的对应关系(1)DNA和RNA都只含有4种碱基，组成生物体的蛋白质的氨基酸有20种，mRNA上的4种碱基怎样决定蛋白质中的20种氨基酸呢？请分析：①若1个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定_____种氨基酸；②若2个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基只能决定______种氨基酸；③若3个碱基决定一种氨基酸，则4种碱基能决定______种氨基酸；因此，mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是_个。(2)密码子(见课本P65密码子表)①概念：____上决定一个氨基酸的_个相邻的碱基称为一个密码子，密码子共有__种。②种类：起始密码子：_______，分别编码____和___。终止密码子：___________，它们不编码氨基酸。普通河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：刘文昌2密码子：__种。③对应关系：a．决定20种氨基酸的密码子共有61种。b．1种密码子只能决定_种氨基酸(终止密码子除外)。密码子CGU只编码___。c．1种氨基酸可由____种密码子决定。编码精氨酸的密码子有_______________________。④特点：a.通用性：研究表明，地球上几乎所有的生物都共用这一套遗传密码，这说明_____________。b．简并性：密码子GCU编码丙氨酸，如果由于某种原因使mRNA中该密码子的第三个碱基由U变为了C，那么编码的氨基酸是___，这一现象称做密码的__。这种特性对生物体的生存发展的意义是：_______________。⑤密码子的已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG，请写出对应的氨基酸序列：_________________________________。(3)tRNA①结构：___形结构，一端是携带___的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，叫____。②种类：共有__种。反密码子与决定61种氨基酸的密码子对应。③功能：携带氨基酸进入核糖体。1种tRNA能携带_种氨基酸，1种氨基酸可由_____tRNA携带。归纳提炼遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分活学活用1．下列对mRNA的描述，不正确的是()A．mRNA可作为合成蛋白质的直接模板B．mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸C．mRNA上有四种核糖核苷酸，编码20种氨基酸的密码子有61种D．mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用探究点二遗传信息的翻译过程如图是遗传信息翻译的过程，逆时针观察该图，完成下列探究内容。1．翻译概述(1)条件工具[A]tRNA原料[D]氨基酸模板[E]mRNA能量酶河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：刘文昌3(2)场所[B]___。(3)产物[C]具有__________。2．翻译的过程(1)起始阶段：利用___供能，携带甲硫氨酸的____识别位于核糖体位点1上的mRNA上的起始密码子___，mRNA、tRNA与核糖体三者相结合，翻译开始。(2)延伸阶段①进位：携带着特定氨基酸的tRNA按______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__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，原占据位点_的tRNA离开，__位点_的tRNA进入位点_，新的携带氨基酸的tRNA进入位点_，继续肽链的合成。④重复：以后依次重复①②③这三个步骤，直到读取到mRNA上的____。小贴士(1)翻译可以快速进行的原因一个mRNA可同时结合多个核糖体。这样少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(2)原核生物由于没有核膜，核糖体可以靠近核DNA分子，因此原核生物具有边转录边翻译的特点，如图：归纳提炼转录与翻译的不同点比较转录翻译场所细胞核细胞质原料核糖核苷酸氨基酸碱基配对原则DNAmRNAA——UT——AC——GG——CmRNAtRNAA——UU——AC——GG——C信息传递DNA→mRNAmRNA→蛋白质时间生物生长发育的过程中产物mRNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质活学活用河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：刘文昌42．判断下列关于翻译过程的描述的正误。(1)终止密码子没有和其对应的tRNA，不能编码氨基酸()(2)真核生物翻译的场所主要在细胞核()(3)三种RNA都与翻译过程有关()(4)翻译的过程有水生成()(5)翻译需要的20种氨基酸都可以在人体内合成()探究点三基因表达中相关数量的计算氨基酸是构成蛋白质的基本单位，有关氨基酸缩合的计算在前面已讲过。在本节知识中，蛋白质的合成受基因控制，那么基因、mRNA以及蛋白质中氨基酸之间有什么关系呢？结合下图分析。1．转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。基因为_链结构而RNA为_链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的___。2．mRNA中碱基数与氨基酸的关系：翻译过程中，mRNA中每_个相邻的碱基决定一个氨基酸，每个氨基酸需要一个tRNA转运，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA碱基数目的___。3．综上可知：基因中碱基数目∶mRNA碱基数目∶tRNA数目∶蛋白质中氨基酸数目＝_______。图解如下：归纳提炼基因表达过程中相关数量的计算比较数目(个)DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数)6nRNA中的碱基数(核糖核苷酸数)3n蛋白质中的氨基酸数n参与转运氨基酸的tRNA数n蛋白质中的肽链数m蛋白质中的肽键数(脱水数)n－m活学活用3．一种动物体内的某种酶是由2条多肽链构成的，含有150个肽键，则控制这种酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是()A．912个B．456个C．450个D．906个训练案1．如图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙)，下列有关叙述正确的是()河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：刘文昌5A．遗传信息位于甲上B．乙由三个碱基组成C．甲的合成需要RNA聚合酶的参与D．乙可以转运多种氨基酸2．由表可推知决定丝氨酸密码子的是()DNAGCG信使RNA转运RNAU氨基酸丝氨酸A.TCGB．UCGC．UGCD．AGC3．DNA通过复制传递遗传信息，通过转录和翻译表达遗传信息，下列关于复制、转录和翻译的说法正确的是()A．三个过程所需酶的种类相同B．三个过程发生的场所都是细胞质C．三个过程都要通过碱基互补配对来完成D．复制和转录的模板相同，与翻译的模板不同4．下图为人体蛋白质合成的一个过程，请据图分析并回答下列问题。(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。(2)图中[Ⅰ]是________________。按从左到右的次序写出[Ⅱ]________内mRNA区段所对应的DNA模板链上碱基的排列顺序______________________。检测案基础过关知识点一碱基和氨基酸的对应关系1．DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终翻译的氨基酸的相应密码子如下表，则tRNA(UGC)所携带的氨基酸是()GCACGUUGCACG丙氨酸精氨酸半胱氨酸苏氨酸A.赖氨酸B．丙氨酸C．半胱氨酸D．苏氨酸2．基因、遗传信息和密码子分别是指()①信使RNA上核苷酸的排列顺序②基因中脱氧核苷酸的排列顺序③DNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基④信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑤转运RNA上一端的3个碱基⑥有遗传效应的DNA片段A．⑤①③B．⑥②④C．⑤①②D．⑥③④3．正常情况下，出现肽链合成终止，是因为()A．一个与mRNA链终止密码相对应的tRNA不能携带氨基酸河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：刘文昌6B．细胞内不具有与mRNA链终止密码相对应的反密码子C．mRNA在mRNA链终止密码处停止合成D．tRNA上出现终止密码知识点二遗传信息的翻译过程4．如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是()A．直接给该过程提供遗传信息的是DNAB．该过程合成的产物一定是酶或激素C．有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应D．该过程有水产生5．一段原核生物的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最多需要的tRNA个数，依次为()A．33,11B．36,12C．12,36D．11,366．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。下列叙述错误的是()A．最早与mRNA结合的核糖体是aB．核糖体沿箭头①方向移动C．图示过程有水的生成D．图示过程碱基的配对方式为A－U、G－C知识点三基因表达中相关数量的计算7．由n个碱基对组成的基因，控制合成由m条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为()A.na6B.na6－18(n6－m)C．na－18(n－m)D.na3－18(n3－m)8．一个mRNA分子有m个碱基，其中(G＋C)有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的(A＋T)数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是()A．m、m/3－1B．m、m/3－2C．2(m－n)、m/3－1D．2(m－n)、m/3－2能力提升9．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10．在蛋白质合成过程中，少量的mRNA分子就可以指导迅速合成出大量的蛋白质，其主要原因是()A．一种氨基酸可以由多种密码子来决定B．一种氨基酸可以由多种转运RNA携带到核糖体中C．一个核糖体可同时与多条mRNA结合，同时进行多条肽链的合成D．一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：201