1、第1节基因指导蛋白质的合成1.RNA有三种：信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。2转录的主要场所是细胞核，条件是模板(DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量。3翻译的场所是核糖体，条件是模板(mRNA)、“搬运工”(tRNA)、原料(20种氨基酸)、酶和能量。4密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，3种终止密码子不决定氨基酸。5一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子最多只能决定一种氨基酸。6每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA识别和转运。一、RNA的结构与种类1RNA的结构(1)
2、基本单位及组成：识图填空磷酸；核糖；碱基：A、U、G、C;_ 核糖核苷酸(2)空间结构：一般是单链，且比DNA短。2RNA与DNA的比较填表比较项目DNARNA组成单位基本组成单位不同脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖不同脱氧核糖核糖碱基不同特有的是胸腺嘧啶(T)特有的是尿嘧啶(U)结构不同规则的双螺旋结构一般为单链3RNA的种类及其作用填图二、遗传信息的转录1概念2过程填图三、遗传信息的翻译1翻译的概念填图2密码子和反密码子据图填空(1)属于密码子的是(填序号)，位于mRNA (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(填序号)，位于tRNA(填名称)上，其实质是与
3、密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。(3)密码子的种类为：64种，反密码子的种类为：61种。3翻译过程填图1判断下列说法的正误(1)转录是以DNA的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以4种核糖核苷酸为原料()(2)DNA是蛋白质合成的直接模板()(3)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子()(4)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质()2.右图表示生物体内核苷酸的结构模式图，下列说法正确的是()ADNA和RNA的不同点只在b方面BDNA和RNA中的a表示含义不同CDNA中特有的c为TD人体内的c有4种，b有2种解析：选C图中a表示磷酸，b为五碳糖，c为含氮碱基。DNA和RNA在核苷酸上
4、的不同是五碳糖不同，碱基不完全相同(DNA特有T，RNA特有U)，区别既在b方面，也在c方面，但磷酸是相同的。人体内的c有5种，b有2种。3下列关于真核生物的转录过程的叙述，正确的是()A转录以DNA的两条链为模板B转录可发生在细胞核和细胞质中C转录需要DNA聚合酶参与D转录的产物与DNA的长度相等解析：选B转录以DNA的一条链为模板；真核细胞的转录主要发生在细胞核中，但在线粒体和叶绿体中也可发生该过程；转录过程需要的酶是RNA聚合酶；转录产生的mRNA是DNA上基因选择性表达的产物，因此其长度应小于DNA。4下列关于密码子的叙述，正确的是()A密码子有64种，都能决定氨基酸B密码子GTA的反
5、密码子是CAUC密码子是基因上相邻的三个碱基D一种氨基酸可能对应多种密码子解析：选D密码子有64种，其中3种终止密码子不决定氨基酸；T只存在于DNA中，GTA不是密码子；密码子在mRNA上；一种氨基酸可能有多种密码子。5有关蛋白质合成的叙述，不正确的是()A终止密码子不能编码氨基酸B每种tRNA只转运一种氨基酸CtRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息D核糖体可在mRNA上移动解析：选C64种密码子中有3种是终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。每种tRNA只转运一种氨基酸，但一种氨基酸可被一种或多种tRNA转运。决定氨基酸序列的遗传信息通常在DNA分子上。1过程(1)过程图解(2)相关分析
6、2转录与翻译的比较思考探究(1)下图是一小段DNA片段，甲链是模板链，请写出其转录生成的RNA的碱基序列，并分析RNA的碱基序列与DNA两条链碱基序列的关系。提示：生成的RNA的碱基序列与模板链互补，与非模板链碱基序列基本相同(除T和U外)。(2)RNA聚合酶参与什么过程？具体的作用是什么？提示：RNA聚合酶参与转录过程。RNA聚合酶与基因上的RNA聚合酶结合位点结合，启动转录，并把单个核糖核苷酸连接在正在合成的mRNA片段上，同时还有解旋功能。题组冲关1下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是()A甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶B甲、乙两图所示生理
7、过程中，所需模板完全相同C乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程D甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况相同解析：选C由题图可知，甲、乙、丙分别代表DNA复制、转录、翻译过程。DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程中需要RNA聚合酶。DNA复制以DNA的两条链为模板，而转录以DNA的一条链为模板。核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段。DNA复制时碱基配对方式为AT、GC，转录时碱基配对方式为AU、TA、GC，翻译时碱基配对方式为AU、GC。2下列关于DNA复制、转录和翻译的叙述正确的是()A有丝分裂的分裂间期和分裂期都存在转录和翻译过程B复制、转录和翻译所需模板相
8、同C转录时RNA聚合酶识别mRNA上特定的碱基序列D翻译过程需要三种RNA参与解析：选D有丝分裂的分裂间期存在转录和翻译过程，但分裂期由于染色体高度螺旋化，不能解旋，只能依靠间期转录出的mRNA为模板进行翻译过程；复制、转录和翻译所需模板不同；转录过程中RNA聚合酶识别的是DNA上特定的碱基序列；翻译过程是以mRNA为模板、tRNA为运载工具、在核糖体(其结构中有rRNA)上进行的。归纳拓展对转录和翻译的深度理解(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动
9、，进而读取下一个密码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而是AU。1密码子(1)种类(2)2反密码子(1)种类：61种。(2)(3)特点：反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的碱基相同，只是DNA的“T”对应tRNA的“U”。3遗传信息与密码子和反密码子的关系题组冲关3下列相关叙述正确的是()A密码子有64种，每个密码子都与一个反密码子相对应B反密码子位于mRNA上，密码子位于tRNA上C一个密码子最多只能对应一个氨基酸D每种氨基酸可以对应多种tRNA，每个tRNA也可以对应多种氨基酸解析：选C密码子有64种，终止密码子不对应氨基酸，故不与反密码子相对应；密码子位于mRNA上
10、，反密码子位于tRNA上；每种氨基酸可以对应多种tRNA，每种tRNA只能携带一种氨基酸。4根据下表提供的信息，可以确定色氨酸的密码子是()DNACG信使RNAG转运RNAA氨基酸色氨酸AUGGBTGGCACC DUCG解析：选A密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，由转运RNA的第一个碱基为A可知，该密码子的第一个碱基为U，由信使RNA的第三个字母为G，可确定DNA模板链上第三个碱基为C及DNA的模板链，进而可推知该密码子第二个碱基为G。5在试管内离体合成多肽时，若加入若干碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU”的mRNA，合成的多肽中有缬氨酸及半胱氨酸两种氨基酸。若加入若
11、干碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU”的mRNA，合成的多肽含有甘氨酸或缬氨酸或色氨酸。则缬氨酸的密码子是()AGUG BUGUCGGU DUGG解析：选A分析两种碱基序列，可以发现碱基序列为“GUGUGUGUGUGUGU”的mRNA中可组合成2种密码子，分别是GUG、UGU；碱基序列为“GGUGGUGGUGGUGGU”的mRNA中组合成的密码子有3种可能，分别是GGU或GUG或UGG，结合题干中对应的氨基酸分析，可推出缬氨酸的密码子是GUG。基因表达过程中多聚核糖体解读及有关数量的变化规律一、翻译过程中多聚核糖体模式图解读1图形解读(1)图1表示真核细胞的翻译过程，其中是mRNA，是
12、核糖体，、表示正在合成的4条多肽链，具体内容分析如下：数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向：从右向左(见图1)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。形成的多条肽链氨基酸序列相同：其原因是有相同的模板mRNA。(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，图中是DNA，、表示正在合成的4条mRNA在核糖体上同时进行翻译过程。2解题技法(1)分析此类问题要正确分清mRNA链和多肽链的关系。DNA在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA
13、，而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体，同时合成的是若干条多肽链。(2)解答此类问题还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行，而原核细胞能边转录、边翻译。二、基因表达过程中有关数量变化1转录、翻译过程中DNA(基因)碱基数mRNA碱基数多肽链氨基酸数631。图解如下：2以上关系应理解为：每合成1个氨基酸至少需要mRNA中3个碱基，基因中6个碱基，其原因如下：(1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。(2)转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸，所以基因或DNA上碱基数目比蛋白质氨基酸数目的6倍多。题组冲关1下面甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图，有关说法正
14、确的是()A甲图所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B乙图所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为甲图中的模板C甲图所示翻译过程的方向是从右到左D甲图和乙图中都发生了碱基互补配对且碱基互补配对方式完全相同解析：选C由甲图可知，翻译过程中一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链；转录产物有信使RNA、转运RNA和核糖体RNA三种，而翻译的模板只是信使RNA；甲图中多肽链最长，说明合成该多肽链的核糖体是最早与mRNA结合的，因此核糖体在mRNA上的移动方向是从右到左；转录和翻译过程中都发生了碱基互补配对，但碱基互补配对方式不完全相同。2.右图表示细胞内某些重要物质的合
15、成过程，该过程发生在()A真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链B原核细胞内， 转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链C原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译D真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译解析：选C由图中信息可知，转录没有结束便启动遗传信息的翻译，所以该过程发生在原核生物细胞体内；核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子。3某个多肽的相对分子质量为2 778 ，氨基酸的平均相对分子质量为110，若考虑终止密码子，则控制该多肽合成的基因的长度至少是()A75对碱基B78对碱基C90对碱基 D93对碱基解析：选D某个多肽的相对分子质量氨基酸
16、的平均相对分子质量氨基酸的数量18(氨基酸的数量1)2 778，则该多肽由30个氨基酸组成，若考虑终止密码子，则编码该多肽的mRNA上应含有31个密码子，故控制该多肽合成的基因的碱基数至少为316186(个)，即93对碱基。4已知一个蛋白质分子由3条不同肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中的A和G共有400个。则指导该蛋白质合成的mRNA中至少含有的碱基个数及合成该蛋白质需要的tRNA个数，以及转录此mRNA的基因中C和T的个数之和依次是()A9003001 000 B900300900C9002971 000 D900297900解析：选B因该蛋白质中有3条肽链，肽键297个，所以其中的氨基酸个数为300个。DNA中碱基mRNA碱基氨基酸个数631，故mRNA中碱基至少3003900(个)，需tRNA 300个，转录此mRNA的基因中CT的数为(3006)2900(个)。