1、第1节基因指导蛋白质的合成学习导航1.阅读教材图文，辨析三种RNA的结构和功能。2.结合教材图44、46，概述转录、翻译的过程和特点。3.理解密码子的概念并熟练查阅密码子表，分析碱基和氨基酸之间的对应关系。重难点击转录、翻译的过程及特点。【课堂导入】美国科幻电影侏罗纪公园中，科学家们利用一只困在琥珀中的、曾吸食过恐龙血的蚊子体内的恐龙DNA制造出了大量的恐龙，并建立了一个恐龙的“侏罗纪公园”。我们知道，生物体的性状是由蛋白质体现的，基因能够控制生物体的性状，所以，我们推测基因应该是通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状的。基因是怎样指导蛋白质的合成的呢？这一节我们一起来学习基因指导蛋白质的合成
2、。解决学生疑难点一、遗传信息的转录1.DNA与RNA的比较种类DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)五碳糖脱氧核糖核糖特有碱基TU共有碱基A、G、C空间结构规则的双螺旋结构多呈单链结构真核生物中的分布主要在细胞核中，少量在线粒体、叶绿体中主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中，少量在细胞核中2.遗传信息的转录(1)概念：是指在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。(2)过程第1步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。第2步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。第3步：在
3、RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。第4步：合成的mRNA从DNA链上释放，DNA双链恢复。合作探究1.现有一核酸片段，欲确定是DNA还是RNA，你能从哪些方面进行判断？答案(1)根据五碳糖不同判断；(2)根据含氮碱基不同判断。2.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：(1)请思考图中DNA的转录方向(用“”或“”表示)。答案 。(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是什么？答案RNA聚合酶。(3)b和c的名称分别是什么？答案b是胞嘧啶脱氧核苷酸；c是胞嘧啶核糖核苷酸。(4)在根尖细胞中，上述过程发生的场所是哪里？答案细胞核、
4、线粒体。(5)产物d一定是mRNA吗？答案不一定。产物有mRNA、tRNA、rRNA等。1.对于下列图解，正确的说法有()表示DNA复制过程表示DNA转录过程共有5种碱基共有8种核苷酸共有5种核苷酸A均代表同一种核苷酸A. B. C. D.答案C解析由图可知，此过程是遗传信息的转录过程；由于模板链为DNA链，生成的是RNA链，整个过程涉及5种碱基A、T、G、C、U；图解中共有8种核苷酸：4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸。一题多变判断正误(1)RNA有三种：信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)()(2)转录除了在细胞核中发生以外，线粒体和叶绿体中也可以进行()(
5、3)转录条件是模板(mRNA)、原料(4种脱氧核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量()答案(1)(2)(3)二、遗传信息的翻译1.翻译2.密码子和反密码子(1)密码子：位于mRNA上，其实质是决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，有64种。(2)反密码子：位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。3.翻译过程起始：mRNA与核糖体结合 运输：tRNA携带氨基酸置于特定位置 延伸：核糖体沿mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸中的肽链上。(一个mRNA可以结合多个核糖体) 终止：当核糖体到达mRNA上的终止密码子时，合成停止 脱离：肽链合成后从核糖
6、体与mRNA的复合物上脱离，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质合作探究1.观察教材P65表41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？答案起始密码子：AUG、GUG，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。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？答案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
7、决定。(3)遗传密码具有通用性，即地球上几乎所有的生物都共用这一套遗传密码，这说明了什么？答案这说明所有生物可能有着共同的起源。(4)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丙氨酸，这一现象称做密码的简并性。这种特性对生物体的生存发展有什么意义？答案一定程度上可以防止由于碱基改变而导致生物性状的改变，维持生物性状的稳定性。2.翻译能精确地进行，推测原因是什么？答案(1)mRNA为翻译提供了精确的模板； (2)通过碱基互补配对(mRNA和tRNA)，保证了翻译能够准确地进行。3.研究表明，少量的mRNA分子就能迅速合成大量的蛋白质，
8、结合下图推测其机理是怎样的？ 答案1个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。2.下图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是()A.过程中碱基配对情况相同B.过程发生的场所相同C.过程所需要的酶相同D.过程中核糖体的移动方向是由左向右答案D解析图中过程是DNA的复制，过程是转录，过程是翻译。复制是DNADNA，转录是DNAmRNA，不同的碱基配对方式是AT、AU；核基因的转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质；过程需要解旋酶和DNA聚合酶，过程需要RNA聚合酶；从图可以看出，最右边的一个核糖体上的多肽链最长，其翻译的时间也应该长于左边的两个核糖体，故核
9、糖体的移动方向是由左向右。一题多变判断正误(1)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()(2)一种密码子决定一种或多种氨基酸()(3)一种氨基酸可由一种或多种tRNA识别和转运()答案(1)(2)(3)真核生物DNA复制、转录和翻译的辨析DNA功能传递遗传信息(复制)表达遗传信息转录翻译场所主要在细胞核，部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核细胞质原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA条件解旋酶、DNA聚合酶、能量RNA聚合酶、能量酶、ATP、tRNA、能量碱基配对AT、TA、CG、GCAU、TA、CG、GCAU、
10、UA、CG、GC特点边解旋边复制；半保留复制边解旋边转录一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链产物两个双链DNA分子一条单链mRNA蛋白质1.下列关于RNA的叙述，错误的是()A.有些生物中的RNA具有催化功能B.tRNA上的碱基只有三个C.mRNA与tRNA在核糖体上发生配对D.RNA也可以作为某些生物的遗传物质答案B解析tRNA是运载氨基酸的工具，是RNA中的一种，与其他种类RNA一样，是单链结构，属于生物大分子。tRNA并非只有三个碱基，tRNA在某些部分配对并扭曲成双螺旋状，它的平面形状如三叶草的叶形，其中有三个碱基与mRNA上的密码子配对，称为反密码子。2.下列关于转录
11、的叙述，不正确的是()A.多数发生在细胞核中B.以核糖核苷酸为原料C.DNA的两条链都可作模板D.边解旋边转录答案C解析DNA的两条链中只有其中一条链可作为模板。3.下列关于图中、两种分子的说法中，正确的是()A.为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNAB.为tRNA，一种tRNA可携带不同的氨基酸C.遗传信息位于上，密码子位于上D.和共有的碱基是A、U、G答案A解析为DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的DNA分子；为tRNA，一种tRNA只能携带一种氨基酸；遗传信息位于上，密码子位于mRNA上，上具有反密码子；和共有的碱基是A、G、C，DNA中无U。4.正常出现肽链终止，是因为(
12、)A.一个与终止密码子对应的转运RNA不能携带氨基酸B.不具有与终止密码子对应的转运RNAC.信使RNA在终止密码子处停止合成D.转运RNA上出现终止密码子答案B解析终止密码子没有对应的转运RNA。5.下图是蛋白质合成示意图。请据图回答下面问题：(1)转录的模板是_中的一条链，该链的相应区段的碱基序列是_。(2)翻译的场所是_，翻译的模板是_，运载氨基酸的工具是_，翻译后的产物是_。(3)遗传物质DNA主要分布在_中，也有一部分分布在_中。答案(1)DNATACCGAAGAAAG(2)核糖体mRNAtRNA蛋白质(3)细胞核细胞质基础过关1.下列哪项是DNA和RNA共同具有的()A.双螺旋结构
13、 B.脱氧核糖C.尿嘧啶 D.腺嘌呤答案D解析具有双螺旋结构的是DNA，RNA不具有；脱氧核糖是DNA中特有的五碳糖；尿嘧啶是RNA中特有的碱基；腺嘌呤是DNA和RNA共同具有的碱基。2.有3个核酸分子，经分析有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸链，它的组成是()A.1个RNA,2个DNA B.3个DNAC.1个DNA,2个RNA D.3个RNA答案C解析因为DNA和RNA共含有5种碱基，8种核苷酸，且1个DNA分子含有2条核苷酸链，而1个RNA分子只含1条核苷酸链，满足条件的只有C项。3.对于下列图解，说法不正确的是()DNAATGCCCRNAUACGGGA.在DNA分子的一条单链中相邻的碱基
14、A与T的连接是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”B.该过程表示一个DNA分子转录成mRNA的过程C.该图中的产物穿过0层生物膜与细胞质中的核糖体结合，进行遗传信息的翻译D.该图中共有7种核苷酸答案D解析DNA单链中相邻的碱基是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接的，A正确；该图示表示DNA转录形成mRNA的过程，B正确；转录得到的产物mRNA通过核孔进入细胞质中参与翻译，没有穿过生物膜结构，C正确；该图中共有8种核苷酸，D错误。4.下列有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是()A.两种过程都可在细胞核中发生B.两种过程都有酶参与反应C.两种过程都以脱氧核苷酸为原料D.两种过程都以DNA为
15、模板答案C解析复制和转录都主要在细胞核内进行；都需要各种酶的参与；复制的原料是4种脱氧核苷酸，转录的原料是4种核糖核苷酸；两种过程的模板都是DNA，复制是以DNA的两条链分别为模板，而转录是以DNA的一条链为模板。5.下图代表的是某种转运RNA，对此分析正确的是()A.此转运RNA含有五种元素、两种含氮碱基B.该结构参与蛋白质合成中的翻译过程C.合成此转运RNA的场所是核糖体D.若与此转运RNA上的反密码子相对应的密码子中的碱基发生改变，一定会引起蛋白质结构的改变答案B解析此转运RNA含有C、H、O、N、P五种元素，A、C、G、U四种含氮碱基；转运RNA在细胞核中合成；由于密码子具有简并性，信
16、使RNA中的碱基发生改变，翻译出的蛋白质结构不一定改变。6.已知AUG、CUG为起始密码子，UAA、UGA、UAG为终止密码子。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC(40个碱基)CUCUAGAUCU，此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为()A.20个 B.15个 C.16个 D.18个答案C解析先找到起始密码子，再找到终止密码子，中间的一共45个碱基，对应15个密码子，决定15个氨基酸，注意起始密码子也决定氨基酸，终止密码子不决定氨基酸，故为16个氨基酸。7.真核细胞中DNA复制、转录和翻译的主要场所依次是()A.细胞核、细胞核、核糖体B.细胞核、细胞质、核
17、糖体C.细胞核、细胞核、高尔基体D.细胞核、细胞质、内质网答案A解析DNA的复制、转录都是以DNA为模板，DNA主要在细胞核中，故DNA复制、转录的主要场所是细胞核；翻译是在细胞质中的核糖体上完成的。8.如图是有关真核细胞内遗传信息传递的过程，下列说法正确的是()A.图1所示过程主要发生于细胞核中，其原料为核糖核苷酸B.图2所示过程主要发生于核糖体中，其原料为氨基酸C.图1中是DNA聚合酶，图2中是rRNAD.图2所示多肽合成到Gly就终止，导致合成结束的终止密码子是UAG答案D解析图1所示过程为DNA复制，其原料为脱氧核苷酸；图2所示过程为翻译，其唯一场所为核糖体；图1中是解旋酶，图2中是t
18、RNA。能力提升9.下面表格是真核生物细胞核内三种RNA聚合酶的分布与主要功能，下列说法错误的是()名称分布主要功能RNA聚合酶核仁合成rRNARNA聚合酶核液合成mRNARNA聚合酶核液合成tRNAA.真核生物的转录场所主要是细胞核B.三种酶的合成场所与其发挥作用的场所相同C.三种酶作用形成的产物均可参与翻译过程D.任一种RNA聚合酶活性变化都会影响其他两种酶的合成答案B解析RNA聚合酶属于蛋白质，在核糖体中合成，而蛋白质合成过程中均需要这3种酶作用形成的产物(rRNA、mRNA、tRNA)的参与。这3种聚合酶发挥作用的场所不同。10.同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的
19、各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的()A.tRNA种类不同B.mRNA碱基序列不同C.核糖体成分不同D.同一密码子所决定的氨基酸不同答案B解析细胞内合成蛋白质过程中，tRNA种类和核糖体成分是相同的，A、C项错误；直接决定氨基酸顺序的是mRNA碱基序列，mRNA碱基序列不同，合成的氨基酸顺序也不同，B项正确；同一密码子决定的氨基酸是相同的，D项错误。11.下面表示蜘蛛的丝腺细胞合成蛛丝蛋白的部分过程示意图，据图回答下列问题：(1)在蛋白质合成过程中，该图表示的过程称为_，图中的结构名称是_，该过程的模板是_。(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为_
20、。(3)根据图并参考下表分析：_上携带的氨基酸是_。氨基酸丙氨酸苏氨酸精氨酸色氨酸密码子GCAACUCGUUGGGCGACCCGCGCCACACGAGCUACGCGG答案(1)翻译核糖体(或mRNA)(2)ACCCGATTTCGC(3)tRNA丙氨酸解析(1)图中所示过程是发生于核糖体中的“翻译”，的名称为核糖体，翻译的模板是mRNA。(2)由mRNA上的碱基序列为UGGGCUAAAGCG，据碱基互补配对原则可写出DNA模板链上的碱基序列为ACCCGATTTCGC。(3)由mRNA中密码子为GCU并查得密码子表，可知tRNA上携带的氨基酸为丙氨酸。12.如图表示真核生物体内DNA传递遗传信息的
21、某过程，请据图回答下列问题：(1)图示两种物质的组成元素有_。(2)该图所示的是遗传信息传递的_过程，该过程发生的主要场所是_。(3)物质是以DNA的哪一条链为模板形成的？_。试写出的碱基序列_。(4)组成物质的基本单位是_，它有_种。(5)如果中A占26%，U占28%，那么，相应的DNA片段中，T占_，C占_。答案(1)C、H、O、N、P(2)转录细胞核(3)CAUGCA(4)核糖核苷酸4(5)27%23%解析在真核生物体内以DNA分子的一条链为模板控制合成mRNA的过程称为转录，主要在细胞核内进行。是以为模板转录来的，若中A26%，U28%，AU54%，则相应的DNA分子片段中AT54%，
22、GC46%，故AT27%，GC23%。13.如图中左边为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，右边为其中一个生理过程的模式图。请回答下列问题：(1)、代表的结构或物质分别是_、_。(2)完成过程需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是_。(3)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有_。(4)根据题中表格判断：为_(填名称)，携带的氨基酸是_。若蛋白质2在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能是参与有氧呼吸的第_阶段。(5)用鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测鹅膏蕈碱抑制的过程是_(填序号)。线粒体功能_(填“会”或“不会”)受到影响。(6)下图为题图中过程的示
23、意图，图中的b和d在化学组成上的区别是_。下图中a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为_。答案(1)核膜线粒体DNA(2)ATP、核糖核苷酸、酶(3)细胞核、线粒体(4)tRNA苏氨酸三(5)会(6)前者所含的五碳糖为脱氧核糖，后者所含的五碳糖为核糖RNA聚合酶走进高考14.(2015江苏卷，12)下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是()A.图中结构含有核糖体RNAB.甲硫氨酸处于图中的位置C.密码子位于tRNA的环状结构上D.mRNA上碱基改变即可改变肽链中氨基酸的种类答案A解析A项对，图中结构包括核糖体、mRNA、tRNA，核糖体由rRNA和蛋白质构成；B项
24、错，甲硫氨酸是起始氨基酸，图中位置对应的氨基酸明显位于第2位；C项错，tRNA 的环状结构上有反密码子；D项错，由于密码子的简并性，mRNA上碱基改变，肽链中氨基酸的种类不一定改变。15.(2013浙江卷，3)某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是()A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开B.DNARNA杂交区域中A应与T配对C.mRNA翻译只能得到一条肽链D.该过程发生在真核细胞中答案A解析图示过程为DNA的转录和翻译过程，RNA聚合酶具有解旋功能，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开，同时开始mRNA的延伸，A项正确；DNARNA杂交区域中，DNA链上的碱基A与RNA链上的碱基U配对，B项错误；由图可知，多个核糖体结合在该mRNA上，该mRNA翻译能得到多条相同的肽链，C项错误；根据图示，转录和翻译同时进行，该过程发生在原核细胞中，D项错误。