Transcript 基因指导蛋白质的合成

第4章
基因的表达
第1教学案
基因指导蛋白质的合成
尤溪第一中学
肖方金
基因指导蛋白质的合成
必备知识梳理
回扣基础要点
一、DNA和RNA
1.比较
核酸种类
比较项目
结构
组成的基本单位
DNA
RNA
规则的双螺旋 结构 通常呈单链 结构
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
嘌呤
碱基
嘧啶
腺嘌呤（A）、
腺嘌呤（A）、
鸟嘌呤（G）
鸟嘌呤（G）
胞嘧啶（C）、
胞嘧啶（C）、
胸腺嘧啶（T）
尿嘧啶（U）
五碳糖
脱氧核糖
无机酸
磷酸
产生途径
DNA复制，逆转
录
核糖
磷酸
转录，RNA复制
存在
部位
主要位于细胞
核中染色体上，
极少数位于细 主要位于细胞质中
胞质中的线粒
体和叶绿体上
功能
①信使RNA：转录遗
传信息，蛋白质翻
译的模板
②转运RNA：运载
特定 氨基酸
③核糖体RNA：
核糖体 的组成成分
传递和表达遗
传信息
2.判断
（1）若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖，则
必为DNA。若出现碱基U或五碳糖为核糖，则必为RNA。
即要确定是DNA还是RNA，必须知道碱基的种
类或五碳糖的种类。
（2）若A≠T、C≠G，则为单链DNA；若A=T、
C=G，则一般认为是双链DNA。即要确定DNA是单链还是
双链，必须知道碱基比率。
练一练
经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中碱基之比如
下表，这3种生物的核酸分别为
A
G
C
T
U
甲
60 40
60
40
-
乙
30 20
20
30
-
丙
41 23
44
-
28
A.双链DNA、单链DNA、RNA
B.单链DNA、双链DNA、RNA
C.双链DNA、RNA、单链DNA
D.RNA、单链DNA、双链DNA
( B )
二、遗传信息的转录和翻译
1.比较
项目
场所
转录
主要是细胞核
模板
DNA的一条链
原料
4种 核糖核苷酸
翻译
细胞质的核糖体
mRNA
20种氨基酸
其他 酶（RNA聚合酶等） 酶、ATP和 tRNA
和ATP等
（搬运工具）等
条件
碱基
配对
方式
DNA mRNA
A—— U
T ——A
C——G
G——C
mRNA
tRNA
A—— U
U ——A
C——G
G——C
信息传递
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
产物
RNA(mRNA、
tRNA、rRNA)
有一定氨基酸排列顺
序的多肽
2.密码子和反密码子
（1）密码子存在于mRNA 上，共有64 种。决定氨
基酸的密码子有 61 种；终止密码子有 3 种,不决
定氨基酸；起始密码子有 2 种，决定氨基酸。
（2）反密码子存在于 tRNA 上，共有61 种。
思考1：密码子与氨基酸的关系？
思考2：tRNA与氨基酸的关系？
构建知识网络
高频考点突破
考点一
基因指导蛋白质的合成过程——转录和翻译
1.转录、翻译过程中有关图形解读
（1）转录：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为
模板合成的，这一过程称为转录。
P63图4-4你读到什么新信息吗？
（2）翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以RNA
为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
P66图4-6蛋白质合成示意图，要特别关注哪
些细节？
（3）tRNA结构模式图
①结构：三叶草状，有四条臂和三个环。
氨基酸结合位点
②位点
反密码子
③种类：61种。
④单链结构，但有配对区域，
不能出现“T”碱基。
提醒 tRNA有很多碱基，不只
是3个，只是构成反密码子部
分的是3个。
（4）mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图
P67图隐含的知识信息有：
①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。
②方向：从左向右，判断依据是根据多肽链的长短，
长的翻译在前。
③目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大
量的多肽链。
④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要
运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
2.转录、翻译过程中碱基互补配对关系
DNA模板链
ACG
GAT
CTT
mRNA（密码子）
UGC
CUA
GAA
反密码子
ACG
GAU
CUU
氨基酸
半胱氨
亮氨酸
酸
谷氨酸
对位训练
1. 下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判
断，下列描述中正确的是（多选）
( BD )
A.图中表示4条多肽链正在合成
B.转录尚未结束，翻译即已开始
C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
2.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
（D ）
A.能给该过程提供遗传信息的只能是DNA
B.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.该过程中有水产生
3.DNA分子模板链上的碱基序列携带的遗传信息最终
翻译成的氨基酸如下表所示。则tRNA（UGC）所携
带的氨基酸是
（ D ）
GCA
CGT
ACG
TGC
赖氨酸
丙氨酸
半胱氨酸
苏氨酸
A.赖氨酸
B.丙氨酸
C.半胱氨酸
D.苏氨酸
考点二
基因指导蛋白质合成的有关计算
1.DNA（基因）、mRNA中碱基与肽链中氨基酸个数
关系图解
阅读：P116技巧点拨——计算中“最多”和
“最少”的分析
蛋白质的有关计算
①蛋白质中氨基酸的数目=肽键数+肽链数。（肽键
数=水分子数）
②蛋白质平均相对分子质量=氨基酸的平均相对分
子质量×氨基酸-(肽键数×18)。
③若基因中有n个碱基，氨基酸的平均相对分子质
量为a，合成含m条多肽链的蛋白质的相对分子质量
n
n
=
·a-18（
-m），若改为n个碱基对，则公式
6
6
n
n
为 ·a-18（
-m）。
3
3
例：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。则控制该mRNA
转录的DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水
分子数分别是
m
A.m、  1
3 m
C.2(m-n)、  1
3
（ D ）
m
2
B.m、
3 m
D.2(m-n)、  2
3
知识综合提升
典例分析
如图为蛋白质的合成过程示意图，请据图回
答有关问题。
（1）图一中发生在细胞核中的过程是 转录
过程中解旋酶破坏的是
氢键
，该
。
（2）图一中基因表达的最后一阶段是在［⑤］核糖体中
完成的，这一过程中还需要mRNA、［④］氨基酸、
酶
和
ATP
。
（3）图一中③称为 密码子 ，在蛋白质合成过程中
将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起
来的物质是
tRNA
。
（4）图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。
对此过程的理解错误的是(AD)
A.X在MN上的移动方向是从右到左，所用原料是
氨基酸
B.多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的
原因是同时合成多条多肽链
C.该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨
基酸的顺序相同
D.合成MN的场所在细胞核，而X一定附着在内质
网上
互动探究 （1）据图一分析，转录类似于DNA复制过
程的特点是 边解旋边转录。
（2）当图二中X或图一中 ⑤在细胞内数量增多时，
推断细胞核内哪种结构体积增大？
翻译
人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等
抗生素的研究发现，抗生素之所以能杀死细菌等病原
体而对人体无害，其原因是抗生素能够有效地阻断细
菌细胞内的蛋白质合成，而不影响人体内蛋白质的合
成。于是人们对此现象提出许多假设，其中有如下三
①抗生素能阻断细菌DNA的转录过程，而不影响人体
DNA
②抗生素能阻断细菌转运RNA的功能，而不影响人体
转运RNA
③抗生素能阻断细菌内核糖体的功能，而不影响人体
现需要对这些假设逐一进行实验验证。请说出你
的验证性实验的基本思路，并对实验结果和结论
（1
（2）验证抗生素是否阻断细菌转运RAN功能的实
（3）验证抗生素是否阻断细菌核糖体功能的实验。