(新教材)2019人教版高中生物必修二4.1基因指导蛋白质的合成讲义.docx

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1、第第 4 章基因的表达章基因的表达第第 1 节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成【素养目标】1. 结合所学知识了解遗传信息的翻译场所。2. 了解密码子的概念及反密码子的概念。【必备知识】一、一、RNA 的结构:的结构:1、组成元素:、组成元素:C、H、O、N、P2、基本单位:、基本单位:核糖核糖核苷酸(4 种)3、结构:、结构:一般为单单链二、基因:二、基因:是具有遗传效应的具有遗传效应的 DNA 片段片段。主要在染色体染色体上三、基因控制蛋白质合成:三、基因控制蛋白质合成:1、转录:、转录:(1)概念:在细胞核细胞核中,以 DNA 的一一条链为模板,按照碱基互补配对碱基互补配对原则

2、,合成 RNA 的过程。 (注:叶绿体、线粒体也有转录)(2)过程:解旋;配对;连接;释放(具体看书 63 页)(3)条件:模板:DNA 的一一条链(模板链)原料:4 种核糖核苷酸种核糖核苷酸能量:ATP酶:解旋酶、解旋酶、RNA 聚合酶聚合酶等(4)原则:碱基互补配对原则碱基互补配对原则(AU、TA、GC、CG)(5)产物:信使信使 RNA(mRNA) 、核糖体核糖体 RNA(rRNA) 、转运转运 RNA(tRNA)2、翻译:、翻译:(1)概念:游离在细胞质细胞质中的各种氨基酸,以 mRNA 为模板,合成具有一定氨基酸顺序具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 (注:叶绿体、线粒体也有翻译)(

3、2)过程: (看书)(3)条件:模板:mRNA原料:氨基酸(氨基酸(20 种)种)能量:ATP酶:多种酶多种酶搬运工具:tRNA装配机器:核糖体核糖体(4)原则:碱基互补配对碱基互补配对原则(5)产物:多肽链3、与基因表达有关的计算、与基因表达有关的计算基因中碱基数:mRNA 分子中碱基数:氨基酸数 = 6:3:14、密码子密码子概念:mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸。每 3 个这样的碱基又称为 1 个密码子特点:专一性、简并性、通用性密码子起始密码:AUG、GUG(64 个)终止密码:UAA、UAG、UGA注:决定氨基酸的密码子有注:决定氨基酸的密码子有 61 个,终止密码不

4、编码氨基酸。个,终止密码不编码氨基酸。【本节重点】1. RNA 虽都是单链结构,但 tRNA 内部仍有部分折叠区域能够形成碱基互补配对。2. (1)一种密码子只对应一种氨基酸,但一种氨基酸可由不止一种密码子决定。(2)一种 tRNA 只能转运一种氨基酸,但一种氨基酸可由不止一种 tRNA 转运。【例题解析】例 1.尿嘧啶核苷(简称尿苷)在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含有3H-尿苷的营养液,处理活的小肠黏膜层,几小时后检测小肠绒毛,发现整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关的过程是下图中的()A. B. C. D. 和例 2.新型冠状病毒是单股正链 RNA 病毒, 以 s

5、s (+)RNA 表示。 ss (+)RNA 可直接作为 mRNA翻译出蛋白质。下图是该病毒的增殖过程示意图。有关叙述正确的是()A. RNA 复制酶也可用于宿主细胞内的 RNA 合成B. (+)RNA 的嘧啶碱基数与(-)RNA 的嘧啶碱基数相等C. 与 DNA 病毒相比,新型冠状病毒更易发生变异D. 子代病毒的遗传性状由亲代 RNA 病毒和宿主细胞决定答案:例 1. B【解析】AD、是 DNA 复制过程,DNA 复制的原料是四种脱氧核糖核苷酸,不需要尿嘧啶核糖核苷酸,A 错误,D 错误;B、是转录过程,转录的原料是四种核糖核苷酸,包括尿嘧啶核糖核苷酸,B 正确;C、是翻译过程,翻译的原料是

6、氨基酸,不需要尿嘧啶核糖核苷酸,C 错误。故答案为:B。例 2.C【解析】A、RNA 复制酶只用于病毒 RNA 的合成,A 错误;B、因为(+)RNA 与(-)RNA 之间是严格的碱基互补配对关系,因此(+)RNA 的嘧啶碱基数与(-)RNA 的嘌呤碱基数相等,B 错误;C、与 DNA 病毒相比,由于新型冠状病毒的遗传物质是 RNA,而 RNA 为单链结构,稳定性差,因此更易发生变异,C 正确;D、子代病毒的遗传性状由亲代 RNA 病毒携带的遗传信息决定的,D 错误。故答案为:C。【素养作业】1.下列有关染色体、DNA,基因与脱氧核苷酸关系的叙述正确的是()A. 真核细胞的基因只存在于细胞核中

7、,而核酸并非仅存在于细胞核中B. DNA 分子中每一个片段都是一个基因C. 并非所有的基因都位于染色体上D. 由简单到复杂的结构层次是:脱氧核苷酸基因染色体DNA2.对于中心法则,经科学家深入研究后,发现生物中还存在着逆转录现象,它是指遗传信息的传递从()A. 蛋白质DNAB. RNADNAC. DNARNAD. DNADNA3.组成核酸的碱基和核苷酸的种类分别为()A. 5种和8种B. 4种和5种C. 4种和8种D. 4种和 4 种4.一个生物个体的生命活动中,DNA 表现出两个基本功能,就是将遗传信息()A. 储存和复制B. 传递和表达C. 复制和转录D. 转录和翻译5.下图表示中心法则,

8、下列有关叙述正确的是()A. 过程都会在人体的遗传信息传递时发生B. 人体细胞内的过程主要发生在细胞核中,产物都是 mRNAC. 过程存在 A-U、C-G、T-A、G-C 碱基配对方式D. 过程有半保留复制的特点,过程发生在核糖体上6.大肠杆菌遗传信息的传递过程中,不会发生的是()A. DNA 分子在 RNA 聚合酶的作用下转录出 mRNAB. DNA 复制、转录都是以 DNA 两条链为模板,翻译则是以 mRNA 为模板C. mRNA 可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成D. 转录和翻译可以在细胞质中同时进行7.基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象,它使细胞在短期内产生大量

9、的基因产物以满足生长发育的需要。 如非洲爪蟾的卵母细胞中原有 rRNA 基因 (rDNA) 约 500拷贝,在减数分裂前的间期这个基因扩增近 4000 倍。下列相关叙述不正确的是()A. rDNA 表达的最终产物是 rRNAB. 在减数分裂前的间期合成大量的蛋白质C. 扩增过程需要解旋酶和 RNA 聚合酶的参与D. 分裂结束后多余的 rDNA 将被降解8.在信使 RNA 分子结构中,相邻的碱基 G 与 C 之间是通过什么结构连接而成()A. 3 个氢键B. 一脱氧核糖一磷酸基一脱氧核糖一C. 一核糖一磷酸基一核糖一D. 一磷酸基一核糖一磷酸基一参考答案参考答案1.【答案】 C【解析】A、真核细

10、胞的基因主要存在于细胞核中,细胞质中的线粒体等也含有部分基因,A 错误;B、基因是指有遗传效应的 DNA 片段,DNA 中没有遗传效应的片段不属于基因,B 错误;C、真核细胞中绝大多数基因都是在染色体上,但在动植物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体中也含有一定量的 DNA,其中也有基因,C 正确;D、染色体由 DNA 和蛋白质组成,基因是有遗传效应的 DNA 片段,每个 DNA 上有很多个基因,基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,故从简单到复杂的结构层次是:脱氧核苷酸基因DNA染色体,D 错误。故答案为:C。2.【答案】 B【解析】A、遗传信息不能从蛋白质流向 DNA,A 错误;B、遗传信息从 RNA

11、 流向 DNA 的过程的逆转录过程,B 正确;C、遗传信息从 DNA 流向 RNA 的过程是转录过程,C 错误;D、遗传信息从 DNA 流向 DNA 的过程是 DNA 分子的复制过程,D 错误。故答案为:B。3.【答案】 A【解析】核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸,基本组成单位是核苷酸,核糖核酸的组成单位有 4 种,脱氧核糖核酸的基本单位有 4 种,核糖核酸的碱基有 A、G、C、U 共 4 种,脱氧核糖核酸的碱基有 A、G、C、T 共 4 种,因此组成核酸的核苷酸有 8 种,碱基有 5 种。A正确。故答案为:A。4.【答案】 B【解析】一个生物个体的生命活动中,DNA 表现出两个基本功能,就是将

12、遗传信息传递和表达,即 DNA 的复制、转录和翻译,B 正确;故答案为:B。5.【答案】 C【解析】A、过程为 DNA 的复制,为逆转录,为转录,均为 RNA 的复制,为翻译。都会在人体的遗传信息传递时发生的为,A 错误;B、人体细胞内的过程转录主要发生在细胞核中,产物是 mRNA,rRNA,tRNA,B 错误;C、过程为转录,即 DNA 转录为 RNA,存在 A-U、C-G、T-A、G-C 碱基配对方式,C 正确;D、由于 RNA 一般为单链,过程RNA 的复制没有半保留复制的特点,DNA 的复制有半保留复制的特点,过程翻译发生在核糖体上,D 错误。故答案为:C。6.【答案】 B【解析】DN

13、A 分子在 RNA 聚合酶的作用下转录出 mRNA,A 正确;DNA 转录是以 DNA一条链为模板,B 错误;mRNA 可以结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,短时间可以完成多条肽链的合成,提高合成效率,C 正确;大肠杆菌是原核生物,其转录和翻译可以在细胞质中同时进行,D 正确。7.【答案】 C【解析】A、据题干信息可知,rDNA 为 rRNA 基因,其表达(转录)的最终产物是 rRNA,A 正确;B、在减数第一次分裂前的间期,会发生 DNA 分子的复制和蛋白质合成,故该时期有大量蛋白质合成,B 正确;C、扩增过程实质为 DNA 分子的复制过程,该过程需要解旋酶和 DNA 聚合酶,C 错误;D、据题干信息可知,基因扩增是某些基因在某些时期的现象,故 rDNA 在分裂结束后,多余的 rDNA 将被降解,D 正确。故答案为:C。8.【答案】 C【解析】由于信使 RNA 只有一条链,故相邻的 G、C 之间由核糖、磷酸、核糖连接。综上所述,ABD 不符合题意,C 符合题意。故答案为:C

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