第四章基因的表达.doc

第四章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
班级: 姓名：___________ 学号:________
一、教学目标：
1、 知识目标:
①概述遗传信息的转录和翻译.
②运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系。
2、技能目标：
① 运用已有的知识和经验提出假说.
② 运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。
3、情感目标：
① 体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。
② 认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。
二、教学重点：遗传信息转录和翻译的过程。
三、教学难点:遗传信息的翻译过程。
四、学习方法：课前导学、 质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
五、学习过程:
一、RNA的组成及分类
1．基本单位:______________________
2．化学成分

3．结构：
一般是______链，长度比DNA_______；
能通过__________________,从细胞核转移到细胞质中。
4．分类：在翻译过程中起模板作用的是________________；起转运作用的是_____________；参与构成核糖体的是________________。
二、遗传信息的转录
1．特点
(1）场所：___________________________________________________。
(2)模板：____________________________.
（3)产物：______________。
（4)原料：______________________________。
2．过程
（1)解旋：________________解开.
（2)配对:细胞中游离的______________________________与供转录用的DNA的一条链上的碱基互补配对。
(3）连接：在______________________的作用下,依次连接，形成一个mRNA分子。
(4)脱离：合成的____________________从DNA链上释放，而后，DNA______________恢复。
三、遗传信息的翻译
1．特点
(1)场所：________________________________。
(2）模板：___________________。
（3)原料：_______________________。
(4）产物：具有______________________________的肽链.
2．密码子
（1)位置:__________________上。
(2)实质：决定1个氨基酸的_______________________________。
(3)种类：__________种。
3．工具
（1)装配机器：____________________。
（2）搬运工（翻译者):________________，每种tRNA只能转运并识别________种氨基酸，其一
端是____________________的部位，另一端有3个碱基，称为_________________。
4．过程
(1）mRNA与_______________结合.
(2)tRNA与mRNA______________________，将氨基酸置于特定位置。
(3)脱水缩合形成_______________________（写出结构简式），氨基酸连接形成肽链.
（4)肽链盘曲折叠,形成成熟的__________________.
六、知识点拨:
一、DNA与RNA有什么
区别与联系？如何快速地判定出
DNA与RNA？
1．DNA与RNA的区别与联系
注意点:
①少数病毒内DNA为单链，
少数病毒RNA为双链。
②少数RNA具有催化功能，
属于酶。
2．DNA与RNA判定方法
（1）若某核酸分子中有脱氧核糖，
一定为DNA;有核糖一定为RNA。
(2)若含“T”，一定为DNA或其
单位;若含“U”，一定为RNA或其
单位。因而用放射性同位素标记“T”
或“U”可探知DNA或RNA。若细胞
中大量利用“T”,可认为进行DNA的
复制;若大量利用“U”,可认为进行RNA的合成。

(3）若有T但T≠A或嘌呤≠嘧啶，则为单链DNA，因双链DNA分子中A=T、G=C、嘌呤（A+G)=嘧啶(T+C)。
（4）若发现嘌呤≠嘧啶，则肯定不是双链DNA（可能为单链DNA，也可能为RNA).
二、DNA复制、转录、翻译有什么不同?
功
能
区
别
项
目

遗传信息的传递
遗传信息的表达
过程
复制
转录
翻译
时间
有丝分裂间期，减数第一次分裂间期
生长发育的连续过程中
场所
主要在细胞核中，少部分在线粒体、叶绿体中
细胞核
核糖体
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
酶、ATP
酶、ATP
酶、ATP、tRNA
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
过程
DNA解旋，分别以两条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条子链,子链与模板链螺旋化
DNA解旋，以其中一条链为模板,按碱基互补配对原则，形成mRNA，进入细胞质与核糖体结合
以mRNA为模板,合成具一定氨基酸序列的多肽链
模板去向
分别进入两个子代DNA分子中
与非模板链重新组成双螺旋结构
分解成单个核苷酸
特点
边解旋边复制，半保留复制
边解旋边转录,DNA双链全保留
一个mRNA上可连续结合多个核糖体，顺次合成多肽链
产物
两个双链DNA分子
mRNA
蛋白质（多肽链）
信息传递方向
亲代DNA→子代DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
意义
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息使生物体表现出各种遗传性状
三、如何进行基因表达过程中的计算?
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=6：3:1.参考图解如下:

有关计算的关系式可总结为：蛋白质中氨基酸的数目=参加转移的tRNA数目=1/3mRNA的碱基数目=1/6基因中的碱基数。
以上比例关系都是最大值，原因如下:
（1)DNA中有的片段无遗传效应,不能转录出mRNA。
（2)在基因片段中，有的片段起调控作用，不转录。
(3）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。
七、例题精讲：对下图的说法，不正确的是

①表示DNA复制过程 ②一定需要逆转录酶 ③共有5种碱基 ④共有6种核苷酸
⑤遵循碱基互补配对原则 ⑥A均代表同一种核苷酸
A．①②③ B．④⑤⑥ C．①②⑥ D．③⑤⑥
【思路点拨】由题干可以获取的主要信息有：①此过程为以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；②DNA单链片段中有A、T、G三种碱基，RNA单链片段中有A、U、C三种碱基；③DNA上的碱基与RNA上的碱基配对关系为A—U、T—A、G-C.解答本题首先要读懂图解，结合DNA和RNA的组成特点及区别，然后逐项判断，作出选择.
【个性分析】选C。逐项分析如下:
选项
内容指向·联系分析
①
以DNA的一条链为模板合成RNA的过程为转录,而不是复制
②
转录过程不需要逆转录酶,需要RNA聚合酶等
③
图中共涉及A、T、G、U、C 5种碱基
④
图中共有A、T、G三种脱氧核苷酸,A、U、C三种核糖核苷酸
⑤
转录过程遵循碱基互补配对原则
⑥
在DNA中A代表腺嘌呤脱氧核苷酸，在RNA中A代表腺嘌呤核糖核苷酸

八、评价反馈
1、组成DNA和RNA的核苷酸种类有 ( ）
A 2种 B 4种 C 5种 D 8种
2、下列说法正确的是 ( )
A DNA和RNA是同一物质在不同时期的两种形态 B 一个DNA包括两个RNA
C 一般DNA是两条链，RNA是单链
D DNA和RNA的基本组成单位是一样的
3、有3个核酸分子，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条多核苷酸链，它的组成是
A 1个RNA、2个DNA B 3个DNA （ ）
C 1个DNA、2个RNA D　3个RNA
4、转运RNA的功能是 ( ）
A 决定信使RNA的碱基排列顺序 B 完全取代DNA
C 合成特定的氨基酸 D 运输氨基酸，识别信使RNA的遗传密码
5、真核生物染色体DNA遗传信息的传递与表达过程,在细胞质中进行的是 （ ）
A 复制 B 转录 C 翻译 D 转录和翻译

6、反密码子是指 ( ）
A DNA上三个相邻的碱基对 B　mRNA上的三个相邻的碱基
C tRNA上的三个碱基 D　rRNA上三个碱基
7、一种转运RNA只能转运 （ )
A 不同的氨基酸 B 一种特定的氨基酸
C 各种氨基酸 D 一个氨基酸
8、遗传学上将某种分子上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为“密码子”，这种分子是
A 肽链 B DNA C 信使RNA D 转运RNA （ ）
9、DNA三联体GCT互补于tRNA的反密码子是 （ ）
A GCT B CGA C CGC D GCU
10、一个信使RNA上可以相继结合核糖体的数目为 （ ）
A 1个 B 2个 C 3个 D 多个
11、下列哪一项不是基因的“遗传效应”的含义 ( ）
A 能控制一种生物性状的表现 B 能控制一种蛋白质的生物合成
C 能在蛋白质合成中决定一种氨基酸的位置 D 能转录一种信使RNA
12、下列说法不正确的是 ( )
A 一种转运RNA只能转运一种氨基酸
B 一种氨基酸可以含有多种密码子
C 一种氨基酸可以由几种转运RNA来转运
D 一种氨基酸只能由一种转运RNA来转运
13、人的胰岛素基因和得以表达的胰岛素基因依次位于 （ ）
A 体细胞、胰岛细胞中 B 胰岛细胞、体细胞中
C 均位于胰岛细胞中 D 体细胞、肾小管细胞中
14、某个基因含有6000个碱基，由它控制合成的一条肽链所含的肽键最多是 （ )
A 999个 B 1000个 C 1999个 D 2000个
15、从单尾鳍鱼的成熟卵中提取一种RNA，注入双尾鳍金鱼受精卵中,结果幼小金鱼中有一些出现单尾鳍性状。这种RNA之所以对性状遗传有明显作用，是因为 （ )
A 这是鱼类的主要遗传物质 B　是核糖体的基本化学成分
C 是有关蛋白质合成的 D 它以密码形式携带特定的遗传信息
16、一个动物的两个体细胞M和N中，如果M中的RNA比N中的多,最有可能是
A DNA的含量M比N多 B DNA的含量N比M多 （ ）
C 合成的蛋白质M比N多 D 合成的蛋白质N比M多
17、碱基互补配对发生在 ( ）
A DNA的复制 B 转录 C 翻译 D 以上三者
18、信使RNA上的三个相邻的碱基为AUG，那么此密码子决定的氨基酸是 （ )
A GUA(络氨酸) B CAU(组氨酸)
C UAC（缬氨酸) D AUG（甲硫氨酸)

19、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：

(1)在蛋白质合成过程中，该图表示的过程称为 ,图中①的结构名称是 .
（2)决定②的密码子是 ，连接②与③的化学键称为 。
(3）在物质④合成过程中，与其DNA模板链上碱基A相配对的碱基是 .
(4) 按从左到右的顺序写出④所对应的DNA模板链上的碱基排列顺序________________________
______________.
(5）在丝腺细胞中，与蛛丝蛋白加工、分泌有关的细胞器是 。
⑹该过程不可能发生在 （ ）
A 神经细胞 B 肝细胞 C 成熟的红细胞 D 脂肪细胞
19、⑴ 翻译 核糖体 ⑵ UCU 肽键 ⑶ U ⑷ACCAGATTTGGC
⑸内质网和高尔基体 ⑹C
20、中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析回答：
（1）人的基因之所以能接到植物体内去,原因是__________________________________
__________________________________________。
(2）烟草有抗病毒能力，这表现烟草体内产生了______________,这个事实说明,人和植物共同有一套______________，蛋白质的合成方式______________。
20、⑴人与植物DＮＡ分子结构和和化学组成相同 ⑵抗病毒干扰素　　遗传密码　　相同
21、如图所示DNA(基因）控制蛋白质合成的过程，分析回答:

(1）图中标出的碱基符号,包括了__________种核苷酸。
（2）DNA双链中，__________链为转录链；遗传信息存在于__________链上，密码子存在于__________链上(只写标号)。
(3）如合成胰岛素，共含有51个氨基酸，控制合成的基因上，至少含有__________个脱氧核苷酸.
21、⑴ 8 ⑵ ② ② ③ ⑶ 306
附高一生物导学提纲(十) 评价反馈参考答案：
1D 2C 3C 4D 5C 6C 7B 8C 9D 10D 11C 12D 13A 14A 15D 16C 17D 18D 19、⑴ 翻译 核糖体 ⑵ UCU 肽键 ⑶ U ⑷ACCAGATTTGGC ⑸内质网和高尔基体 ⑹C 20、⑴人与植物DＮＡ分子结构和和化学组成相同 ⑵抗病毒干扰素　　遗传密码　　相同 21、⑴ 8 ⑵ ② ② ③ ⑶ 306

32．（12分)图示为真核生物DNA分子控制蛋白质合成过程中的某一阶段，请据图回答：
Ⅰ

(1）该图所示DNA分子正在进行 过程，此过程所需要的条件是 、原料、能量和酶.
（2）图中Ⅰ是以 为原料,按照 原则合成的。合成后的mRNA进入细胞质，与 结合， 继续进行合成蛋白质的 过程.
32．(12分，每空1分）
(1)转录 模板（此空填DNA不给分）
（2）核糖核苷酸（四种） 碱基互补配对 核糖体 翻译