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第三节 基因控制蛋白质的合成学习案
【学习目标】：
1.概述基因指导蛋白质合成的过程 2.说明密码子与氨基酸的关系
【重点难点】：基因控制蛋白质合成的过程和原理
【预习展示】：
1.基因是 分子上具有 的片段。
2、转录概念：在 中，以DNA的 条链为模板合成 的过程，叫转录。转录产物： 。
3、遗传密码：遗传学上把 上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫 。
4、翻译的概念：以 为模板合成具有 的蛋白质的过程，叫翻译。翻译的产物： 。
【合作探究】：基因指导蛋白质合成——基因的表达
一、讨论1？基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？

例题1． 在下列的转录简式中有核苷酸 （ ）
DNA: --A--T--G--C--，
RNA： —U--A--C--G--
A．4种 B．5种 C．6种 D．8种
1、细胞中的两种核酸的比较

DNA
RNA
组成元素
C、H、O、N、P
基本单位
（4种）
（4种）
化学组成
磷酸；脱氧核糖
碱基： 、 、 、
磷酸；核糖
碱基： 、 、 、
结 构
规则的双螺旋结构
一般单链结构
功 能
 贮存遗传信息,控制蛋白质合成
 传递遗传信息，并通过蛋白质表达出来
分 布

2、RNA的种类：（观察课本P63图4-3）
种类
（mRNA）
（tRNA）
（rRNA）
特点
由DNA的一条链转录而来，带有从DNA链上转录下来的遗传信息
一端能与氨基酸结合，另一端有三个碱基与mRNA的碱基互补配对，称为反密码子。
核糖体的重要组成物质
功能
在 中起 作用
识别 ，转运特定的载体
参与构成
结构
单链结构
类似于三叶草，也是单链结构
单链结构
变式训练1： 转移RNA的功能是（ ）
A．决定mRNA的排列顺序 B．完全取代DNA
C．合成特定的氨基酸 D．运输氨基酸，识别mRNA上的遗传密码:
二、遗传信息的转录
例题2： DNA解旋发生在 （ ）
A．复制与转录中 B．转录中 C．翻译中 D．复制中
1、概念：在 中，以DNA的 条链为模板合成 的过程，叫转录。
2、场所： （主要）、线粒体、叶绿体。
3、过程：
①在 酶的作用下，DNA双链 ，DNA双链的碱基得以暴露；②游离 的 随机地与DNA链上的碱基碰撞，当两者互补配对时，两者以 结合；③新结合 的以 键连接到正在合成的 上；④合成的 从DNA链释放，而后 恢复。
4、特点： 、 。
5、条件
（1）模板： ；（2）原料： ；
（3）酶： ；（4）能量： 。
6、原则： 。
7、产物： 。
8、意义：DNA（基因）的 →mRNA中的 。
讨论2：转录产生几种RNA？转录与DNA复制有什么共同之处？这对保证遗传信息的准确转录有什么意义？

讨论3：转录成的RNA的碱基序列，与作为模板的DNA的单链的碱基顺序有哪些异同？与该DNA的另一条链的碱基序列有哪些异同？

变式训练2:mRNA的核苷酸序列与（ ）
A．DNA分子的两条链的核苷酸序列互补 B．DNA分子的一条链的核苷酸序列互补
C．某一tRNA分子的核苷酸序列互补 D．所有的tRNA分子的核苷酸序列互补

三、遗传信息的翻译
例题3：（10天津卷）根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是

A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU

1、概念：以 为模板合成具有 的蛋白质的过程，叫翻译。
2、场所： 。
3、条件：
（1）模板： ；（2）原料： ；
（3）酶： ；（4）能量： 。
4、运载氨基酸的工具：
5、过程：阅读课本66页图4-6
①起始阶段：mRNA从 进入细胞质与 结合，携带第一个氨基酸的 通过与碱基AUG（肽链合成的起始密码）互补配对，进入第一位置；
②延伸阶段：携带第二个氨基酸的tRNA携带着相应的 以同样的方式进入第二位置；
第一个氨基酸与第二个氨基酸形成 而移到占据第二位置的tRNA上；核糖体沿着
移动，读取下一个 ，原占据第一位置的tRNA离开核糖体，点据第二位置的tRNA进入第一位置，一个新的携带相应氨基酸的tRNA进入第二位置，继续 的合成。重复上述步骤
③终止阶段：核糖体读取mRNA上的 ，肽链的合成才告终止。
6、原则： 。
7、产物： 。
8、意义：将 中的碱基序列转变成特定 序列的蛋白质（多肽）。
【小资料】：1、遗传信息、密码子、反密码子
遗传信息是指DNA（或说基因）上脱氧核苷酸（或说碱基对）的排列顺序，它能通过转录决定mRNA中碱基的排列顺序。密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，它能通过翻译决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。反密码子是指tRNA上与mRNA中密码子相配对的三个碱基，它能通过碱基互补配对原则识别mRNA上的密码子。不同生物的遗传信息不同，但密码子相同。在64个密码子中61个是各种氨基酸的密码子，3个是终止密码，不决定任何氨基酸，另外密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和缬氨酸，还是翻译的起始信号，叫做起始密码子。每种密码子只能决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以只有一种或几种不同的密码子决定。
讨论3：密码子的种类？密码子与氨基酸之间的关系？一种氨基酸可能有几个密码子，这叫做密码的简并性。密码的简并性对生物的生存发展的意义是 。

讨论4：少量的MRNA分子在短时间内就可以迅速合成出大量的蛋白质的原因？

【小资料】2：tRNA的作用、与氨基酸的关系、与反密码子的关系
转运RNA的功能是①识别mRNA上的密码子②转运特定的氨基酸；一种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸，而一种氨基酸可由一种或几种tRNA来转运（这由一种氨基酸有几种密码子来决定），因此从理论上讲tRNA有61种；转运RNA一端的三个碱基组成一个反密码子。
变式训练3：某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的个数是 （ ）
A．198 B．398个 C．400个 D．798个
【本节小结】1：真核细胞中复制、转录、翻译的比较

复制
转录
翻译
时间

个体生长发育的连续过程中
场所

条件
模板

原料

酶

能量

原则

解旋

产物

信息传递

特点

相同点
均需要酶、ATP、模板、原料、适宜的温度和PH等
意义

2、蛋白质合成过程中的有关计算
（1）DNA分子（a链为模板链、b链为非模板链）及转录成mRNA分子中，碱基比例关系
双链DNA分子
DNA分子的a条链
DNA分子的b条链
mRNA分子
A＋T/C＋G=k(k≠1)
A＋T/C＋G =k(k≠1)
A＋T/C＋G =k(k≠1)
A＋U/C＋G =k(k≠1)
A＋G/T＋C =1
A＋G/C＋T =m
A＋G/C＋T =1/m
A＋G/C＋U =1/m
（2）在不考虑DNA上的无遗传效应片段、不考虑mRNA上的终止密码等等情况下，DNA（基因）中碱基数∶mRNA中碱基数∶蛋白质中AA数＝ 。（所以在计算时，往往加上“最多”、“最少”的字眼）
（3）在计算时，要注意是问的碱基或氨基酸的种类还是数目。

【课堂巩固】
1． DNA转录形成的mRNA从细胞核中出来进入细胞质中，穿过( )磷脂双分子层。
A．6层 B．0层 C．2层 D． 4层
2．已 知一段mRNA含有30个碱基其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是
A．12 B．24 C．18 D．30 ( )
3． 有一核酸分子，其碱基比是A＋G/T＋C=1．5，试推断该核酸是 （ ）
A．信使RNA B．转运RNA C．单链DNA D．双链DNA
4．信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪项决定的（ ）
A．转运RNA中的核苷酸的排列序列 B．蛋白质分子中的氨基酸的排列序列
C．核糖体RNA中核苷酸的排列序列 D．DNA分子中的脱氧核苷酸的排列序列
5．（多选题）下列关于转录的叙述不正确的是（ ）
A．在细胞核中发生 B．以脱氧核糖核苷酸为原料
C．DNA的两条链都可做模版 D．边解旋边转录
6．已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则该mRNA中的C和U不能少于：（ ）
A．200个　 B．400个　　 C．600个　 D．800个
7． 如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ACGGATCTT-…，那么，与它互补 的另一条DNA链的碱基排列顺序是 ；如果以已知的DNA链为模板，转录出的信使RNA碱基顺序应该是 。
8. 已知多数生物的DNA是双链的，但也有个别生物的DNA是单链的，有人从三种生物中提取出核酸，经分析，他们的碱基比率如下：
生物
A
G
U
T
C
甲
25
24
—
23
19
乙
23
24
27
—
25
丙
31
19
—
31
19
（1）这表明： 的核酸是RNA。 的核酸是双链DNA。
（2）从碱基比例看，双链DNA的特点是 。

第三节 基因控制蛋白质的合成练习
1.有3个核酸，经分析共有5种碱基，8种核苷酸，4条核苷酸链，则它们是（ 　 ）
A、一个DNA和两个RNA B、两个DNA和一个 RNA
C、三个DNA D、三个RNA
2.DNA和RNA的区别是（ 　 ）
A、五碳糖不同 B、碱基种类不同 C、空间结构不同 D、以上都是
3.下列对转运RNA的描述，正确的是( )
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C.转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D.转运RNA转运氨基酸到细胞核内
4．在下列细胞结构中，有可能发生碱基配对行为的一组是（ ）
A．细胞核、线粒体、叶绿体、中心体 B．细胞核、核糖体、中心体、线粒体
C．线粒体、叶绿体、细胞核、高尔基体 D．线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
5.已知某mRNA的碱基中U占20%，A占10%，则转录该mRNA的基因中胞嘧啶占（ ）
A.25% B.30% C.35% D.70%
6.已知某mRNA中共有碱基30个,其中有12个A和G，那么转录成该mRNA的基因中应该有C和T( )
A.12个 B.18个 C.24个 D.30个
7.由n个碱基组成的基因，控制合成由一条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为( )
A.na/6 B.na/3－18(n/3－1) C.na－18(n－1) D.na/6－18(n/6－1)
8.某DNA分子中的S片段有360个碱基，问该片段控制合成的多肽链中，最多有多少种氨基酸( ) A.120种 B.60种 C.360种 D.20种
9.根据下图，分析并回答下面的问题。
（1）图甲所示为遗传信息的_______过程 ，聚合成的多肽为 ______肽。
（2）图乙为______的结构示意图。如果图乙中的反密码子为 UAG , 则对应的密码子是_____，转录出该密码子的基因模板链上对应的碱基是______。mRNA上能决定氨基酸的密码子共有____种。

（3）在人体内该过程不可能发生在( )
A.神经元　　 B.肝细胞     C.心肌细胞   D.成熟的红细胞
（4）人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的( )
A.DNA中碱基排列顺序不同 B.核糖体不同
C.转运RNA不同 D.信使RNA不同
10.
下图表示红花基因控制蛋白质合成的过程：
多肽链 --------- --------------- -------
（ ） ( ) （ ）（ ） tRNA

mRNA ----G--G -A -U -G – U-U- A ----- ----------A- C- A - U- A- A –U-G---

30个碱基①--- G -A- T - C - T- T- A -----------------A- C- A – T -A- A- T-C--

②--- C- T -A – G- A- A- T-------------- ---T- G- T – A - T– T--A-G--
DNA

（1）在mRNA 分子上，找到起始密码，依次用下划线 画出密码子。
（2）查密码子表，将mRNA 分子每一个密码子所决定的氨基酸填入多肽链方框中。
（3） mRNA分子上的 遗传密码 无法直接识别 氨基酸，需tRNA将氨基酸搬运至核糖体，请根据6种 tRNA 表，选相应tRNA序号，填入密码子上方（ ）中。

6种tRNA表;
亮氨酸
亮氨酸
苏氨酸

甲硫氨酸
苏氨酸

① ② ③ ④ ⑤ ⑥

G A A A A U U G G U G U U G A U A C

（4）某蛋白质共含有20个氨基酸，控制合成该蛋白质的基因，至少含有脱氧核苷酸 个

自主检测：

（ ）1．基因和尿嘧啶依次存在于
A．mRNA和RNA B．DNA和mRNA
C．转运RNA和DNA D．DNA和DNA
（ ）2. 一段多核苷酸链中的碱基组成为20％A，20%的C，30%的G，30%的T，它是一段
A. 双链DNA B. 单链DNA C. 双链RNA D. 单链RNA
（ ）3. 构成双链DNA的碱基有4种，下列哪项碱基数量比因生物的种类不同而不同
A.（A+G）/（T+C） B.（A+C）/（T+G）
C.（A+T）/（G+C） D. A/T
（ ）4 .某信使RNA的碱基中，尿嘧啶占20%，腺嘌呤占10％，则作为它的模板的DNA分子中胞嘧啶占全部碱基的
A. 30% B. 35% C. 70% D.无法计算
（ ）5. 实验室模拟生物体内RNA转录的必须条件是
① 酶 ② 游离的核糖核苷酸 ③ ATP ④ DNA分子
⑤ 信使RNA ⑥ 转运RNA ⑦ 适宜的温度 ⑧ 适宜的酸碱度
A. ①②③④⑤③ B. ②③④⑤③①
C. ①②③⑤⑦⑧ D. ①②③④⑦⑧
（ ）6. 从某种病毒中提取出核酸，经测定，其碱基的组成中A与T含量相等，C与G的含量相等。以下有关这种病毒核酸种类的结论哪个正确
A. RNA B. 单链DNA C. 双链DNA D. 环状DNA
（ ）7.某mRNA上腺嘌呤占全部碱基的30﹪，尿嘧啶占全部碱基的20﹪，那么控制该mRNA合成的双链DNA分子中腺嘌呤占全部碱基的
A 25﹪ B 30﹪ C 40﹪ D 50﹪
（ ）8．如果有两种生物，它们的DNA碱基比例有显著差异，那么在下列RNA中，哪些在碱基比例上也存有差异
A．mRNA B．tRNA C．rRNA D．tRNA和rRNA
9.根据DNA和RNA结构特点，从下列3种生物的核酸片段的碱基种类及数量情况分析回答
生物种类
A
U
G
T
C
甲
45
48
43
0
41
乙
52
0
29
52
29
丙
47
0
41
39
39
（1）遗传物质为双链DNA的生物是　　　　，判断的根据是　　　　 。
（2）若该生物核酸片段是一个完整的基因，那么转录生成的信使RNA上碱基数目有　 个。

第三节 基因控制蛋白质的合成练习案答案
1、A 2、D 3、C 4、D 5、C 6、D 7、D 8、D
9、（1）翻译 五肽
（2）转运RNA AUC TAG 61
（3） D （4） D
10、（1）AUG UUA ACA UAA
（2）甲硫氨酸 亮氨酸 苏氨酸 终止密码
（3）⑥ ② ④ 终止密码
（4）120
基因控制蛋白质的合成预习案答案
一、
1、核糖核苷酸
2、核糖核苷酸 核糖 鸟嘌呤 尿嘧啶
3、单链结构 小 核孔
4、信使RNA 转运RNA 核糖体RNA
思考:
烟草：8 5
烟草花叶病毒：4 4
噬菌体：4 4
二、
1、①细胞核②DNA③信使RNA④四种游离的核糖核苷酸
2、①DNA双链②核糖核苷酸③RNA聚合酶④信使RNA 双螺旋结构
思考：
在DNA的作用下在细胞核中合成一种物质通过核孔到达细胞质的核糖体上进行蛋白质的合成。
三、
1、①信使RNA 一定氨基酸序列的蛋白质
②细胞质的核糖体上
③转运RNA
④信使RNA
⑤氨基酸
⑥U—A G—C C---G
2、①信使RNA②64 61
3、①氨基酸 反密码子 ②61
4、①核糖体②碱基互补配对③肽键略④蛋白质
思考：①遗传信息是指DNA上的碱基序列，密码子是信使RNA上的碱基决定氨基酸，反密码子是转运RNA上的碱基序列。
②一条信使RNA上可以结合多个核糖体同时进行翻译的过程。
自主检测答案
1-5:BBCBD 6-8:CAA
9．(1) 乙 A=T G=C (2) 81