第14課時從基因到蛋白質 學習目標1 說明基因和遺傳信息的關系 2 概述遺傳信息的轉錄過程 3 概述遺傳信息的翻譯過程 一 基因與遺傳信息1 基因DNA分子上具有 的片段 2 遺傳信息基因內的 的排列順序 二 DNA與RNA1 RNA包括 多種 基本組成單位是 基礎知識 遺傳效應 脫氧核苷酸 mRNA tRNA rRNA 核糖核苷酸 2 RNA與DNA的區別三 遺傳信息的轉錄1 概念解讀 脫氧核糖 T 胸腺嘧啶 雙鏈 核糖 U 尿嘧啶 單鏈 細胞核 DNA的一條鏈 四種核糖核苷酸 RNA 2 過程 四 遺傳信息的翻譯1 概念解讀 核糖體 mRNA 20種氨基酸 蛋白質 2 遺傳密碼子 1 概念 上決定一個氨基酸的 密碼子除外 2 種類 共64個 其中有 個終止密碼子 個起始密碼子 真核細胞只有1個 同時可編碼氨基酸 個普通的密碼子 3 tRNA一端是攜帶 的部位 另一端有3個堿基能和mRNA上的密碼子互補配對 叫做 mRNA 3個相鄰堿基 終止 3 2 59 氨基酸 反密碼子 4 過程 1 基因位于染色體上 是染色體DNA分子上的任一片段 2 細胞核內的基因所攜帶的遺傳信息傳遞到細胞質中必須以RNA作為媒介 3 DNA和RNA共有的堿基是A G C RNA特有的堿基是U DNA特有的堿基是T 自查自糾 4 DNA解旋后每一條鏈都可以當作轉錄的模板 5 氨基酸 密碼子 反密碼子三者之間是一一對應的關系 6 通過翻譯 在核糖體上形成具有一定空間結構的蛋白質 答案 1 2 3 4 5 6 圖解圖說 密碼子的簡并性 亮氨酸可由6種密碼子決定 一條mRNA上可相繼結合多個核糖體 同時合成多條肽鏈 而不是多個核糖體共同完成一條肽鏈的合成 RNA聚合酶參與什么過程 具體的作用是什么 提示 RNA聚合酶參與轉錄過程 RNA聚合酶與基因上的RNA聚合酶結合位點結合 啟動轉錄 并把單個核糖核苷酸連接在正在合成的RNA片段上 同時還有解旋功能 1 過程表示 過程表示 判斷的理由是 2 神經細胞中可以發生上圖中的 過程 發生的場所是 探究點一遺傳信息的轉錄 3 過程發生于細胞分裂的 期 分裂期不能夠發生 過程 原因是 提示1 DNA復制轉錄 過程DNA的兩條鏈均作模板 過程僅DNA的一條鏈作模板2 細胞核或線粒體3 間 過程需要解旋 而分裂期的DNA存在于高度螺旋化的染色體上 無法解旋4 過程圖中a b c三條核苷酸鏈的堿基序列有怎樣的關系 提示a c的堿基序列與b的互補 將c中的堿基U換為T c的堿基序列就變的與a的相同 5 歸納DNA復制與轉錄的主要不同點 細胞分裂間期 DNA的兩條單鏈 DNA的一條單鏈 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 解旋酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 A U T A C G G C 典例1 真核細胞內RNA的酶促合成過程如圖所示 下列相關敘述錯誤的是 A 該過程不會發生在細胞質中B 該過程兩個RNA聚合酶反向移動C 該DNA片段至少含有2個基因D 該DNA片段的兩條鏈均可作為模板鏈嘗試解答 解析分析題圖可知 該過程為轉錄 可發生在細胞核 線粒體或葉綠體中 A錯誤 轉錄需要RNA聚合酶催化 根據題圖可知轉錄的方向相反 兩個RNA聚合酶反向移動 B正確 不同的基因轉錄出不同的mRNA 圖中2個mRNA的模板鏈不同 屬于2個不同的基因 C正確 圖中顯示該DNA中2個不同的基因轉錄時所用的模板鏈不是同一條脫氧核苷酸鏈 D正確 答案A 跟蹤訓練 1 如圖甲 乙為真核生物遺傳信息傳遞過程中的某兩個階段的示意圖 圖丙為圖乙中部分片段的放大示意圖 對此分析合理的是 A 圖甲所示過程主要發生于細胞核內 圖乙所示過程主要發生于細胞質內B 圖中催化圖甲 乙所示兩過程的酶1 酶2和酶3是相同的 C 圖丙中a鏈為模板鏈 b鏈為轉錄出的子鏈RNAD 圖丙中含有兩種五碳糖 五種堿基 五種核苷酸解析圖甲表示DNA的復制過程 圖乙表示轉錄過程 DNA的復制和轉錄主要發生在細胞核內 故A錯誤 酶1 酶2都是DNA聚合酶 酶3是RNA聚合酶 故B錯誤 DNA復制時配對方式有A T 轉錄過程配對方式有A U 圖丙中上側為DNA鏈 下側為RNA鏈 又該過程發生于真核細胞內 應表示轉錄 故C正確 圖丙中有2種五碳糖 5種堿基和8種核苷酸 故D錯誤 答案C 1 密碼子 反密碼子 氨基酸的關系 1 密碼子和反密碼子都是一一對應的關系嗎 提示不是 密碼子共有64種 其中3個終止密碼子不決定氨基酸 沒有反密碼子與之相對應 2 密碼子與氨基酸 反密碼子與氨基酸的對應關系怎樣 提示除終止密碼子外 一種密碼子對應一種氨基酸 一種氨基酸對應一種或幾種密碼子 一種反密碼子對應一種氨基酸 一種氨基酸對應一種或幾種反密碼子 探究點二遺傳信息的翻譯 3 若基因中某一對堿基發生改變 該基因控制合成的多肽鏈的氨基酸序列是否一定改變 原因是什么 提示不一定改變 有的氨基酸對應幾種密碼子 基因中某一對堿基發生改變 轉錄得到的mRNA上的一個新密碼子可能與原密碼子對應同一種氨基酸 2 翻譯的特點圖分析翻譯時 一個mRNA可以相繼結合多個核糖體 同時進行多條肽鏈的合成 如下圖所示 分析回答 1 圖中的c d e f分別是 2 最終合成的d e f是否相同 原因是 mRNA 肽鏈 肽鏈 肽鏈 相同 模板是同一個mRNA 3 圖示翻譯過程中 是mRNA移動 還是核糖體移動 向哪個方向移動 提示核糖體沿mRNA移動 圖中核糖體沿mRNA從左向右移動 4 翻譯時 一個mRNA結合多個核糖體的意義是 提高翻譯的效率 3 轉錄和翻譯過程中的相關數量關系假設蛋白質中氨基酸為n個 結合上圖分析其對應的mRNA及基因中堿基至少各是多少個 提示mRNA中堿基至少為3n 基因中堿基至少為6n 1 DNA復制 轉錄 翻譯的模板分別是DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 mRNA 2 DNA復制發生在細胞分裂的間期 而轉錄和翻譯可發生在生長發育的整個過程 3 凡是影響解旋的因素都會影響DNA復制和轉錄 如分裂期染色體的高度螺旋化 衰老細胞的染色質收縮等 4 能夠轉錄的是DNA中的基因片段 而非基因片段不能夠轉錄 5 終止密碼子只是終止翻譯 不能編碼氨基酸 典例2 如圖 表示了真核細胞中遺傳信息的傳遞方向 有關說法正確的是 A 是翻譯過程 方向是從b到aB 每種氨基酸均可由不止一種tRNA來轉運C 也能在線粒體 葉綠體及原核細胞中進行D 一條mRNA可與多個核糖體結合 多個核糖體共同合成一條多肽鏈 加快了翻譯的效率嘗試解答 解析由圖可知 是翻譯過程 隨著翻譯的進行 肽鏈由短到長 所以方向是從a到b A錯誤 大多數氨基酸有多個密碼子 可由不止一種tRNA來轉運 但甲硫氨酸 色氨酸只有一種密碼子 只由一種tRNA來轉運 B錯誤 圖中 為DNA的復制 為轉錄 為翻譯 也能在線粒體 葉綠體及原核細胞中進行 C正確 一條mRNA可與多個核糖體結合 能夠同時合成多條多肽鏈 加快了翻譯的效率 D錯誤 答案C 跟蹤訓練 2 關于基因控制蛋白質合成的過程 下列敘述正確的是 A 一個含n個堿基的DNA分子 轉錄出的mRNA分子的堿基數是n 2個B 細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板 提高轉錄效率C DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上D 在細胞周期中 mRNA的種類和含量均不斷發生變化 解析DNA分子