《基因指导蛋白质的合成》学案.docx

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1、基因指导蛋白质的合成学案第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 1、RNA的结构: 、组成元素:C、H、O、N、P 、基本单位:核糖核苷酸 、结构:一般为单链 2、RNA与DNA的比较 DNA 脱氧核糖核酸 主要在细胞核中(在线粒体、叶绿体中也有少量) 链数及结构 两条链,规则的双螺旋结构 碱基 A、G、C、T 五碳糖 脱氧核糖 组成单位 脱氧核糖核苷酸 代表生物 真核生物、原核生物、噬菌体 全称 分布 RNA 核糖核酸 细胞核和细胞质中(包括线粒体、叶绿体) 一条链 A、G、C、U 核糖 核糖核苷酸 烟草花叶病毒、艾滋病病毒、H7N9病毒 3、RNA的种类及功能 信使RNAmRNA

2、:携带遗传信息,蛋白质合成的模板种类及功能转运RNAtRNA:识别并运载氨基酸核糖体RNArRNA:核糖体的组成成分病毒中RNA的功能:遗传物质携带遗传信息,含有控制病毒蛋白质合成及性状表达的全套的基因,对宿主细胞具有感染能力。 特别提醒:细胞中的极少数RNA还具有催化作用。 4、遗传信息的转录: 概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。 转录的条件:模板、原料、能量、酶等。 转录的场所:主要在细胞核 转录的模板:以DNA的一条链为模板 转录的原料:4种核糖核苷酸 转录的产物:一条单链的mRNA 转录的原则:碱基互补配对原则 5、遗传信息的翻译: 概念

3、:游离在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的蛋白质的过程。 翻译的条件:模板、原料、能量、酶、转运工具 翻译的场所:细胞质的核糖体上 翻译的原料 :游离的氨基酸 翻译的模板:一条mRNA单链 翻译的产物 :具有一定氨基酸序列的多肽链 翻译的原则 :碱基互补配对原则翻译的具体过程图解: 6、密码子表 7、反密码子存在于tRNA上(如下图) 8、遗传信息,密码子,反密码子的位置,如图所示: 9、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分 10、遗传信息、密码子和反密码子比较 概念 位置 作用 图解 遗传信息 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 控制

4、生物的遗传性状 密码子 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 反密码子 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基 tRNA上与mRNA中的密码子互补的tRNA一端的3个碱基 识别密码子,转运氨基酸 种类 联系 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同,决定了遗传信息的多样性 64种,其中61种:能翻译出氨基酸;3种:终止密码子,不能翻译氨基酸 决定tRNA也为61种 mRNA中核糖核苷酸的序列 基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 密码子与相应反密码子的序列互补配对 遗传密码子的特点:连

5、续性 不重叠性 通用性 简并性 密码子与氨基酸的关系:一种密码子只能决定一种氨基酸,一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。 11、正确区分翻译过程中多聚核糖体模式图 (1)图1表示真核细胞的翻译过程。图中是mRNA,是核糖体,、表示正在合成的4条多肽链,翻译的方向是自右向左。 (2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程,图中是DNA模板链,、表示正在合成的4条mRNA,在核糖体上同时进行翻译过程。 解题技法: (1)分析此类问题要正确分清mRNA链和多肽链的关系。DNA模板链在RNA聚合酶的作用下产生的是mRNA,而在同一条mRNA链上结合的多个核糖体,同时合成的是若干条多肽链。 (2)解答此类问题

6、还要明确真核细胞的转录和翻译不同时进行,而原核细胞能边转录、边翻译。 12、与基因控制蛋白质合成有关的计算 已知蛋白质中的氨基酸数n,利用:基因中的碱基数:mRNA中的碱基数:蛋白质中的氨基酸数 = 6: 3 :1,求控制这个蛋白质合成的基因中的碱基数。由于基因包括编码区和非编码区,对于原核基因,只有编码区能编码蛋白质;对于真核基因,只有编码区中的外显子能编码蛋白质,而且外显子控制合成的终止密码子不能决定氨基酸,实际上基因中的碱基数大于6n 。 已知基因中的碱基数,氨基酸的平均相对分子质量,求它控制合成的蛋白质的最大相对分子质量。氨基酸数最多为n/6,则蛋白质的最大相对分子质量 = mn/61

7、8。 已知蛋白质的相对分子质量,由a条肽链构成,氨基酸的平均相对质量,求控制它合成的基因中的碱基数。设蛋白质中的氨基酸数为X个,则Xm18 = n,则X =/,所以基因中的碱基数 = 6X = 6/个。 13、计算中“最多”和“最少”的分析 (1) 翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。 (2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。 (3)在回答有关问题时,应加上最多或最少等字。如:mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导合成的蛋白质最多有n个氨基酸。 3(

8、4)蛋白质中氨基酸的数目肽键数肽链数。 14、列表比较复制、转录、翻译的区别与联系 复制 转录 翻译 图像 信息传递 时间 场所 模板 原料 条件 产物 模板去向 碱基配对 特点 意义 DNADNA 细胞分裂的间期 主要在细胞核 DNA的两条单链 4种脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶、ATP 2个双链DNA 分别进入两个子代DNA分子中 AT,TA,CG,GC 半保留复制; 边解旋边复制 传递遗传信息 DNARNA 生物个体发育的整个过程 主要在细胞核 DNA的一条链 4种核糖核苷酸 解旋酶、RNA聚合酶、ATP 1个单链RNA mRNA蛋白质 生物个体发育的整个过程 核糖体 mRNA 20种氨基酸 酶、ATP、tRNA 多肽链 恢复原样,重新组成双螺旋结构 水解成单个核糖核苷酸 AU,TA,CG,GC AU,UA,CG,GC DNA边解旋,边转录;遵循碱基一个连续结合多个核糖互补配对原则 体;遵循碱基互补配对原则 表达遗传信息,使生物表现出各种性状 15、中心法则及扩展 (1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(所有细胞生物及DNA病毒) (2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(RNA病毒)有两种情况,举例如下: 写出烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则 写出HIV等逆转录病毒的中心法则 16、基因指导蛋白质的合成知识图解

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