4.1 基因指导蛋白质的合成 讲义【新教材】2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修二

第4章基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成 【素养目标】 结合所学知识了解遗传信息的翻译场所。 了解密码子的概念及反密码子的概念。 【必备知识】 一、RNA的结构： 1、组成元素：C、H、O、N、P 2、基本单位：核糖核苷酸（4种） 3、结构：一般为单链 二、基因：是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上 三、基因控制蛋白质合成： 1、转录： （1）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。（注：叶绿体、线粒体也有转录） （2）过程：①解旋；②配对；③连接；④释放（具体看书63页） （3）条件：模板：DNA的一条链（模板链） 原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP 酶：解旋酶、RNA聚合酶等 （4）原则：碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G） （5）产物：信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA） 2、翻译： （1）概念：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。（注：叶绿体、线粒体也有翻译） （2）过程：（看书） （3）条件：模板：mRNA 原料：氨基酸（20种） 能量：ATP 酶：多种酶 搬运工具：tRNA 装配机器：核糖体 （4）原则：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 基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1 密码子 ①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． ②特点：专一性、简并性、通用性 ③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61个，终止密码不编码氨基酸。 【本节重点】 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。 （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.?①???????????????????????????????????????B.?②???????????????????????????????????????C.?③???????????????????????????????????????D.?①和② 例2.新型冠状病毒是单股正链RNA病毒，以ss（+)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、①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、②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、③是翻译过程，翻译的原料是氨基酸，不需要尿嘧啶核糖核苷酸，C错误。 故答案为：B。 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，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 ... ...