課時(shí)-第16課時(shí)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(二)

1、第16課時(shí) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成(二)。目標(biāo)導(dǎo)航】1.概述遺傳信息的翻譯過(guò)程。2.掌握蛋白質(zhì)合成過(guò)程屮的數(shù)最關(guān)系，并能進(jìn) 行有關(guān)計(jì)算。知識(shí)清單一、遺傳信息的翻譯1. 概念：將游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以為模板合成具有一定順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。場(chǎng)所：;原料：;模板：;結(jié)果：具有順序的蛋白質(zhì)。2. 實(shí)質(zhì)：將mrna中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)中的氨基酸序列。3. 堿基與氨基酸z間的對(duì)應(yīng)關(guān)系dna和rna都只含冇種堿基，而組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸冇種,1個(gè)氨基酸的編碼至少需要個(gè)堿基，而每3個(gè)堿基有(用乘法等式表示)利組合，這樣才足以組合出構(gòu)成蛋口質(zhì)的20種氨基酸。密碼子：的堿基叫做密碼子，共有個(gè)密碼子。

2、其中起始密碼子個(gè)，分別是aug、gug；終止密碼子個(gè),分別是、04. 氨基酸的“搬運(yùn)工” trna：呈形狀，一端為的部位,另一端有個(gè)堿基，每個(gè)上的3個(gè)堿基可以與互補(bǔ)配對(duì)，稱為反密碼子。5. 過(guò)程(1) mrna進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與結(jié)合。(2) 攜帶一個(gè)特定氨基酸的trna,通過(guò)與第一個(gè)密碼子互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1。(3) 攜帶另一個(gè)特定氨基酸的trna以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2。(4) 位點(diǎn)1、位點(diǎn)2相應(yīng)的氨基酸形成,位點(diǎn)1上的氨基酸轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的trna上。(5) 核糖體讀取下一個(gè),原占據(jù)位點(diǎn)1的trna離開,占據(jù)位點(diǎn)2的trna進(jìn)入位點(diǎn)1, 一個(gè)新的攜帶氨基酸的trna進(jìn)入位點(diǎn)2,繼續(xù)肽鏈 的合成

3、。重復(fù)進(jìn)行直至讀取到mrna的。(6) 肽鏈合成后，從上脫離，經(jīng)過(guò)一系列步驟,盤曲折疊成具冇特定和的蛋白質(zhì)分子。6.轉(zhuǎn)錄與翻譯的區(qū)別步驟轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板dna的條鏈mrna條件rna聚合陸、atp酶、trna為運(yùn)載工具、atp原料核井酸氨基酸產(chǎn)物mrna多肽鏈其他mrna從核孔穿出，轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)的核 糖體上條或兒條多肽鏈再進(jìn)一步形成蛋口質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)二、基因表達(dá)中的相關(guān)數(shù)量計(jì)算1. 轉(zhuǎn)錄時(shí)，組成基因的兩條鏈只有一條鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，另一條鏈則不進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。因此， 轉(zhuǎn)錄形成的rna分子屮堿基數(shù)目是基因屮堿基數(shù)目的1/2。2. 翻譯過(guò)程中，信使rna !«每3個(gè)相鄰堿基決定一個(gè)

4、氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋 口質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是信使rna堿基數(shù)目的1/3o綜上可知：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)冃=trna數(shù)口 = 1/3 mrna堿基數(shù)口 =1/6 dna堿基數(shù) 目。3.基因中的堿基、rna中的堿基和蛋白質(zhì)中氨慕酸的數(shù)雖關(guān)系比較數(shù)目dna中的堿基數(shù)、磷酸基數(shù)、脫氧核糖數(shù)、脫氧核糖核昔酸數(shù)6nmrna中堿基數(shù)、磷酸基數(shù)、核糖數(shù)、核糖核昔酸數(shù)3n參與轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的trna數(shù)n蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)n蛋白質(zhì)中的肽鏈數(shù)m蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)nm縮合脫去的水分子數(shù)nm注意(1)翻譯時(shí)，mrna上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說(shuō)，mrna上的 堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。(2

5、) 基因或dna jl的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。(3) 在回答有關(guān)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)加上最多或最少等字。如：mrna上有n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基，該mrna指導(dǎo)合成 的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)一遺傳信息的翻譯1. dna分了模板鏈上的堿基序列攜帶的遺傳信息最終翻譯的氨基酸如下表，則如圖所示trna所攜帶的氨基酸是（）gcacgtacgtgc精氨酸丙氨酸半胱氨酸蘇氨酸a. 精氨酸b.丙氨酸c.半胱氨酸d.蘇氨酸2. 根據(jù)表中的已知條件，判斷蘇氨酸的密碼子是（）dna雙鏈tgmrnatrna反密碼子a氨基酸蘇氨酸a.tgub. ugac.

6、 acud. ucu知識(shí)點(diǎn)二 基因表達(dá)中的相關(guān)數(shù)量計(jì)算3. 由77個(gè)堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋片質(zhì)，氨基酸的平均相對(duì) 分了質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分了質(zhì)量最大為（）naa肓c. na-18（h-1）d罟18（彳1）4. 某條多肽的相對(duì)分子質(zhì)最為2 778,若氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為110,若考慮終 止密碼子，則編碼該多肽的基因氏度至少是（）a. 75對(duì)堿基b. 78對(duì)堿基c. 90對(duì)堿基d. 93對(duì)堿基課后作業(yè)d基礎(chǔ)落實(shí)】1. 下列對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)rna的描述，正確的是（）a. 每種轉(zhuǎn)運(yùn)rna能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨棊酸b. 每種氨基酸只有種轉(zhuǎn)運(yùn)rna能轉(zhuǎn)運(yùn)它c(diǎn). 轉(zhuǎn)運(yùn)rna能識(shí)別信使r

7、na上的密碼子d. 轉(zhuǎn)運(yùn)rna轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸到細(xì)胞核內(nèi)2. 下列關(guān)于密碼了的敘述，不正確的是（）a. 密碼子由信使rna上三個(gè)相鄰的堿基序列組成b. 每種氨基酸可以冇兒種密碼子決定c. 信使rna上密碼子與密碼子之間沒(méi)有任何不編碼的核苻酸存在d. 64個(gè)密碼子中有三個(gè)終止密碼子，兩個(gè)起始密碼子，所以有效的密碼子有59 個(gè)3. 下列過(guò)程遵循“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”的有（）dna復(fù)制 mrna與核糖體結(jié)合 dna轉(zhuǎn)錄 mrna翻譯a. b.c.d.4. 已知某轉(zhuǎn)運(yùn)rna的反密碼了的3個(gè)堿基順序是gau,它運(yùn)載的是亮氨酸（亮氨酸的密if馬了是uua、uug、cuu、cua、cuc、cug）,那么決定止匕亮氨

8、酸的密碼了是由dna 模板鏈上的哪個(gè)堿基序列轉(zhuǎn)錄而來(lái)的（）a. gaub. catc. cuad. gat5. 下圖為細(xì)胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）a. 該過(guò)程表明牛物體內(nèi)少量的mrna可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)b. 該過(guò)程的模板是核糖核莒酸，原料是20種游離的氨基酸c. 核糊體移動(dòng)的方向從左向右d. 合成的場(chǎng)所一定在細(xì)胞核，介成的場(chǎng)所一定在細(xì)胞質(zhì)u能力捉升】6. 在遺傳信息的傳遞過(guò)程中，不可能發(fā)生的是（）a. dna復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過(guò)程都遵循堿阜互補(bǔ)配對(duì)原則b. 核羞因轉(zhuǎn)錄形成的mrna穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行翻譯過(guò)程c. dna復(fù)制、轉(zhuǎn)錄都是以dna -條鏈為模板，

9、翻譯則是以mrna為模板d. dnafi制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料依次是脫氧核井酸、核糖核井酸、氨基酸7. 合成肽鏈時(shí)，出現(xiàn)正常的肽鏈終止是因?yàn)椋ǎ゛. 一個(gè)與mrna鏈終止密碼相應(yīng)的trna不能攜帶氨基酸b. 不具有與mrna鏈終止密碼相應(yīng)的反密碼子的trnac. mrna在mrna鏈終止密碼處停止合成d. trna上出現(xiàn)終止密碼8. 個(gè)mrna分了有m個(gè)堿基，其屮g+c有n個(gè)，由該mrna合成的蛋白質(zhì)有兩 條肽鏈，貝康模板dna分子的a+t數(shù)、合成蛋白質(zhì)吋脫去的水分子數(shù)分別是c. 2（m一n）、y 1d. 2（m一n）、y2題號(hào)12345678答案9.下圖表示某真核生物的某基因的片段及其轉(zhuǎn)錄岀的

10、信使rna,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題(幾種 相關(guān)氨基酸的密碼子見下表)：dna taccaccaagacgacatggtggttctgctgmrna mggmg凹gg西亮氨酸cua、cuc、cug、cuu、uua、uug緘氨酸gua、guc、gug、guu甘氨酸ggu甲硫氨酸aug形成鏈的過(guò)程叫做，場(chǎng)所是，需要的原料是(2) 形成鏈的過(guò)程與dna復(fù)制的過(guò)程，都要遵循原則。(3) 鏈進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與結(jié)合，在合成蛋白質(zhì)過(guò)程中，轉(zhuǎn)運(yùn)rna運(yùn)載的氨基酸依次是(依次填寫前兩個(gè)氨基酸的名稱)。(4) 若該基因復(fù)制時(shí)發(fā)生差錯(cuò)，當(dāng)圖中a處所指由a變成g時(shí)，這種突變對(duì)該蛋口質(zhì)的結(jié)構(gòu)有無(wú)影響？ o(5) 若該基因有100個(gè)堿

11、基對(duì)，町編碼的氨基酸最多有_個(gè)。10.已知雞的成熟紅細(xì)胞能產(chǎn)生卩一珠蛋白，雞的胰島b細(xì)胞能產(chǎn)生胰島素。為研究這 兩種細(xì)胞中上述兩種基因是否都存在和基因能否表達(dá)，現(xiàn)分別對(duì)從兩種細(xì)胞中提取的總 dna片段和總rna片段進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)杲如下表：名稱實(shí)驗(yàn)一(細(xì)胞總dna)實(shí)驗(yàn)二(細(xì)胞總rna)成熟紅細(xì)胞胰島b細(xì)胞成熟紅細(xì)胞胰島b細(xì)胞卩一珠蛋白基因+胰島素基因+注：“ + ”為檢測(cè)到相應(yīng)物質(zhì)，“一”為未檢測(cè)到相應(yīng)物質(zhì)。(1)實(shí)驗(yàn)一結(jié)果說(shuō)明：。實(shí)驗(yàn)二結(jié)果說(shuō)明:(2) 合成卩一珠蛋白的直接模板是,合成的場(chǎng)所是。(3) 在實(shí)驗(yàn)二中，若dna分子探針中某一片段的堿基為agtc,則在該實(shí)驗(yàn)中與之配對(duì)的堿基為o(4)

12、 試問(wèn)，在dna分子探針上是否有合成胰島素的遺傳密碼？ ,理由是0答案知識(shí)清單一、l.mrna 氨基酸 細(xì)胞質(zhì) 游離的氨基酸 mrna 一定氨基酸3. 4 20 3 4x4x4 = 64 mrna上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰64 2 3 uaa uag uga4. 三葉草攜帶氨基酸3 trna mrna上的密碼子5. (1)核糖體(2)反密碼子(4)脫水縮合肽鍵(5)密碼子核糖體終止密碼(6) 核糖體與mrna的復(fù)合物 空間結(jié)構(gòu) 功能對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1. a trna上反密碼子與mrna上密碼子相對(duì)應(yīng)，所以mrna上密碼子為gca,對(duì) 應(yīng)dna分子模板鏈上的堿基序列為cgt 2. c 根據(jù)表中dna的一

13、條鏈前兩個(gè)堿基為tg,可分析mrna密碼子的前兩個(gè)堿基 為ug或ac。再根據(jù)trna反密碼子的第3個(gè)堿基為a可知mrna密碼子第3個(gè)堿基為u。 綜合分析可知蘇氨酸的密碼子為ugu或acu。3. d 基因中門個(gè)堿基控制合成的氨基酸至多門/6個(gè)，個(gè)氨基酸形成一條鏈，脫 去水分子(門/6 - 1)個(gè)，所以由該肽鏈組成的蛋白質(zhì)最大相對(duì)分子質(zhì)量為n/6xo - (n/6 - 1)x18。4. d 設(shè)此多肽由x個(gè)氨基酸脫水縮合形成，則110x - 18(x - 1) = 2 77& 得x = 30。 基因考慮不編碼氨基酸的終止密碼后的長(zhǎng)度為30x3 + 3 = 93對(duì)堿基。課后作業(yè)1. c 決定氨

14、基酸的密碼子有61種，而組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，所以密碼子與 氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為一對(duì)一或多對(duì)一；轉(zhuǎn)運(yùn)rna與密碼子通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)相對(duì)應(yīng)， 所以轉(zhuǎn)運(yùn)rna與氨基酸之間也存在一對(duì)一或多對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所在細(xì)胞 質(zhì)內(nèi)的核糖體上。2. d 密碼子是mrna上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。mrna上有a、u、c、 g四種堿基，故有43 = 64種密碼子，其中有三個(gè)不決定任何氨基酸的密碼子，是肽鏈合成 的終止密碼子。另夕卜aug、gug分別是甲硫氨酸、纟頡氨酸的密碼子，又是肽鏈合成的起始 密碼子，所以決定氨基酸的密碼子有61個(gè)。密碼子在rna ±的排列是連續(xù)的，如果密碼

15、 子之間加入或刪減一個(gè)堿基，這一點(diǎn)以后的密碼子將發(fā)生錯(cuò)誤，故c正確。3. c dna復(fù)制時(shí)，以dna兩條鏈為模板，以堿基互補(bǔ)配對(duì)為原則合成新的dna。 轉(zhuǎn)錄時(shí)以dna 一條鏈為模板，以au、gc、cg、ta配對(duì)，合成mrna。mrna 翻譯時(shí)，trna反密碼子與mrna密碼子互補(bǔ)配對(duì)。4. d 轉(zhuǎn)運(yùn)rna上的反密碼子與mrna上的堿基互補(bǔ)，而決定氨基酸的密碼子是 mrna上的堿基序列，故此亮氨酸的密碼子是cua,由dna模板鏈上的gat轉(zhuǎn)錄而來(lái)。5. a 該過(guò)程是翻譯過(guò)程，模板是mrna。由圖中翻譯出的肽鏈長(zhǎng)短就可以推斷出核 糖體移動(dòng)的方向是從右向左。合成的場(chǎng)所不一定在細(xì)胞核，可以在線粒體和葉

16、綠體，合成 的場(chǎng)所不一定在細(xì)胞質(zhì)，可以在線粒體和葉綠體。6. c 遺傳信息傳遞時(shí)，dna的復(fù)制是以兩條鏈分別為模板進(jìn)行的。7b mrna上的終止密碼沒(méi)有相應(yīng)trna上的反密碼子對(duì)應(yīng)。8. d mrna共有m個(gè)堿基，g和c有n個(gè)，則a和u有（m-n）個(gè)，因?yàn)閙rna是 以dna的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄來(lái)的，所以mrna中的a和u等于dna中另一條鏈中的a 和t,等于dna中a和t的一半。mrna共有m個(gè)堿基，可決定m/3個(gè)氨基酸。該mrna 合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈，多肽的合成過(guò)程中共脫水為m/3-2.9. 轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核四種核糖核昔酸（2）堿基互補(bǔ)配對(duì)（3）核糖體甲硫氨酸、緘氨 酸（4）無(wú)影響33解析（1）為rna單鏈，是以dna分子一條鏈轉(zhuǎn)錄形成的，轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所為細(xì)胞核， 需以核糖核昔酸為原料。（2）dna復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的過(guò)程都要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則：at、 gc、au。（3）信使rna通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，與核糖體結(jié)合起來(lái)，以氨基酸為原料， 以轉(zhuǎn)運(yùn)rna為運(yùn)載工具合成蛋白質(zhì)，mrna中有aug對(duì)應(yīng)甲硫氨酸，gug對(duì)應(yīng)纟頡氨酸。（4）當(dāng)a處a變成g時(shí)