生物學(xué)案（蘇教版）第六單元第4課時(shí)DNA通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成

第4課時(shí)DNA通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成課標(biāo)要求概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。1．RNA的結(jié)構(gòu)與功能2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄源于必修2P59“圖2－3－3”①遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過(guò)程中也有DNA的解旋過(guò)程，該過(guò)程________(填“需要”或“不需要”)解旋酶。②一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以基因的________條鏈為模板，一個(gè)DNA分子上的所有基因的模板鏈________(填“一定”或“不一定”)相同。③轉(zhuǎn)錄方向的判定方法：________________________________為轉(zhuǎn)錄的起始方向。3．遺傳信息的翻譯(1)概念：在細(xì)胞中，以________為模板，從一個(gè)特定的____________開始，按照__________________________________________________的原則，依次合成具有一定氨基酸順序的多肽鏈的過(guò)程叫翻譯。(2)密碼子①概念：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的________________稱為一個(gè)密碼子。②密碼子的種類為64個(gè)，有________個(gè)密碼子負(fù)責(zé)20種氨基酸的編碼，其中堿基序列為________的密碼子不僅編碼甲硫氨酸，而且是________細(xì)胞唯一的________________；另外三個(gè)(UAA、UAG、UGA)不編碼任何氨基酸，是________密碼子。源于必修2P62“圖2－3－6”①tRNA________(填“含有”或“不含有”)氫鍵，一個(gè)tRNA分子中________(填“是”或“不是”)只有三個(gè)堿基。②反密碼子的讀取方向?yàn)開_____________________________________________。(3)過(guò)程4．遺傳信息、密碼子、反密碼子及與氨基酸的關(guān)系(1)遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系(2)密碼子、tRNA和氨基酸之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系①一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。②每種氨基酸對(duì)應(yīng)一種或幾種密碼子，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。5．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的區(qū)別項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯作用傳遞遺傳信息________遺傳信息時(shí)間細(xì)胞分裂前的間期場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在____________細(xì)胞質(zhì)的________模板DNA的兩條單鏈DNA的________mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸能量都需要酶解旋酶、DNA聚合酶多種酶產(chǎn)物2個(gè)雙鏈DNA分子一個(gè)單鏈RNA分子肽鏈(或蛋白質(zhì))產(chǎn)物去向傳遞到2個(gè)細(xì)胞或子代通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA恢復(fù)原狀翻譯結(jié)束后，mRNA被降解成單體堿基配對(duì)A—T、T—A、C—G、G—C______________、C—G、G—CA—U、U—A、C—G、G—C6.基因表達(dá)過(guò)程中堿基數(shù)和氨基酸數(shù)之間的關(guān)系特別提醒實(shí)際基因表達(dá)過(guò)程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的原因(1)基因中的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后被剪切。(2)在基因中，有的片段(非編碼區(qū))起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。(3)合成的肽鏈在加工過(guò)程中可能會(huì)被剪切掉部分氨基酸。(4)轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸?？枷蛞贿z傳信息、密碼子、反密碼子的分析1．(2023·江蘇無(wú)錫市高三調(diào)研)次黃嘌呤(I)是一種稀有堿基，常作為反密碼子的第1個(gè)堿基，可與密碼子的第3個(gè)堿基A或U或C配對(duì)，這種現(xiàn)象稱為密碼子的擺動(dòng)性。已知AUC是異亮氨酸的一種密碼子。相關(guān)敘述正確的是()A．決定氨基酸的密碼子和攜帶氨基酸的tRNA種類都是61種B．密碼子的擺動(dòng)性表現(xiàn)在密碼子第1位堿基可與多種堿基配對(duì)C．密碼子的擺動(dòng)性增加了反密碼子與密碼子識(shí)別的靈活性，提高了突變頻率D．含有反密碼子GAU和IAU的tRNA，都能攜帶異亮氨酸進(jìn)入核糖體合成多肽鏈2．(多選)如圖表示藍(lán)細(xì)菌DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A．由圖分析可知①鏈應(yīng)為DNA的β鏈B．DNA形成②的過(guò)程發(fā)生的場(chǎng)所是細(xì)胞核C．酪氨酸和天冬氨酸的密碼子分別是AUG、CUAD．圖中②與③配對(duì)的過(guò)程需要在核糖體上進(jìn)行考向二轉(zhuǎn)錄、翻譯和復(fù)制過(guò)程的分析3．(2023·河北邯鄲高三模擬)如圖表示細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過(guò)程，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．相較于過(guò)程②和③，過(guò)程①特有的堿基配對(duì)方式是A－TB．真核細(xì)胞由過(guò)程②形成的mRNA和tRNA都需要加工C．過(guò)程③中核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是a到bD．圖示tRNA可以搬運(yùn)密碼子為CCA的氨基酸4．(多選)miRNA是一種小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白質(zhì)(W蛋白)的合成，某真核細(xì)胞內(nèi)形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過(guò)程示意圖如下。下列敘述正確的是()A．RNA聚合酶在細(xì)胞質(zhì)中合成，在miRNA基因轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)揮作用B．miRNA與W基因mRNA結(jié)合時(shí)堿基配對(duì)方式是C與G、A與U配對(duì)C．miRNA在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄合成后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中加工，用于翻譯D．miRNA抑制W蛋白的合成發(fā)生在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中考向三轉(zhuǎn)錄和翻譯中的有關(guān)計(jì)算5．一個(gè)mRNA分子有m個(gè)堿基，其中G＋C有n個(gè)；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是(不考慮終止密碼子)()A．m、(m/3)－1 B．m、(m/3)－2C．2(m－n)、(m/3)－1 D．2(m－n)、(m/3)－26．已知一個(gè)由2條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子，共有肽鍵198個(gè)，控制翻譯該蛋白質(zhì)分子的mRNA中A和U共占25%，則控制轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子中，C與G應(yīng)該共有(不考慮終止密碼)()A．600個(gè) B．700個(gè)C．800個(gè) D．900個(gè)1．(2021·河北，8)關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是()A．所有生物基因表達(dá)過(guò)程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動(dòng)到終止密碼子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄C．翻譯過(guò)程中，核酸之間的相互識(shí)別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性D．多肽鏈的合成過(guò)程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息2．(多選)(2021·湖南，13)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異，如圖所示。下列敘述正確的是()A．細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達(dá)，圖中基因A的表達(dá)效率高于基因BB．真核生物核基因表達(dá)的①和②過(guò)程分別發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D．②過(guò)程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對(duì)的反密碼子3．(2021·浙江1月選考，22)如圖是真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)中某過(guò)程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5′→3′)是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是()A．圖中①為亮氨酸B．圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動(dòng)C．該過(guò)程中沒有氫鍵的形成和斷裂D．該過(guò)程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞核基質(zhì)中4．(2022·江蘇，21)科學(xué)家研發(fā)了多種RNA藥物用于疾病治療和預(yù)防，圖中①～④示意4種RNA藥物的作用機(jī)制。請(qǐng)回答下列問題：(1)細(xì)胞核內(nèi)RNA轉(zhuǎn)錄合成以____________為模板，需要____________的催化。前體mRNA需加工為成熟的mRNA，才能轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用，說(shuō)明__________________對(duì)大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)具有選擇性。(2)機(jī)制①：有些杜興氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥患者DMD蛋白基因的51外顯子片段中發(fā)生____________，提前產(chǎn)生終止密碼子，從而不能合成DMD蛋白。為治療該疾病，將反義RNA藥物導(dǎo)入細(xì)胞核，使其與51外顯子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物結(jié)合形成____________，DMD前體mRNA剪接時(shí)，異常區(qū)段被剔除，從而合成有功能的小DMD蛋白，減輕癥狀。(3)機(jī)制②：有些高膽固醇血癥患者的PCSK9蛋白可促進(jìn)低密度脂蛋白的內(nèi)吞受體降解，血液中膽固醇含量偏高。轉(zhuǎn)入與PCSK9mRNA特異性結(jié)合的siRNA，導(dǎo)致PCSK9mRNA被剪斷，從而抑制細(xì)胞內(nèi)的____________合成，治療高膽固醇血癥。(4)機(jī)制③：mRNA藥物進(jìn)入患者細(xì)胞內(nèi)可表達(dá)正常的功能蛋白，替代變異蛋白發(fā)揮治療作用。通常將mRNA藥物包裝成脂質(zhì)體納米顆粒，目的是______________________________。(5)機(jī)制④：編碼新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗，進(jìn)入人體細(xì)胞，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成S蛋白，經(jīng)過(guò)________________修飾加工后輸送出細(xì)胞，可作為____________誘導(dǎo)人體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。(6)接種了兩次新冠病毒滅活疫苗后，若第三次加強(qiáng)接種改為重組新冠病毒疫苗，根據(jù)人體特異性免疫反應(yīng)機(jī)制分析，進(jìn)一步提高免疫力的原因有__________________________________________________________________________________________________。一、易錯(cuò)辨析1．rRNA是核糖體的組成成分，原核細(xì)胞中可由核仁參與合成()2．RNA有傳遞遺傳信息、催化反應(yīng)和轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)等功能()3．mRNA上的GCA在人細(xì)胞中和小麥細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸()4．一個(gè)DNA只能控制合成一種蛋白質(zhì)()5．細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率()二、填空默寫1．(必修2P59)RNA有三種，它們分別是____________、________和________；真核細(xì)胞中核仁受損會(huì)影響________的合成，進(jìn)而影響________(細(xì)胞器)的形成。2．基因的表達(dá)包括________和________過(guò)程；細(xì)胞分化是________________________的結(jié)果。3．(必修2P61)mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)________的核糖核苷酸，叫作1個(gè)________。4．(必修2P62)tRNA的種類很多，但是，每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)________種氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)相鄰的堿基。每個(gè)tRNA的這3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對(duì)，叫作____________。5．轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：____________________________；模板：_____________________