从基因到蛋白质

【考纲要求】遗传信息的转录和翻译 II 【课堂教学】

一、RNA 的结构及种类 1．基本单位：

（ 种）

。

2.结构

思考1.为什么RNA 适合作DNA 的信使？

思考2.RNA 与DNA 在化学组成上的区别和在结构上的区别有哪些？ 3.种类

二、遗传信息的转录

1.概念：在 中，以DNA 的

条链为模板，合成RNA 的过程。 思考3.分裂期染色体上的DNA 能否转录成RNA ，为什么？

2.场所：

3.过程：

思考4：转录的基本单位是整个DNA 分子还是基因？

思考5：转录生成的RNA 的碱基序列与DNA 两条链碱基序列有什么关系？与DNA 分子上碱基的数量关系是怎样的？

思考6：转录过程中有氢键的断裂和形成吗？若有,几次断裂,几次形成? 思考7 ：判断下图中转录的方向：用箭头画出

4、产物：

5、条件： 模板： 原料： 酶： 能量：

6、碱基互补配对关系：

7、信息的传递方向：DNA → 。

第19讲 基因的表达

高三生物学案

核糖

三、遗传信息

的翻译

1.概念：游

离在细胞质的 中，以 为模板，合成具有一定 序列的蛋白质的过程。

2.场所：

3.密码子 （1）概念 ：指 上决定一个氨基酸的 个相邻的碱

基。

（2）种类：密码子共有 种，其中起始密码 种，终止密码 种，能够决定氨基酸的密码子有 种。 问题7:比较启动子、终止子、起始密码子、终止密码子 （3）对应关系:

一种氨基酸可以由 种密码子来决定（简并性），一种密码子最多 决定 种氨基酸 （4）特点：简并性和通用性（地球上几乎所用的生物体都共用一套密码子） 思考8.密码子生物简并性对生物体的生存发展有什么意义？ a.当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸，从而减少变异发生的频率。b.当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可保证翻译的速率。 思考9.若指导蛋白质合成的基因中某一碱基发生改变，其控制的性状是否改变？为什么？ 4、tRNA: (1)结构：tRNA 分子比mRNA ，形状像 的叶形，其一端是携带 的部位，另一端有3个碱基可以与 互补配对，叫做 （2）种类： 种 （3）与氨基酸的对应关系： 一种tRNA 只能运输 种氨基酸，一种氨基酸可由 种tRNA 转运 （4）反密码子：： 上能够与mRNA 上的 互补配对的 个碱基，反密码子有 种 5.翻译的过程： ① mRNA 从细胞核进入细胞质，与___________结合。

② 携带一个特定氨基酸的tRNA ，通过_________与第一个密码子互补配对，

进入位点1。

③ 携带另一个特定氨基酸的tRNA 以同样的方式进入位点2。 ④ 位点1和位点2相应的氨基酸通过________形成_______，位点1上的氨基酸转移到占据位点2的t RNA 上。 ⑤ 核糖体读取下一个__________，原占据位点1的tRNA 离开__________，占据位点2的tRNA 进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA 进入位点2，继续肽链的合成。重复进行直至读取到

。 ⑥ 肽链合成后，从_________上脱离，经过一系列步骤，盘曲折叠成成熟

的_________分子。 6.条件

a 、模板：

b 、能量：

c 、酶：

d 、原料：

e 、工具（“搬运工”）： 7、碱基互补配对原则： 。

8、信息的传递方向：mRNA → 。 9、mRNA 与核糖体数量、翻译速度的关系图（多聚核糖体）

①数量关系：一个mRNA 可同时结合 个核糖体，（同时进行 条多肽链的合成） ②目的意义： 。 ③方向：从 向 （见上图），判断依据是根据多肽链的长短，长的翻译在前。

④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质还需要运送至 等结构中进一步加工。

注意：图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA 相同，所以合成了4条相同的肽链。 问题11：如图表示 生物的 过程 “图”破重点

原核细胞和真核细胞的基因结构

一、原核细胞的基因结构

原核细胞的基因是由成百上千个核苷酸对组成的。组成基因的核苷酸序列可以分为

不同的区段。在基因表达的过程中，不同区段所起的作用并不相同。有的区段能够转录为

相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能够编码蛋白质，这样的区段叫做编

码区(如图)。有的区段不能转录为信使RNA，也就是说不能编码蛋白质，这样的区段叫做

非编码区。

非编码区是由编码区上游(如图中编码区左侧)和编码区下游(图中编码区右侧)的

DNA序列组成的。非编码区虽然不能编码蛋白质，但是对于遗传信息的表达是不可缺少的。

这是因为在非编码区上，有调控遗传信息表达的核苷酸序列。在该调控序列中，最重要

的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。

RNA聚合酶是由多个肽链构成的蛋白质，它的作用是催化DNA转录为RNA。RNA聚合

酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其结合。转录开始后，RNA聚合酶沿DNA分子移

动，并以DNA分子的一条链为模板合成RNA。转录完毕后，RNA链释放出来，紧接着RNA

聚合酶也从DNA模板链上脱落下来。

二、真核细胞的基因结构

真核细胞的基因也是由编码区和非编码区两部分组成的(如图)。在非编码区上，

同样有调控作用的核苷酸序列，但是真核细胞的基因结构要比原核细胞的基因结构复杂。

与原核细胞比较，真核细胞基因结构的主要特点是：编码区是间隔的、不连续的。也就是

说，能够编码蛋白质的序列被不能够编码蛋白质的序列分隔开来，成为一种断裂的形式。

其中，能够编码蛋白质的序列叫做外显子，一般不能够编码蛋白质的序列叫做内含子。

练习题

1.（2018江苏高考）下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是（）

Ｂ．DNA和RNA的合成都在细胞核内完成

Ｄ．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与

2.（2018课标I卷）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存

在。下列相关叙述错误的是（）

B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有

C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶

D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶

3.（2015 上海

卷）大多数生物的翻译起始密码子为AUG或GUG。在图所示的某mRNA部分序列中，

若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子可能是（）

A．1 B．2 C．3 D．4

4.（2014上海卷）在一个典型的基因内部，转录起始位点（TSS）、转录终止位点（TTS）、

起始密码序列（ATG）、终止密码子编码序列（TGA）的排列顺序是

（）A．ATG-TGA-TSS-TTS B．TSS-ATG-TGA-TTS

C．ATG-TSS-TTS-TGA D．TSS-TTS-ATG-TGA

5（2018浙江卷）.4.miRNA

是一种小分子RNA，某

miRNA 能抑制W 基因

控制的蛋白质（W 蛋白）的合成。某真核细胞内形成该miRNA 及其发挥作用的过程

示意图如下，下列叙述正确的是（）

A．miRNA 基因转录时，RNA 聚合酶与该基因的起始密码相结合

B．W 基因转录形成的mRNA 在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译

C．miRNA 与W 基因mRNA 结合遵循碱基互补配对原则，即A 与T、C 与G 配对

D．miRNA 抑制W 蛋白的合成是通过双链结构的miRNA 直接与W 基因的mRNA

结合所致

6．（2017 浙江）下列关于DNA、RNA和基因的叙述，错误的是()

A．基因是具有遗传效应的核酸分子片段

B．遗传信息通过转录由DNA传递到RNA

C．亲代DNA通过复制在子代中表达遗传信息

D．细胞周期的间期和分裂期均有RNA的合成