第4章基因的表达 第1节基因指导蛋白质的合成
1、DNA 与RNA 的异同点
名称
脱氧核糖核苷酸(DNA )
核糖核酸(RNA )
化 学 组 成
糖
(C 5H 10O 4)
(C 5H 10。5)
碱基
腺嘌吟(A ) 鸟嘌吟(G )
嘧啶(T ) 胞嘧啶(C )
腺嘌吟(A ) 鸟嘌吟(G )
嘧啶(U ) 胞嘧啶(C )
磷酸
磷酸
磷酸
基本单位
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧
啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷
曲厶 酸 鸟嘌呤核糖核苷
酸
尿嘧啶核糖核苷
酸
胞嘧啶核糖核苷
酸
结合方式 许多脱氧核苷酸分子聚合成多核苷酸长链
许多核糖核苷酸分子聚合成多核苷酸 长链
结构
双链
单链 DNA 的结构
特性
稳定性、多样性、特异性
RNA 的分
类
①
:是合
成蛋白质直接模板
②
:是蛋
白质合成过程中的远 载工具 ③
:核糖
体的主要成分
2信使RNA ( mRNA )是合成蛋白质的直接模板。在它的单链结构中,每 _________ 个相邻的碱基一一“密码 子”决定一个氨基酸。
这样DNA 上的遗传信息就转录到信使 RNA 上了。
3、 翻译:以 ___________ 为模板,合成有一定氨基酸顺序的 ________________ 过程。全过程是由 _______ RNA 、 ____ R NA 和 _____ RNA 三者协同作用,共同完成的。
转运RNA (tRNA )在蛋白质合成过程中是运载工具。在细胞质中有许多种
知识点梳理
tRNA ,每一种 tRNA 的一
端有二个碱基,它可以根据碱基互补配对原则去识别密码子,(A U , G C), tRNA另一端是携带氨
基酸的部位,一种tRNA只能转运_______ 种特定的氨基酸。
这样,核糖体每移动一个密码子的位置,转运RNA就可以将一个氨基酸转运到相应的位置上去。这些氨基酸经缩合,形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。列表比较如下:
步骤场所模板原则原料产物遗传信息
传递方向
过程特点
转录细胞核DNA的
一条链
A—U
T—A
G—C
C—G
核糖核苷
酸
信使RNA
DNA^
RNA
边解旋边转
录,完成转录
后的DNA仍
保留原来的双
链结构
翻译细胞质核
糖体
信使
RNA
A— U
U —A
G—C
C—G
氨基酸多肽链
RNA —蛋
白质
以mRNA为
模板,以
tRNA为运载
工具,在核糖
体中,合成具
有一定氨基酸
顺序的蛋白质
.重点.难点分析
1、遗传信息、
遗传信息: 密码子、反密码子的比较
(1 )通常指基因中的(或DNA中的)控制遗传性状的碱基排列顺序,也指核酸中的碱基排列顺
序。
(2)对于某个基因来说,其中的碱基对的数目、种类、排列顺序是固定不变的。
(3)不同的基因之间碱基对的数目种类、排列顺序是各不相同的。这样既保证了遗传信息的稳
定性又保证了遗传信息的多样性。
密码子:(1)概念:mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
简并性:一种氨基酸可以有多个密码子。
通用性:说明所有生物可能有共同的起源或在生命本质上是统一的
「起始密码子:2种,AUG、GUG,也编码氨基酸。
种类=普通密码子:59种,只编码氨基酸。
?终止密码子:3种,UAA、UGA、UAG,不编码氨基酸,只是终止信号。
反密码子:(1)概念:与mRNA分子中密码子互配对的tRNA上的3个碱基。
(2)特点:反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上
对应的碱基相同,只是DNA链上碱
基T位置在tRNA上为U o
(3)种类:61种,反密码子与61种决定氨基酸的密码子对应。
2、一种密码子只对应一种氨基酸,但一种氨基酸可以由不止一种密码子决定,类似于数学中的“映射”。
-61种,编码氨基酸
3、一种tRNA只能转运一种氨基酸,但一种氨基酸可以由不止一种tRNA转运
4、基因表达中相关数量计算:蛋白质中氨基酸数目=tRNA数= &mRNA碱基数目=1 DNA碱基数目
即:[蛋白质中肽链的条数+缩合时脱下的水分子数或蛋白质中的肽键数]:蛋白质中氨基酸的数目:参加转运的tRNA数:参加转运的tRNA中反密码子碱基数:信使RNA的碱基数:DNA (基因)中的碱基数=1 :
1 : 1:3: 3:6
5、计算中“最多”和“最少”的分析
(1)翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,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DAN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)在回答有关冋题时应加上最多或最少等到字.
如:mRNA上有n个碱基,转录产生的基因中至少有氨基酸.
三.典型例题分析
例1某核酸片段中,C为30%, G为30%, A为
25%, T为15%,则此片段为()
A. 双链DNA
B.单链DNA
C.双链RNA
D.单链RNA
〖解析〗:DNA所特有的碱基是T,RNA所特有的碱基是U,此片段中有T说明是DNA,如果是双链DNA 则存在碱基互补配对原则,即存在A=T,C=G的关系,而此片段A 工T,说明为DNA单链.
〖答案〗:B
例2某基因含有碱基6000对,则由该基因转录的信使RNA 上碱基数,以及它所控制合成的蛋白质中氨基酸数最多分别为()
A. 3000 1000
B.6000 2000
C.3000 3000
D.6000 1000
〖解析〗:基因是双链,RNA是单链,RNA上3个碱基决定1个氨基酸?则基因中碱基数、信使RNA上碱基数和蛋白质中氨基酸个数比例为6:3:1,此基因
中有碱基6000对即12000个,则其转录的mRNA 中的碱基数为6000个,所控制合成的蛋白质中氨基酸个数为2000个.
〖答案〗:B
例3如果甲细胞比乙细胞RNA的含量多,可能的原因是()
A甲合成的蛋白质比乙多
B、乙合成的蛋白质比甲多C甲含有的染色体比乙多
D甲含的DNA比乙多
2n个碱基,该mRNA旨导合成的蛋白质中最多有n/3个
解析:本题主要考查对中心法则的理解。RNA作为合成蛋白质的中间媒介物,其中信使RNA作为蛋白质的模板,转运RNA作为运载氨基酸的工具,核糖体
RNA为核糖体的组成成分,因而RNA含量越多,说明蛋白质的合成代谢越旺盛。
答案:A
例4下列细胞,不能合成蛋白质的是()
A、胰腺细胞 B 、肠黏膜细胞
C、成熟的红细胞
D、白细胞
解析:A、B、D选项中的细胞都有细胞核,都能通过转录,翻译过程形成蛋白质。成熟的红细胞,由于没有细胞核,因而就无法转录形成信使RNA,因而不能合成蛋白质,所以它的寿命比较短。
答案:C
四.课后精练
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(一)选择题
1. 下列物质是RNA的组成成分的一组是(
)
A. 脱氧核糖、碱基和磷酸
B. 脱氧核糖、核酸和磷酸
C. 核糖、嘧啶和核酸
D. 核糖、碱基和磷酸
2. 构成人体的核酸有两种,构成核酸的基本单位一核
苷酸有()
A. 2种
B.4 种
C.5 种
D.8 种
3. 下列与翻译过程无关的物质是()
A. DNA
B.RNA
C.tRNA
D. 核糖体
4. 在遗传信息的转录和翻译过程中,翻译者是
()
A.基因
B.mRNA
C.tRNA
D.遗传密码
5.人体细胞遗传密码子约有( )
A.4 种
B.5 种
C.61种
D.64种
6. mRNA勺核苷酸序列与( )
A. DNA分子的两条链的脱氧核苷酸序列互补
B. DNA分子的一条链的脱氧核苷酸序列互补
C. 某一tRNA分子的核苷酸序列互补
D. 所有tRNA分子的核苷酸序列互补
7. DNA复制,转录和翻译后所形成的产物分别是
()
A. DNA RNA蛋白质
B.DNA、RNA和氨基酸
C.RNA DNA和核糖
D.RNA、DNA和蛋白质
8. 已知tRNA一端的3个碱基是CUA则此tRNA运载
的氨基酸是()
A. 亮氨酸
B.天冬氨酸
C.丙氨酸
D.缬氨酸
9. tRNA中有碱基40个,其中C+U为15个,那么转录
此RNA的DNA中G+A为()
A. 15
B.25
C.30
D.40
10. 蛋白酶的合成过程中,决定它性质的根本因素是
()
A.mRNA
B.tRNA
C.DNA
D.核糖体
11. 在人体中,由A、T、C3种碱基参与构成的核苷酸
共有()
A.8种
B.4 种
C.5 种
D.6 种
12. 某种蛋白质中含有200个氨基酸,在控制此蛋白质合成的DNA中,最少应有脱氧核甘酸()
A. 1200
B.600
C.400
D.200
13 .关于RNA的叙述,不正确的是()
A . RNA可作为逆转录的模板
B. 转运RNA是翻译的模板
C. 信使RNA上有密码子
D. RNA中没有T
14.下列DNA的翻译过程的说法中,错误的是()
A. 以细胞质中游离的的氨基酸为原料
B. 以核糖体RNA作为遗传信息模板
C. 以转运RNA为氨基酸运输工具
D. 合成具有一定氨基酸序列的蛋白质
15?据报道,美国哈佛大学医学院的科学家们研制了一项化学干扰技术,有望使人体的致病基因“沉默下来”。这项干扰技术很可能是干扰了细胞内的
()
A . ATP的分解过程
B .某信使RNA的合成过程
C .许多DNA的复制过程
D ?蛋白质代谢过程中的转氨基作用
16?反密码子是指()
A . DNA上三个相邻的碱基对
B. mRNA上三个相邻的碱基
C. tRNA上的三个碱基RNA
D . rRNA上的三个碱基
17. DNA的复制转录和蛋白质的合成分别发生在
()
A .细胞核,细胞质,核糖体
B. 细胞质,细胞核,核糖体
C. 细胞质,核糖体,细胞核
D. 细胞质,细胞核,核糖体
18?密码子的组成是()
A .由A,T,G,C四种碱基中的任何三个做排列组
合
B .由A,U,G,C四种碱基中的任何三个做排列组
合
C. 由A,T,C,G,U五中碱基中的任何三个做排
列组合
D. 由A,U,G,T四种碱基中的任何三个做排列
组合
19?下列不属于遗传信息转录必需条件的是()
A .解旋酶 B.ATP
C.模板链
D.氨基酸
20.某信使RNA分子中,U占20%,A占10%,那
么它的模板DNA片段中胞嘧啶占()
A. 25%
B.30%
C.35%
D.70%
21 . 一个转运RNA的一端碱基为CAG,此转运
RNA运载的氨基酸是()
A .精氨酸(CGA)B。丙氨酸(GCU)
C .丝氨酸(UCU )D。缬氨酸(GUC)
22. 对于一个动物个体来说,几乎所有的体细胞都
含有相同的基因,但细胞与细胞之间存在结构和功能的差异,这是因为它们合成不同的()
A.tRNA
B.mRNA
C..组蛋白
D.核糖体
23. DNA分子复制与遗传信息转录的相同之处是
()A?利用的模板都相同
B. 利用的原料都相同
C. 所利用的酶都相同 D ?都遵循碱基互补配对原则
24. 由n 个碱基组成的基因,控制合成由一条由多 肽链组成的蛋白质,氨基酸的平均相对分子质量 为a,则该蛋白质的相对分子质量最大为(
A. 每种转运RNA 能识别并转运多种氨基酸
B. 每种氨基酸只有一种转运 RNA 能转运它
C. 转运RNA 能识别信使RNA 的密码子
D. 转运RNA 转运氨基酸到细胞核内 -+
D.
①③④⑤
29. 人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同, 其根本原因是这两种细胞的
A. DNA 碱基排列顺序不同
B. 核糖体不同
C. 转运RNA 不同
D. 信使RNA 不同
30. 下列对转运RNA 的描述,正确的是
na A .
6 B 竺 i8(n i )
3 3 18(n 1) D.na 18(- 1) 6 6
25 .合成肽链时,岀现正常的肽链终止,是因为 (
c . na A .一个与 mRNA 链终止密码相应的 tRNA 携带氨基酸 B .不具有与 mRNA 链终止密码相应的反密码子 不能 tRNA
C. mRNA 在mRNA 链终止密码处停止合成
D. tRNA 上出现终止密码 26 .某RNA 分子中共有碱基n 个,其中A 的个数 为U 的2倍,G 的个数为C 的3倍。那么转录此 RNA 的基因中,A 与T 的和为 ( ) A.n/2
B.n/5
C.2n
D.不能确定 27 .甲培养基中含有15N 标记的尿嘧啶核糖核苷酸, 乙培养基中含有3
H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 分别用这两种培养基培养正在分化的人体细胞, 两种培养基中被标记物质的消耗量为 A .甲大于乙 C .甲等于乙 B.乙大于甲 D.无法确定 答案
(一)选择题 28 .下列各项过程中, 的有 ①DNA 复制 遵循“碱基互补配对原则” ( ②RNA 复制 ③转录 ④翻译 ⑤逆转录
A .①②③④⑤ B.①②③④
C .①②③⑤