廣東省惠州市2019年高考生物總復(fù)習(xí) 4-1 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成學(xué)案.doc

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第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 【自主學(xué)習(xí)】 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程、條件和特點(diǎn)； 2. 能說(shuō)出轉(zhuǎn)錄和翻譯的信息流向； 3. 能區(qū)別轉(zhuǎn)錄與翻譯的異同點(diǎn)。 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn) 1. 轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程、條件和特點(diǎn)；2.轉(zhuǎn)錄和翻譯的信息流向。 3.轉(zhuǎn)錄與翻譯的異同點(diǎn) 難點(diǎn) 1.轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程、條件和特點(diǎn)；2.轉(zhuǎn)錄和翻譯的信息流向。 3.轉(zhuǎn)錄與翻譯的異同點(diǎn) 【方法引導(dǎo)】 仔細(xì)觀察書(shū)本的“問(wèn)題探討”、“思考與討論”、“資料分析”等材料， 積極思考、交流，在討論、探究中解決問(wèn)題、得出結(jié)論、鍛煉能力。 【基礎(chǔ)知識(shí)】 一、 基礎(chǔ)知識(shí)——RNA 1、中文名稱(chēng)：______________，組成單位是______________，含有的五碳糖是______________，含有的含氮堿基有______________。 2、種類(lèi)：①______________（mRNA）：功能是____________________________。 ②______________（tRNA）：功能是____________________________。 ③______________（rRNA）：功能是____________________________。 二、 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（以真核細(xì)胞為例）：包含__________和__________兩過(guò)程。 1、 轉(zhuǎn)錄： ①概念：在________內(nèi)，以DNA的_______為模板， 按照_______________的原則合成________的過(guò)程。 （遺傳信息：從DNA的_____________中→RNA的__________________中） ②場(chǎng)所：____________________________。 ③模板：____________________________。 ④原料：____________________________。 ⑤所需酶：____________________________。 ⑥遵循原則：______________原則（即_______________________________________） ⑦過(guò)程： A、DNA雙鏈解開(kāi)，DNA雙鏈的 得以暴露。此處用到 酶。 B、游離的 隨機(jī)地與DNA鏈上的堿基碰撞，當(dāng)核糖核苷酸與DNA的堿基互補(bǔ)時(shí)，兩者以 結(jié)合。 C、新結(jié)合的核糖核苷酸連接到正在合成的mRNA分子上。此處用到 酶。 D、合成的mRNA從 上釋放。而后DNA雙鏈恢復(fù)。 思考1：DNA在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中是否需要將所有部位的螺旋都解開(kāi)？ 思考2：攜帶遺傳信息的mRNA通過(guò)________（結(jié)構(gòu)）從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中？此過(guò)程它穿過(guò)了________層膜？ 2、 翻譯： ①概念：在________中,以________為模板,合成具有一定________順序的________的過(guò)程。 （遺傳信息：從mRNA的_____________中→蛋白質(zhì)的__________________中） ②場(chǎng)所：____________________________。 ③模板：____________________________。 ④原料：____________________________。 ⑤所需酶：____________________________。 ⑥所需細(xì)胞器和工具：____________________________。 ⑦遵循原則：______________原則（即_______________________________________） 思考1：mRNA上的遺傳信息如何讀??？ 密碼子：在________上相鄰的______個(gè)堿基決定 。 密碼子共有__________種。起始密碼子有_________種和終止密碼子有_________種。 所有密碼子都有決定氨基酸嗎？ 密碼子與氨基酸之間是 一 一 對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎？ 思考2：游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線”上的呢？ 需要“搬運(yùn)工”—— 反密碼子：_______上有_____個(gè)堿基可以與mRNA上的三個(gè)堿基配對(duì)，共有______種。 tRNA：有______種，一個(gè)tRNA只能攜帶______種氨基酸；一個(gè)氨基酸可以由______ 種tRNA攜帶。 思考3：翻譯過(guò)程需要哪些種類(lèi)的RNA參與？ 思考4：翻譯過(guò)程是否遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)？如果有內(nèi)容是怎樣的？ 思考5：研究發(fā)現(xiàn)一條mRNA上相繼結(jié)合有多個(gè)核糖體同時(shí)進(jìn)行合成,這樣做有什么好處？ 【綜合提升】 考點(diǎn)一：基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過(guò)程（遺傳信息流向） （ ） （ ） 基因 mRNA 蛋白質(zhì) 細(xì)胞核(主) 細(xì)胞質(zhì)中的核糖體 考點(diǎn)二：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 時(shí)間 場(chǎng)所 模板 原料 酶 產(chǎn)物 模板去向 特點(diǎn) 堿基配對(duì)方式 （堿基互補(bǔ)配對(duì)原則） 遺傳信息流向 考點(diǎn)三：DNA、mRNA和蛋白質(zhì)的計(jì)算 DNA（基因）中的堿基數(shù) ： mRNA中的堿基數(shù) ： 氨基酸數(shù)=______________________。 （提示：當(dāng)題目中問(wèn)及“至少”或“最多”相應(yīng)數(shù)量時(shí)，是因?yàn)椴豢紤]____________密碼子。） l 【預(yù)習(xí)自測(cè)】 1、牛胰島素由51個(gè)氨基酸組成，則決定該蛋白質(zhì)的基因至少有多少個(gè)堿基（ ） A、17個(gè) B、51個(gè) C、153個(gè) D、306個(gè) 2． 已 知一段mRNA含有30個(gè)堿基，其中A和G有12個(gè)，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有C和T的個(gè)數(shù)是（ ） A．12 B．24 C．18 D．30 3.合成一條含1000個(gè)氨基酸的多肽鏈，需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的個(gè)數(shù)，信使RNA上的堿基個(gè)數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對(duì)數(shù)至少依次是（ ） A．1000個(gè)、3000個(gè)和3000對(duì) B．1000個(gè)、3000個(gè)和6000對(duì) C．300個(gè)、300個(gè)和3000對(duì) D．1000個(gè)、3000個(gè)和1500對(duì) 4.已知一個(gè)蛋白質(zhì)由2條肽鏈組成，連接氨基酸的肽鍵共有198個(gè)，翻譯該蛋白質(zhì)的mRNA中有A和G共200個(gè)，則該mRNA中的C和U不能少于：（ ） A．200個(gè)　 B．400個(gè)　　 C．600個(gè) D．800個(gè) 5.某基因由9002個(gè)脫氧核苷酸組成，該基因控制合成的蛋白質(zhì)有兩條多肽鏈。組成此蛋白質(zhì)最多的氨基酸分子數(shù)目和最少的氨基數(shù)分別是（ ） A、1500個(gè)和2個(gè) B、4500個(gè)和2個(gè) C、1500個(gè)和1個(gè) D、4500個(gè)和1個(gè) 第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 l 【課堂檢測(cè)】 1．下列與翻譯過(guò)程無(wú)關(guān)的物質(zhì)是(　　) A．DNA B．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA C．信使RNA D．核糖體 [答案]　A 2．下列各項(xiàng)中，不屬于遺傳信息轉(zhuǎn)錄所必需的條件的是(　　) A．解旋酶 B．ATP C．模板鏈 D．氨基酸 [答案]　D 3．轉(zhuǎn)錄過(guò)程：，該片段中包含的堿基種類(lèi)、核苷酸種類(lèi)依次是(　　) A．4、5 B．5、4 C．5、5 D．5、8 [答案]　D 4．堿基互補(bǔ)配對(duì)發(fā)生在(　　) A．DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 B．轉(zhuǎn)錄和翻譯C．復(fù)制和翻譯 D．復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯 [答案]　D 5．已知一段信使RNA有30個(gè)堿基，其中A和C共有12個(gè)，那么轉(zhuǎn)錄成信使RNA的一段DNA分子中G和T的數(shù)目以及該信使RNA經(jīng)翻譯而合成肽鏈時(shí)，應(yīng)脫去的水分子數(shù)目分別是(　　) A．12和30 B．30和90 C．18和0 D．30和9 [答案]　D 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 l 【當(dāng)堂訓(xùn)練】 1．合成一條含1 000個(gè)氨基酸的多肽鏈，需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的個(gè)數(shù)、信使RNA上的堿基個(gè)數(shù)和雙鏈DNA上的堿基對(duì)數(shù)至少依次是(　　) A．1 000個(gè)、3 000個(gè)和3 000對(duì) B．1 000個(gè)、3 000個(gè)和6 000對(duì) C．300個(gè)、300個(gè)和3 000對(duì) D．1 000個(gè)、3 000個(gè)和1 500對(duì) [答案]　A 2．下列哪項(xiàng)是DNA和RNA共同具有的(　　) A．規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) B．脫氧核糖 C．尿嘧啶 D．腺嘌呤 [答案]　D 3．組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子共有(　　) A．4個(gè) B．20個(gè) C．61個(gè) D．64個(gè) [答案]　C 4．下圖是蛋白質(zhì)合成示意圖。 請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)轉(zhuǎn)錄的模板是[　]________中的一條鏈，該鏈的相應(yīng)段堿基順序是__________________。 (2)翻譯的場(chǎng)所是[　]________，翻譯的模板是[　]________，運(yùn)載氨基酸的工具是[　]________，翻譯后的產(chǎn)物是________。 (3)遺傳物質(zhì)DNA主要分布在________中，也有一部分分布在________中。 [答案]　(1)[④]DNA　TACCGAAGAAAG (2)[②]核糖體　[③]mRNA　[①]tRNA　蛋白質(zhì) (3)細(xì)胞核　細(xì)胞質(zhì) 第1節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 l 【課后拓展】 1.某基因中含有1200個(gè)堿基對(duì)，則由它控制合成的含有兩條肽鏈的蛋白質(zhì)分子中最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是 （ ） A．198 B．398個(gè) C．400個(gè) D．798個(gè) 2.右圖表示DNA（基因）控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程，請(qǐng)分析回答： （1）根據(jù)圖中的堿基，可推測(cè)包括了 種核苷酸。 （2）DNA的兩條鏈中， 鏈為模板鏈。 遺傳密碼（密碼子）存在于 鏈上（請(qǐng)寫(xiě)標(biāo)號(hào)）。 （3）如果控制合成的蛋白質(zhì)含兩條肽鏈，49個(gè)肽鍵， 則控制其合成的基因至少有 個(gè)脫氧核苷酸。 3．在正常人體細(xì)胞中基因abl位于9號(hào)染色體上，表達(dá)量極低，不會(huì)誘發(fā)癌變。在慢性骨髓瘤病人細(xì)胞中，該基因卻被轉(zhuǎn)移到第22號(hào)染色體上，與bcr基因相融合。發(fā)生重排后基因內(nèi)部不受影響，但表達(dá)量大為提高，導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控，發(fā)生癌變。下圖一表示這種細(xì)胞癌 變的機(jī)理，圖二表示基因表達(dá)的某一環(huán)節(jié)，據(jù)圖回答： (1)細(xì)胞癌變是細(xì)胞畸形分化的結(jié)果，據(jù)圖一分析，細(xì)胞分化的根本原因是____________，其調(diào)控機(jī)制主要發(fā)生在[　]________過(guò)程。 (2)圖二示圖一中的[　]________過(guò)程，其場(chǎng)所是[　]________。 (3)分析圖二可見(jiàn)，纈氨酸的密碼子是________，連接甲硫氨酸和賴(lài)氨酸之間的化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)式是______________________。 (4)bcr/abl融合基因的遺傳信息在從堿基序列到氨基酸序列的傳遞過(guò)程中，遺傳信息的傳遞有損失的原因是___________________。 [答案]　(1)特定基因的選擇性表達(dá)　[③]轉(zhuǎn)錄 (2)[④]翻譯　[⑦]核糖體 (3)GUC　—NH—CO— (4)終止密碼子沒(méi)有對(duì)應(yīng)的氨基酸 4．油菜植物體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運(yùn)向種子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如下圖甲所示，浙江農(nóng)科院陳錦清教授根據(jù)這一機(jī)制培育出高產(chǎn)油油菜，產(chǎn)油率由原來(lái)的35%提高到58%。其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成，圖乙是基因A或B表達(dá)的部分過(guò)程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)酶a與酶b結(jié)構(gòu)上的區(qū)別是____________________________。 (2)圖乙所示遺傳信息的傳遞過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______；圖中結(jié)構(gòu)⑤的名稱(chēng)是________；氨基酸②的密碼子是________；圖中④形成后到達(dá)此場(chǎng)所是否穿過(guò)磷脂分子？ ________________________________________________________________________。 (3)在基因B中，α鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄鏈，陳教授及其助手誘導(dǎo)β鏈也能轉(zhuǎn)錄，從而形成雙鏈mRNA，提高了油脂產(chǎn)量，其原因是 _________________________________________________________。 [答案]　(1)構(gòu)成它們的氨基酸的種數(shù)、數(shù)目和排列順序不同，其空間結(jié)構(gòu)不同 (2)翻譯　tRNA　UCU　否 (3)形成雙鏈后，mRNA不能與核糖體結(jié)合，從而不能合成酶b；而細(xì)胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高。