2018版高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第三節(jié) 第1課時(shí) 從基因到蛋白質(zhì)教學(xué)案 蘇教版必修2.doc

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第1課時(shí)　從基因到蛋白質(zhì) 1.基因的表達(dá)是通過基因控制蛋白質(zhì)的合成來實(shí)現(xiàn)的。 2．轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配 對原則合成RNA的過程。 3．mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基叫做一個(gè)遺 傳密碼子。 4．翻譯是指以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序 蛋白質(zhì)的過程。 5．tRNA的一端的3個(gè)特定堿基，能專一性地與mRNA 上相對應(yīng)的遺傳密碼子配對，稱為反密碼子。 6．一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，并同 時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成。 一、轉(zhuǎn)錄 1．概念解讀 轉(zhuǎn)錄 2．過程[填圖] 3．意義 通過轉(zhuǎn)錄，DNA分子把遺傳信息傳遞到mRNA上。 4．遺傳密碼子 (1)概念：mRNA上決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。 (2)種類：64種。 (3)功能： ①有61個(gè)密碼子負(fù)責(zé)20種氨基酸的編碼，剩余3個(gè)是終止密碼子(UAA、UAG、UGA)，不編碼任何氨基酸。 ②AUG是真核細(xì)胞唯一的起始密碼子，同時(shí)還編碼甲硫氨酸。 二、翻譯 1．概念：在細(xì)胞中，游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列蛋白質(zhì)的過程。 2．場所：細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上。 3．條件：mRNA、tRNA、核糖體、多種氨基酸和多種酶的共同參與，消耗能量。 4．過程[填圖] 5．結(jié)果：合成具有一定氨基酸序列的肽鏈。肽鏈從核糖體上脫離，再經(jīng)過加工形成一定的空間結(jié)構(gòu)，最終形成具有一定功能的蛋白質(zhì)分子。 1．判斷下列說法的正誤 (1)轉(zhuǎn)錄和翻譯主要發(fā)生在細(xì)胞核() (2)轉(zhuǎn)錄只需要RNA聚合酶() (3)轉(zhuǎn)錄的原料是四種游離的脫氧核糖核苷酸() (4)在一條mRNA上有64個(gè)密碼子() (5)轉(zhuǎn)錄和翻譯都遵循堿基互補(bǔ)配對原則(√) (6)翻譯是指在核糖體上形成具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)過程() 2．細(xì)胞核中的DNA不能直接到細(xì)胞質(zhì)中指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，在DNA和蛋白質(zhì)之間充當(dāng)信使的物質(zhì)是(　　) A．ATP　　　　B．mRNA　　　　C．氨基酸 解析：選B　mRNA能在DNA和蛋白質(zhì)之間充當(dāng)信使，ATP、氨基酸等其他物質(zhì)則不能。 3．DNA模板鏈的一段堿基序列為TACAGACGA，正好決定一個(gè)三肽。與此對應(yīng)的mRNA的堿基順序?yàn)?　　) A．AUGUCUGCU B．TACCGAAGA C．UACAGACGA 解析：選A　在轉(zhuǎn)錄的過程，遵循堿基互補(bǔ)配對原則，但是A只能與U配對，T只能與A配對，C和G配對。 4. 關(guān)于密碼子的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．能決定氨基酸的密碼子為64個(gè) B．一種氨基酸可有多種對應(yīng)的密碼子 C．CTA肯定不是密碼子 解析：選A　密碼子表中一共有64種密碼子，其中有3個(gè)終止密碼子不能決定氨基酸，因此能決定氨基酸的密碼子為61個(gè)；決定氨基酸的密碼子有61種，而氨基酸一共有20種，因此一種氨基酸可有多種對應(yīng)的密碼子；密碼子是指mRNA上的三個(gè)相鄰的堿基，因此不含T堿基。 5．一個(gè)tRNA一端的三個(gè)堿基為CGA，它運(yùn)載的氨基酸是(　　) A．精氨酸(密碼CGA) B．丙氨酸(密碼GCU) C．酪氨酸(密碼UAU) 解析：選B　一個(gè)tRNA的一端三個(gè)堿基為CGA，則其對應(yīng)的密碼子是GCU，編碼的氨基酸是丙氨酸。 6．DNA決定mRNA的序列是通過(　　) A．mRNA的密碼子 B．tRNA的轉(zhuǎn)運(yùn) C．堿基互補(bǔ)配對 解析：選C　DNA決定RNA的序列是通過堿基互補(bǔ)配對實(shí)現(xiàn)的。 7．基因表達(dá)過程中轉(zhuǎn)錄和翻譯的模板分別是(　　) A．DNA、DNA　　B．DNA、mRNA　　C．DNA、tRNA 解析：選B　基因表達(dá)過程中轉(zhuǎn)錄是以DNA分子的一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料，合成mRNA的過程；翻譯是以mRNA為模板，以tRNA為運(yùn)載工具，以氨基酸為原料，在核糖體中合成多肽的過程。 1．基本單位 核糖核苷酸 (1)元素種類：C、H、O、N、P。 ①核糖的組成元素是C、H、O； ②磷酸的特征元素是P； ③堿基的特征元素是N。 (2)堿基四種，分別是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。其中U是RNA特有的堿基，其他三種與DNA共有。 2．RNA的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) (1)一般是單鏈，結(jié)構(gòu)沒有雙螺旋的DNA穩(wěn)定。 (2)一個(gè)細(xì)胞中RNA種類和數(shù)量都比DNA多。 (3)能通過核孔從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中。 (4)完成使命的RNA迅速降解，保證生命活動(dòng)的有序進(jìn)行。 3．RNA的種類和功能 mRNA tRNA rRNA 結(jié)構(gòu) 單鏈 具有密碼子 三葉草形，具有反密碼子 無 特點(diǎn) 攜帶從DNA轉(zhuǎn)錄來的遺傳信息 一端攜帶特定的氨基酸，另一端與特定密碼子進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對 來自核仁 功能 翻譯的直接模板 轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸，識(shí)別密碼子 參與核糖體構(gòu)成　 分布 細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中(常與核糖體結(jié)合) 細(xì)胞質(zhì)中 核糖體 共性 主要在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生，基本單位都是核糖核苷酸，在翻譯過程中共同發(fā)揮作用 [名師點(diǎn)撥]　基因與DNA、染色體的關(guān)系 (1)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，因此一個(gè)DNA分子上具有許多基因。 (2)脫氧核苷酸排列順序的特異性和多樣性決定了基因的特異性和多樣性。 (3)由于基因的選擇性表達(dá)，因此轉(zhuǎn)錄的模板不是DNA分子完整的一條鏈，而是基因中的一條脫氧核苷酸鏈，所以mRNA的種類和數(shù)量要多于DNA的種類和數(shù)量。 (4)基因的主要載體是染色體，且在染色體上呈線性排列。真核細(xì)胞中基因的其他載體有線粒體和葉綠體。 [思考探究] 1．(1)從化學(xué)成分上比較，DNA和RNA有什么不同？ 提示：DNA特有的成分是脫氧核糖和胸腺嘧啶(T)；RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶(U)。 (2)根據(jù)mRNA中堿基的排列順序能否準(zhǔn)確寫出氨基酸的序列？若已知氨基酸的序列，能否確定mRNA中的堿基排列順序？ 提示：前者可以，后者不能確定。因?yàn)橐环N密碼子對應(yīng)一種氨基酸，但一種氨基酸可以有多種密碼子。 [題組沖關(guān)] 1.右圖為tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．堿基T是合成RNA的原料 B．每種tRNA在a處可以攜帶多種氨基酸 C．tRNA主要在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用 D．c處表示密碼子，可以與mRNA上的堿基互補(bǔ)配對 解析：選C　堿基T是構(gòu)成DNA的組分，不是構(gòu)成RNA的組分；每種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，故每種tRNA 在a處只可以攜帶一種氨基酸；tRNA參與翻譯過程，翻譯主要在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體進(jìn)行，tRNA主要在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮作用，還有葉綠體和線粒體內(nèi)也可發(fā)生翻譯過程，故少量tRNA在線粒體和葉綠體中發(fā)揮作用；c處表示反密碼子，可以與mRNA上的堿基互補(bǔ)配對。 2．同一物種的兩類細(xì)胞各產(chǎn)生一種分泌蛋白，組成這兩種蛋白質(zhì)的各種氨基酸含量相同，但排列順序不同，其原因是參與這兩種蛋白質(zhì)合成的(　　) A．tRNA種類不同 B．mRNA堿基序列不同 C．核糖體成分不同 D．同一密碼子所決定的氨基酸不同 解析：選B　兩種蛋白質(zhì)的各種氨基酸的排列順序是由控制合成多肽的模板mRNA的堿基排列順序決定的，mRNA的堿基排列順序不同，其控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸排列順序不同。 1．轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較 項(xiàng)目 DNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 場所 主要是細(xì)胞核 主要是細(xì)胞核 主要是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體 模板 DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 mRNA 原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸 時(shí)間 細(xì)胞分裂間期 生物生長發(fā)育的過程中 產(chǎn)物 2個(gè)相同的DNA RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì) 特點(diǎn) 邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，DNA仍保留 1個(gè)mRNA分子可結(jié)合多個(gè)核糖體，提高合成蛋白質(zhì)的速度 堿基配對 A－T，T－A， C－G，G－C A－U，T－A， C－G，G－C A－U，U－A， C－G，G－C 遺傳信息流向 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白質(zhì) 意義 儲(chǔ)存和傳遞遺傳信息 表達(dá)遺傳信息，使生物表現(xiàn)出各種性狀 2．遺傳信息、密碼子與反密碼子的比較 項(xiàng)目 遺傳信息 密碼子 反密碼子 存在位置 在DNA上，是基因中脫氧核苷酸的排列順序 在RNA上，是mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基 在tRNA上，是與密碼子互補(bǔ)配對的3個(gè)堿基 作用 決定蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序 直接決定蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序 與mRNA上3個(gè)堿基互補(bǔ)，以確定氨基酸在肽鏈上的位置 對應(yīng)關(guān)系 [名師點(diǎn)撥]　遺傳密碼子的特性 (1)特殊性：一種密碼子只決定一種特定的氨基酸。 (2)簡并性：一種氨基酸可能有幾種密碼子。這一方面能在一定程度上防止由于堿基的改變而導(dǎo)致氨基酸種類的改變，有利于遺傳性狀的穩(wěn)定即增強(qiáng)容錯(cuò)性；另一方面，可提高翻譯速度。 (3)通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子。 (4)64個(gè)密碼子中有61個(gè)密碼子能夠編碼20種氨基酸，也就是說這61個(gè)密碼子有互補(bǔ)的反密碼子。 (5)64個(gè)密碼子中有3個(gè)終止密碼子沒有對應(yīng)的氨基酸，也沒有互補(bǔ)的反密碼子，這恰恰是肽鏈合成終止的信號。 [思考探究] 2．(1)翻譯的時(shí)候是核糖體移動(dòng)還是mRNA移動(dòng)？ 提示：翻譯時(shí)核糖體沿mRNA移動(dòng)，讀取密碼子，而mRNA不移動(dòng)。 (2)翻譯時(shí)一條mRNA上只能結(jié)合一個(gè)核糖體嗎？ 提示：一條mRNA上可以結(jié)合多個(gè)核糖體，并同時(shí)進(jìn)行多條相同肽鏈的合成。 (3)如何判斷核糖體移動(dòng)的方向？ 提示：①與RNA聚合酶的移動(dòng)方向相同。②具有多個(gè)核糖體時(shí)，由肽鏈最短的指向肽鏈最長的方向。 (4)一種tRNA能夠轉(zhuǎn)運(yùn)幾種氨基酸？ 提示：一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。 (5)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，三者有什么不同？ 提示：復(fù)制時(shí)A與T配對；而轉(zhuǎn)錄時(shí)A與U、T與A配對，翻譯時(shí)A與U配對。 (6)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯都需要模板，其模板分別是什么？ 提示：復(fù)制時(shí)，DNA的兩條鏈都作為模板；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板；翻譯是以mRNA為模板。 [題組沖關(guān)] 3.tRNA具有轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的功能，如圖tRNA攜帶的氨基酸是(各選項(xiàng)括號中內(nèi)容為相應(yīng)氨基酸的密碼子)(　　) A．精氨酸(CGC) B．丙氨酸(GCG) C．甘氨酸(GGC) D．脯氨酸(CCG) 解析：選B　tRNA的反密碼子都與mRNA上的堿基互補(bǔ)配對，根據(jù)圖解tRNA上反密碼子是CGC，則密碼子是GCG，決定丙氨酸。 4．如圖為核糖體的組成及功能圖，據(jù)圖判斷下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．核糖體是由a和b兩部分組成的，肽鏈合成前后，兩部分是分離的 B．c是mRNA，核糖體沿c向右側(cè)移動(dòng) C．d是多聚核糖體，它的形成可提高mRNA的利用率 D．e是有完全功能的蛋白質(zhì) 解析：選D 　由圖可知，核糖體是由a和b兩部分組成的，肽鏈合成前后，兩部分是分離的；c是mRNA，根據(jù)多肽鏈的長度可知，核糖體沿c向右側(cè)移動(dòng)；d是多聚核糖體，它的形成可提高mRNA的利用率；e為多肽鏈，經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工后才是有完全功能的蛋白質(zhì)。 5．假設(shè)有一段mRNA上有60個(gè)堿基，其中A有15個(gè)，G有25個(gè)，那么轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子區(qū)段中，“C＋T”的個(gè)數(shù)以及該mRNA翻譯成的蛋白質(zhì)所含氨基酸的個(gè)數(shù)分別是(不考慮終止密碼子)(　　) A．60、20　　　　　　　 B．80、40 C．40、20 D．40、30 解析：選A　該mRNA上有60個(gè)堿基，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子區(qū)段中有120個(gè)堿基。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，在雙鏈DNA中，A＝T、C＝G，所以C＋T占了全部堿基的一半；mRNA上相鄰的三個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，所以該mRNA翻譯成的蛋白質(zhì)所含氨基酸的個(gè)數(shù)＝60/3＝20(個(gè))。 [方法規(guī)律] 基因表達(dá)過程中的相關(guān)數(shù)量計(jì)算 (1)轉(zhuǎn)錄時(shí)只以DNA的一條鏈為模板，因此轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子中的堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1/2。 (2)翻譯過程中，mRNA中每3個(gè)堿基決定1個(gè)氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基的1/3。 (3)計(jì)算中“最多”和“最少”的分析： 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，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基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(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)問題時(shí)，應(yīng)加上“最多”或“至少”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。  一、選擇題 1．下列敘述不正確的是(　　) A．基因是DNA上具有遺傳效應(yīng)的片段 B．基因在染色體上呈線性排列 C．染色體是基因的主要載體 D．染色體是由脫氧核苷酸組成的 解析：選D　染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，DNA是由脫氧核苷酸組成的。 2．關(guān)于染色體、DNA、基因關(guān)系的敘述，正確的是(　　) A．DNA是染色體的唯一成分 B．一個(gè)DNA分子上只有一個(gè)基因 C．DNA分子上的基因不都同時(shí)表達(dá) D．三者的基本結(jié)構(gòu)單位都是脫氧核苷酸 解析：選C　染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成；一個(gè)DNA分子上含有許多個(gè)基因；基因的表達(dá)具有選擇性，即在某一時(shí)刻DNA分子上的基因，有的表達(dá)有的不表達(dá)；染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸，蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸。 3．下列關(guān)于密碼子和反密碼子的敘述，正確的是(　　) A．密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上 B．密碼子位于tRNA上，反密碼子位于mRNA上 C．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于tRNA上 D．密碼子位于rRNA上，反密碼子位于mRNA上 解析：選A　密碼子是指mRNA上能決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。反密碼子是指tRNA的一端的3個(gè)相鄰的堿基，能與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對。 4．蛋白質(zhì)最終是由基因編碼的。要表達(dá)出基因所編碼的蛋白質(zhì)，關(guān)鍵是(　　) A．DNA的合成　　　　　　 B．DNA的復(fù)制 C．染色體的形成 D．轉(zhuǎn)錄和翻譯 解析：選D　基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段，因此要表達(dá)出基因所編碼的蛋白質(zhì)，關(guān)鍵是轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。 5．下列有關(guān)核糖體的敘述，不正確的是(　　) A．核糖體是合成多肽的場所 B．核糖體RNA的合成需要RNA聚合酶 C．一個(gè)mRNA上可結(jié)合多個(gè)核糖體 D．核糖體的形成一定與核仁有關(guān) 解析：選D　核糖體能與mRNA結(jié)合，是合成多肽的場所；核糖體RNA的合成是DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，在轉(zhuǎn)錄過程中需要RNA聚合酶催化；一個(gè)mRNA分子上可結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)合成多條肽鏈，這樣就大大加快了蛋白質(zhì)的合成速度；真核細(xì)胞中核糖體的形成與核仁有關(guān)，原核細(xì)胞中沒有核仁，也能形成核糖體。 6.右圖為真核細(xì)胞中發(fā)生的一項(xiàng)生理過程示意圖，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．該過程表示轉(zhuǎn)錄 B．該過程表示翻譯 C．圖中①是細(xì)胞核 D．圖中④表示肽鏈 解析：選B　圖示是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的翻譯過程。圖中①是核糖體，②是肽鏈，③是tRNA，④是mRNA。 7．如圖是蛋白質(zhì)合成的示意圖，a、b、c表示相應(yīng)物質(zhì)，①和②表示相應(yīng)過程，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．b從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到核糖體上需通過核孔 B．要完成②過程，核糖體必須沿著b移動(dòng) C．一種c物質(zhì)可以轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸 D．①過程必須有RNA聚合酶的催化 解析：選C　b是mRNA分子，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到核糖體上需通過核孔；由于蛋白質(zhì)的合成需要以mRNA分子為模板在核糖體上進(jìn)行，所以要完成②過程，核糖體必須沿著b移動(dòng)；一種c物質(zhì)即tRNA分子只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，而一種氨基酸可由幾種tRNA分子轉(zhuǎn)運(yùn)；①過程表示轉(zhuǎn)錄，必須有RNA聚合酶的催化才能正常進(jìn)行。 8．細(xì)胞中的核糖體通常不是單獨(dú)執(zhí)行功能，而是構(gòu)成多聚核糖體。研究表明，動(dòng)物卵裂期細(xì)胞中多聚核糖體的百分比明顯增高。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．核糖體的功能是合成蛋白質(zhì) B．分裂旺盛的細(xì)胞，需要合成大量蛋白質(zhì) C．多聚核糖體的形成可以大大縮短每條肽鏈的合成時(shí)間 D．多聚核糖體中的核糖體數(shù)目與mRNA的長度有關(guān) 解析：選C 　多聚核糖體只是讓很多核糖體可以一起工作，以增加蛋白質(zhì)的合成效率，每個(gè)肽鏈還是只能由一個(gè)核糖體來完成，而且所用時(shí)間并沒有縮短。 9．關(guān)于圖示生理過程的說法，不正確的是(　　) A．該圖所示的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程是同時(shí)進(jìn)行的，最可能發(fā)生在原核細(xì)胞內(nèi) B．mRNA上所含有的密碼子均能在tRNA上找到相對應(yīng)的反密碼子 C．該圖表示的是轉(zhuǎn)錄和翻譯，需要多種酶 D．該圖所示的生理過程所需的能量不可能來源于線粒體 解析：選B　mRNA上的終止密碼子不編碼氨基酸，在tRNA上不能找到相對應(yīng)的反密碼子。 二、非選擇題 10．如圖為蛋白質(zhì)合成的部分過程示意圖，據(jù)圖回答： (1)在蛋白質(zhì)合成過程中，該圖表示的過程稱為________。 (2)圖中①的結(jié)構(gòu)名稱是________，圖中②是________。 (3)在物質(zhì)③合成過程中，與DNA模板鏈上堿基A相配對的堿基是________。如果圖中的甲為甲硫氨酸，則其密碼子是________。 (4)若合成的蛋白質(zhì)分子中有60個(gè)氨基酸，則③中至少含________個(gè)堿基(不考慮終止密碼子)。 解析：(1)圖示為蛋白質(zhì)合成的翻譯過程。(2)圖中①是核糖體，②是tRNA。(3)物質(zhì)③是mRNA，其合成過程稱為轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程，該過程中與DNA模板鏈上堿基A相配對的堿基是U。圖中甲的反密碼子是UAC，其對應(yīng)的密碼子為AUG。(4)DNA(或基因)中堿基數(shù)∶mRNA上堿基數(shù)∶氨基酸個(gè)數(shù)＝6∶3∶1，若合成的蛋白質(zhì)分子中有60個(gè)氨基酸，則③mRNA中至少含603＝180個(gè)堿基(不考慮終止密碼子)。 答案：(1)翻譯　(2)核糖體　tRNA　(3)U　AUG　(4)180 一、選擇題 1．下列有關(guān)基因的說法，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是(　　) A．每個(gè)基因都是DNA分子上的一個(gè)片段 B．DNA分子上的每一個(gè)片段都是基因 C．基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位 D．基因位于染色體上，在染色體上呈線性排列 解析：選B　每個(gè)基因都是DNA分子上的一個(gè)片段；基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的功能單位和結(jié)構(gòu)單位，是有遺傳效應(yīng)的DNA片段；在染色體上呈線性排列。 2．決定某一個(gè)氨基酸的密碼子是(　　) A．DNA上的3個(gè)相鄰的堿基 B．轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的3個(gè)相鄰的堿基 C．基因上的3個(gè)相鄰的堿基 D．信使RNA上的3個(gè)相鄰的堿基 解析：選D　密碼子是指mRNA上能決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基。 3．下表所示為遺傳信息表達(dá)的過程。分析可知(　　) 基因 mRNA tRNA 肽鏈 …TAT……ATA… …UAU… …AUA… …酪氨酸… A．整個(gè)過程共有3種核苷酸參與 B．整個(gè)過程在核糖體上完成 C．基因和mRNA有相同的密碼子 D．AUA是反密碼子 解析：選D　整個(gè)過程既有DNA又有RNA參與，其中A參與2種核苷酸的構(gòu)成，T和U分別只參與1種核苷酸的構(gòu)成，因此共有4種核苷酸參與；轉(zhuǎn)錄過程在細(xì)胞核中完成，只有翻譯過程在核糖體上完成；只有mRNA上有密碼子。 4．細(xì)胞分裂和分化過程中都能發(fā)生的是(　　) A．復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯 B．染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體 C．轉(zhuǎn)錄和翻譯 D．著絲點(diǎn)分裂 解析：選C　細(xì)胞有絲分裂過程：間期會(huì)發(fā)生DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，即有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，即通過轉(zhuǎn)錄和翻譯形成蛋白質(zhì)。 5．某mRNA分子的序列為“…A－C－G－U－A－C－A－U－U…”，根據(jù)下表推測，由該mRNA分子編碼肽鏈的氨基酸順序是(　　) 密碼子 AUU ACG UAC 編碼的氨基酸 異亮氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 A．異亮氨酸—蘇氨酸—酪氨酸 B．酪氨酸—蘇氨酸—異亮氨酸 C．蘇氨酸—異亮氨酸—酪氨酸 D．蘇氨酸—酪氨酸—異亮氨酸 解析：選D　mRNA分子上相鄰的3個(gè)堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，一個(gè)密碼子決定一個(gè)氨基酸。據(jù)圖可知，該mRNA分子的密碼子依次為ACG、UAC、AUU，編碼的氨基酸依次為蘇氨酸、酪氨酸、異亮氨酸。 6．下面是人體某一條染色體上的色盲基因S示意圖，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．基因S片段中，含有成百上千個(gè)核糖核苷酸 B．基因S是有遺傳效應(yīng)的脫氧核苷酸序列 C．基因S控制的性狀在遺傳時(shí)，與性別無關(guān)聯(lián) D．基因S片段中的4種堿基對隨機(jī)排列 解析：選B　組成基因的基本單位是脫氧核苷酸，一個(gè)基因含有很多個(gè)脫氧核苷酸；基因是指有遺傳效應(yīng)的DNA片段；根據(jù)題中信息無法判斷基因S控制的性狀與性別是否有關(guān)聯(lián)；某種基因中堿基對的排列順序是確定的，而不是隨機(jī)排列的。 7．(江蘇高考)為在酵母中高效表達(dá)絲狀真菌編碼的植酸酶，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)榻湍钙珢鄣拿艽a子AGA，由此發(fā)生的變化有(多選)(　　) A．植酸酶氨基酸序列改變 B．植酸酶mRNA序列改變 C．編碼植酸酶的DNA熱穩(wěn)定性降低 D．配對的反密碼子為UCU 解析：選BCD　改變后的密碼子仍然對應(yīng)精氨酸，氨基酸的種類和序列沒有改變；由于密碼子改變，植酸酶mRNA序列改變；由于密碼子改變后C(G)比例下降，DNA熱穩(wěn)定性降低；反密碼子與密碼子互補(bǔ)配對，為UCU。 8．如圖為RNA的形成過程示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．c是游離的核糖核苷酸 B．a(chǎn)是編碼鏈，b是模板鏈 C．圖中RNA聚合酶的移動(dòng)方向是從左向右 D．轉(zhuǎn)錄完成后解開的雙螺旋不再重新形成 解析：選D　轉(zhuǎn)錄完成后DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)恢復(fù)。 9．下列關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述，正確的是(　　) A．一種tRNA可以攜帶多種氨基酸 B．DNA聚合酶是在細(xì)胞核內(nèi)合成的 C．反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個(gè)堿基 D．線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成 解析：選D　一種tRNA只能攜帶一種氨基酸；DNA聚合酶屬于蛋白質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上合成；反密碼子位于tRNA上。 二、非選擇題 10．操縱元是原核細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控的一種組織形式。如圖表示大腸桿菌細(xì)胞中組成核糖體蛋白質(zhì)(簡稱RP)的合成及調(diào)控過程，圖中①和②表示相關(guān)的生理過程，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)。核酶最早是在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的，其化學(xué)本質(zhì)是RNA。請回答下列問題： (1)發(fā)生過程①時(shí)，場所是________，啟動(dòng)子是________________識(shí)別、結(jié)合的部位。 (2)大腸桿菌細(xì)胞中RNA的功能有________(從a～e中選)。 a．作為遺傳物質(zhì)　b．傳遞遺傳信息　c．轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸　d．構(gòu)成核糖體　e．催化化學(xué)反應(yīng) 過程②合成的RP1的多肽有一段氨基酸序列為“－絲氨酸－組氨酸－谷氨酸－”，若它們的密碼子依次為UCG、CAU、CAG，則基因1模板鏈中決定這三個(gè)氨基酸的堿基序列為________________________________________________________________________。 (3)核酶可用于治療由DNA病毒引起的肝炎，研究表明，核酶通過切斷靶RNA(病毒mRNA)特定部位上兩個(gè)相鄰核糖核苷酸之間的_________來裂解靶RNA，阻止__________過程，抑制病毒復(fù)制。 (4)大豆中有一種成分“染料木黃酮”因能抑制rRNA形成而成為抗癌藥物的成分，其抗癌的機(jī)理是該物質(zhì)能抑制rRNA的形成，使細(xì)胞中____________，造成mRNA上的RBS被封閉，導(dǎo)致RP1等合成終止，進(jìn)而______________________________________________， 抑制癌細(xì)胞的生長和增殖。 解析：(1)圖中①為轉(zhuǎn)錄過程，發(fā)生在擬核中。啟動(dòng)子是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合部位。(2)大腸桿菌細(xì)胞中：mRNA可以傳遞遺傳信息；tRNA可以識(shí)別密碼子并轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)的氨基酸；rRNA是組成核糖體的重要成分；核酶(化學(xué)本質(zhì)是RNA)能催化化學(xué)反應(yīng)。RP1的多肽有一段氨基酸序列為“－絲氨酸－組氨酸－谷氨酸－”，它們的密碼子依次為UCG、CAU、CAG，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，基因1模板鏈中決定這三個(gè)氨基酸的堿基序列為AGC、GTA、GTC。(3)mRNA是翻譯的模板，核酶通過切斷靶RNA(病毒mRNA)特定部位上兩個(gè)相鄰核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵來裂解靶RNA，從而阻止翻譯過程，抑制病毒復(fù)制。(4)染料木黃酮能抑制rRNA形成，使細(xì)胞中缺乏rRNA，導(dǎo)致RP1與mRNA分子上的RBS位點(diǎn)結(jié)合從而終止核糖體蛋白的合成，進(jìn)而減少細(xì)胞中核糖體的數(shù)量，降低蛋白質(zhì)合成的速率，抑制癌細(xì)胞的生長和增殖。 答案：(1)擬核　RNA聚合酶 (2)bcde　AGC GTA GTC (3)磷酸二酯鍵　翻譯(或蛋白質(zhì)的合成或基因的表達(dá)) (4)缺乏rRNA　減少細(xì)胞中核糖體的數(shù)量，降低蛋白質(zhì)合成的速率