基因控制蛋白质的合成

基因控制蛋白质的合成 生物一轮复?4.3 基因控制蛋白质的合成,参看首辅74，80页, 习第28讲 编写:王鹏飞 审定:高三生物组 时间:2010-10-27 [考纲解读] 考纲内容 难度要求 考 纲 解 读 ? 说出遗传信息转录、翻译过程的区别和联系 遗传信息的转录? 能根据DNA、RNA和蛋白质的关系进行计算 ? 和翻译 ? 阐述中心法则内容并能对具体生物分析阐明 基因与性状 ? 会叙述基因与蛋白质及性状的关系 ? 的关系 人类基因组计划? ? 说出HGP的内容和意义 及意义 [知识梳理] 一、从基因到蛋白质 (一)转录 (1)与DNA复制相比，哪些细胞内能进行转录,场所是什么, (2)简述转录的过程。(参考书本第68页图4-10) ?解旋:在细胞提供________，在_RNA聚合酶__作用下，两条螺旋的双链解开。 ?合成RNA单链:以___________________________为，以_________________为 原料，在______________酶的作用下，并且需要__________供能，按照_____________ 原则合成与模板链互补的单链RNA。 ?RNA形成:形成的RNA链与模板链分开，DNA两条链恢复成________________。 (3)叙述转录过程的条件、特点、模板和产物去向。 (4)产生的RNA的种类及作用: ?信使RNA(mRNA):_____________________________________________________ ?_________________:______________________________________________________ ?_________________:_____________________________________________________ (二)翻译 (1)简述翻译的过程。(参考书本第71页图4-14) ?起始阶段:以_____________为原料，以与核糖体结合的____________为模板，周围环境中携带有氨基酸的_________可以通过其一端的____________按照碱基互补配对原则来识别mRNA上的__________，进而把所携带的氨基酸运至核糖体的特定位置，核糖体上的氨基酸在____的催化和_______供能的条件下通过______________就形成了肽链。 ?延伸阶段:随着肽链的合成，核糖体和mRNA之间可以通过相对移动，使mRNA上未翻译的密码子序列移至核糖体上，进而使肽链得到继续合成、延伸。 ?终止阶段:当位于核糖体上的mRNA区段上存在有____________________等密码子 时，因为没有相对应的__________，也就没有氨基酸过来，肽链不能继续延伸，翻译终止，随后，肽链离开核糖体进而被加工成具有特定空间结构和功能的蛋白质，mRNA则被降解。 (2)叙述翻译的场所、条件、模板和产物去向。 二、基因对性状的控制 达遗传信息即通过控制蛋白质合成来控制生物性状，是基因的功能之一。基因控制性状有两种方式: (1)间接控制:________________________________________________________________ 如:控制酪氨酸酶合成的基因异常?酪氨酸酶不能正常合成?酪氨酸不能正常转化为黑 色素?缺乏黑色素而表现为白化症状。 (2)直接控制:________________________________________________________________ 如:控制血红蛋白形成的基因中一对碱基改变?血红蛋白的结构发生变化?红细胞呈镰 刀状?红细胞容易破裂，患溶血性贫血。 三、中心法则及其发展 1(中心法则是用来表示遗传学上的遗传信息的传递(流动)方向。 2(中心法则的完整内容:______________________________________________________。 _________________________________。 3( ?写出具有细胞结构的生物的遗传信息流向:__ ?写出艾滋病病毒的遗传信息流向:__________________________________________。 写出烟草花叶病毒的遗传信息流向:_________________________________________。 ? 四、人类基因组计划 1(人类基因组计划的主要内容是完成人体_____条染色体上的全部基因的_______、 __________和_____________________的测定。 2(人类基因组计划的意义: ?__________________________________________________________________________ ?__________________________________________________________________________ ?__________________________________________________________________________ [点拨] 一、区别“遗传信息”、“密码子(遗传密码)”和“反密码子” 1.遗传信息是指 _____________________ ，遗传信息具有 性和_ 性。密码子是指 ______________ _____ ，共有 ____种密码子，能决定氨基酸的密码子有 种，共决定__ 种氨基酸，其余密码子为________。 反密码子是指 ____________________ ，共有 种反密码子。 2(不同生物体内的遗传信息不同，但他们的同一密码子对应的氨基酸____________。一种密码子可以决定_______________种氨基酸，但一种氨基酸可以对应__________种密码子。 一种tRNA转运______种氨基酸，但一种氨基酸可以由______种tRNA转运。 例1(有关蛋白质合成的叙述，错误的是 A(终止密码子不编码氨基酸 B(每种tRNA只转运一种氨基酸 C(tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D(核糖体可以在mRNA上移动 二、对基因指导蛋白质合成过程的理解 ( ) ( ) 决定 决定 决定 决定 遗传信息 密码子顺序 在_________中进行 在__________中进行 例2(下图为某真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问。 核编码的蛋白质 ? ? 核DNA RNA RNA 前体蛋白 线粒体 ? ? 线粒体合 RNA DNA 成的蛋白质 (细胞核) (线粒体) (1)完成过程?需要________________等物质从细胞质进入细胞核。 (2)从图中分析，核糖体的分布场所有______________________________。 (3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程??，将该真菌分别接种到含有溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测，该RNA聚合酶由_________________中的基因指导合成。 (4)用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α-鹅膏蕈碱抑制的过程是_____________(填序号)，线粒体功能_____________(填写“会”或“不会”)受到影响。 三、基因与性状的关系 1(基因与性状的数量关系 通常，基因和性状是___________关系，但是，有些性状受_____个基因影响，而有些基因 会影响______个性状。 2(基因对性状的作用关系 虽说基因决定生物性状，但是，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，因为生物的性状往往是_________和___________共同作用的结果。总体来说，基因可以与基因相互作用、基因可以与环境(如:内部环境的代谢产物、外部环境的理化条件)相互作用来影响性状。 3(DNA(基因)多样性 蛋白质多样性 生物多样性 例3(如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中不能得出的结论是 ( ) 基因? 基因? 基因? 基因? 酶? 酶? 酶? 酶? N,乙酰鸟氨酸 鸟氨酸 瓜氨酸 精氨酰琥珀酸 精氨酸 A(精氨酸的合成是由多个基因共同控制的 B(基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C(若基因?不表达，则基因?和?也不表达 D(若产生鸟氨酸依赖突变型脉孢霉，则可能是基因?发生突变 三、基因表达中的相关数量计算 α 1(DNA与mRNA之间的数量关系 A G DNA转录图解如右图所示: DNA G A β以____链为模板转录 RNA γ A A 请先填出图中空缺部分，由图得出: (1)α链碱基数=____________=____________=________________________ (2)Aα+Tα=__________=___________;Gα+Cα=__________=____________ 2(因为DNA、mRNA上有一些碱基不编码氨基酸，所以，假设实际上编码了n个氨基酸，则mRNA上所需的碱基数目应为___________，基因上碱基数目应为______________。在一般题目中，求氨基酸数有“最多”、求碱基数有“最少”字样，我们可以直接按照氨基酸数:核糖核苷酸数:脱氧核苷酸数=_____________计算。 例3(已知在某mRNA中尿嘧啶所占比例为20%，腺嘌呤所占比例为10%，那么，转录该mRNA的基因中胞嘧啶所占比例至少为多少, 例4(已知某蛋白质由一条肽链构成，控制其合成的基因具有n个碱基长度。假设脱氧核苷酸的平均分子质量为a，氨基酸的平均分子质量为b，则该基因片段的分子质量为多少,该蛋白质的分子质量最大为多少, 四、联系对比DNA复制、转录、翻译、逆转录和RNA自我复制 遗传物 质功能 DNA复制 转录 翻译 逆转录 RNA复制 时间 场所 原料 模板 其他 条件 碱基互 补配对 产物 遗传信 息传递 方向 过程 特点 模板 去向 产物 去向