科学·技术·社会　酶为生活添姿彩教学设计一等奖

4.1 基因指导蛋白质的合成 教学目标：

1. 遗传信息的翻译过程

2. 复制转录翻译的比较

教学重点：

1. 理解基因表达翻译的概念和过程

2. 认知和区分相关概念：遗传信息、遗传密码、反密码子；

教学难点：

1. 比较转录和翻译的不同点；

2. 计算问题：基因(DNA)碱基、RNA碱基和氨基酸的对应关系。

教学过程：

复习转录过程

一、遗传信息的翻译：

1、概念：_______________________________________________________________________。

部位：___________________________ 原料：____________________________ 模板：____________________________ 结果：___________________________________________ 2、实质___________________________________________________________

____________。

3、碱基与氨基酸之间的对应关系：

DNA、RNA各自有_______种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有_____种，1个氨基酸的编码至少需要____个碱基，而每3个碱基有__________________________（用乘法等式表示）种组合。，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸。

密码子：mRNA上决定一个氨基酸的____个相邻的碱基叫做密码子，共有_____个密码子。其中起始密码____个，分别是_________、______________；终止密码______个，分别是

___________、________________、_________________。

4、氨基酸的“搬运工”

tRNA:呈________形状，一端为_________________的部位，另一端有_____个碱基，每个tRNA上的3个碱基可以与_________上的密码子互补配对，称为反密码子。 5、翻译过程：

氨基酸有_________种，决定氨基酸的密码子共有_________种，

一种tRNA只能携带___种氨基酸,一种氨基酸可以由______种tRNA携带。

mRNA ……U－U－A－G－A－U－A－C－U ……这mRNA上有多少个密码子？UGA

UCG Ⅱ

Ⅰ

GAA UUC ACU

AAG CUU C G C

写出相应的反密码子，并根据密码子表，列出相应的氨基酸序列。

有密码子________个

与其相应的反密码子为_______________________________________ 氨基酸序列为_______________________________________________（查密码子表填写）

二、遗传信息、密码子、反密码子的区别：

遗传信息：控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序

遗传“密码子”： mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它决定蛋白质中的氨基酸排列顺序

反密码子：tRNA分子与mRNA分子

中密码子互补配对的三个碱基

存在部位

作用

遗传信

息

密码子

反密码

子

三、复制、转录和翻译的比较：

步骤

场所

模板

条件

原料

产物

遗传信息传递方向

四、例题导学：

例1.（2004年上海）组成人体蛋白质的20种氨基酸对应的密码子共有（

）

A．4

B．

20

C．61

D．64 解析：考查氨基酸的密码子。密码子共有64个，但是有3个是终止密码子不决定氨基酸，故决定氨基酸的密码子共有61个。

答案：C 例2.一个转运RNA一端的三个碱基是CGA，这个RNA转运的氨基酸是（

）

A．酪氨酸（UAC）

B．谷氨酸（GAG）

C．精氨酸（CGA）

D．丙氨酸（GCU）

解析：一种转运RNA只能转运一种特定的氨基酸，每种转运RNA的一端有三个碱基，这三个碱基能与信使RNA的碱基配对，遗传学上把信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫做密码子，转运RNA以信使RNA为模板，根据碱基互补配对原则进行配对，根据信使RNA上的密码子运载相应的氨基酸，一个转运RNA的一端的三个碱基是CGA，

则与其配对的信使RNA上的三个碱基应该是GCU，而GCU应该是丙氨酸的密码子。

答案：D 例3.（2003年上海）下列细胞中，不能合成蛋白质的是（

）

A．胰腺细胞

B．肠粘膜细胞

C．成熟红细胞

D．白细胞

解析：C选项成熟红细胞无细胞核，不能转录形成mRNA，故不能形成

蛋白质，正因为如此，红细胞的寿命很短。

答案：C 例4.合成一条含1000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数，信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是（

）

A．1000个、3000个和3000对

B．1000个、3000个和6000对

C．300个、300个和3000对

D．1000个、3000个和1500对

解析：DAN分子控制蛋白质合成时，氨基酸数目：转运RNA的个数：信使RNA上的碱基数：DNA上的碱基对数= 1：1：3：3 答案：A

习题巩固：

选择

1、组成mRNA分子的4种核苷酸能组成多少种密码子

（ ）

A．20

B．59

C．61

D．64 2、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸多少种

（ ）

A．800

B．400

C．200

D．20 3、不是由DNA分子中的遗传信息直接控制合成的物质是 （ ）

A.酶

B.多肽

C.胰岛素

D.性激素

4、在人体中，由A、T、C三种碱基参与构成的核苷酸共 （ ）

A．2种

B．4种

C．5种

D．6种

5、人的胰岛素基因的存在部位和表达部位分别是

（ ）

A．体细胞、胰岛细胞中

B．胰岛细胞、体细胞

C．均位于胰岛细胞中

D．体细胞、核糖体

6、某信使RNA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 7、(04高考江苏)下列对转运RNA的描述，正确的是

（ ） 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上的密码子

D．转运RNA转运氨基酸到细胞核内

8、牛羊吃同样的草料，但产生的产品牛肉、羊肉风味不同，根本原因是牛和羊 ( ) A．蛋白质分子结构不同

B．DNA分子结构不同

C．染色体数目不同

D．同化方式不同

9、已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则该mRNA中的C和U不能少于：（ ）

A．200个

B．400个

C．600个

D．800个

10、某基因中含有1200个碱基对，则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽键的个数是

（ ）

A．198

B．398个

C．400个

D．798个

11、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成的DNA中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸

A．1200

B．600

C．400

D．200 12、（04高考广东）人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者（ ）

A. 分别存在于不同组织的细胞中

B．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制

C. 均在细胞核内转录和翻译

D．转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸

简答题

1、一个DNA分子中的碱基A+T为70%，其转录成的信使RNA上的U为25%，则信使RNA上的碱基A为 2、右图为人体内蛋白质合成的一个过程，据图回答：

Ⅱ

Ⅰ

(1)图中所示属于基因控制蛋白质过程中的 步骤；该步骤发生在 GAA 中。

UGA UUC (2)图中(Ⅰ)是 。按从左到右

AAG CUU C UCG ACU 的次序写出(Ⅱ)内mRNA区段所对应的G C DNA碱基的排列顺序 。

(3)该过程不可能发生在 ( ) A．神经细胞 B．肝细胞 C．成熟的红细胞 D．脂肪细胞

3、（2006.广东）细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。

（1）在DNA的复制过程中，DNA在_________的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用____________复制方式合成子代DNA分子。

（2）某基因中的一段序列为……TAT GAG CTC GAG TAT

……根据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列：____________________________________________________

密码CAC UAU

AUA

CUC

GUG

UCC

GAG

子

氨基组氨酪氨异亮氨亮氨缬氨丝氨谷氨酸

酸

酸

酸

酸

酸

酸

酸

（3）真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核仁、消失外，在显微镜下还可观察到___________________和___________________的出现。

4、根据在蛋白质生物合成中遗传信息传递的规律，在下表空白处填上相应的字母。

DNA双螺旋

G

G

信使RNA

C

转运RNA

氨基酸

丙

氨

酸

密码

A 5、1978年美科学家将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA中，通过大肠杆菌生产出人类的胰岛素，回答：

（1）上述人类的胰岛素的合成是在 处进行的，其决定胰岛素氨基酸的排列顺序的mRNA的模板是由 基因转录而成的。

（2）合成的该胰岛素有51个氨基酸，由2条多肽链，那么决定它合成的基因至少应该含有碱基________个.若核苷酸的分子量平均是300，则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为 ：若氨基酸的平均分子量是90，则该胰岛素的分子量约是 。

（3）不同生物之间的基因能移植成功，说明所有生物共用一套 。