2012年高一生物自学学案：4.3《从基因到蛋白质》1（苏教版必修2）

第三节 基因控制蛋白质的合成
第1课时 从基因到蛋白质
【自主学案】
1．基因的概念：基因是__________________________。
思考：RNA与DNA有哪些区别？
2．转录
（1）概念：在______中，以DNA的一条链为模板，按照______原则，合成_____的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）
（2）条件：模板：DNA的_____条链（模板链）；原料：_____；能量：_____；酶：_____等。
（3）过程：第一步：DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。第二步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当两者碱基互补时，便以氢键相结合。第三步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。第四步：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复双螺旋。
（4）原则：__________；（5）产物：__________。
思考：什么叫做密码子？决定20种氨基酸的密码子共有多少种？
遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫一个遗传密码子；密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。
3．翻译
（1）概念：游离在_____中的各种氨基酸，以_____为模板，合成_____的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
（2）过程：①_____：mRNA、tRNA与核糖体相结合。mRNA上的起始密码子位于核糖体的第一位置上。相应的tRNA识别并与其配对。②_____：携带着特定氨基酸的tRNA按照碱基互补配对原则，识别并进入第二位置。在酶的作用下，将氨基酸依次连接，形成多肽。③_____：识别终止密码子，多肽链合成终止并被释放。
（3）条件
模板：_____；原料：_____；能量：_____；酶：_____；搬运工具：_____；装配机器：_____。
（4）原则：__________；（5）产物：__________。
4.与基因表达有关的计算
基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 =__________。
【典题精析】
重点一：有关基因表达的具体过程
例1．下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（ ）
A．图中表示4条多肽链正在合成
B．转录尚未结束，翻译即已开始
C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D．一个基因在短时间内只能表达出多条多肽链
解析:读图可知，有4条mRNA链，每条链上有多个核糖体，每个核糖体内合成一条肽链，因此有多条多肽链正在合成；原核生物没有核膜，转录和翻译是同时同地进行，所以转录尚未结束，翻译即已开始，真核生物的转录在细胞核，翻译则在细胞质中；图中所示为一个基因（一条模板链），表达出的则是多条多肽链。
答案：B
重点二：基因表达中相关数量的计算
例2.某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（ ）
A. 75对碱基 B. 78对碱基 C. 90对碱基 D. 93对碱基
解析：根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，则应为30个密码子再加上终止密码子应为31，编码多肽的基因碱基为31×6=186，93对碱基。
答案：D
【学生自测】
1．某基因中碱基C＋G占30％，由其转录出的RNA碱基A占25％，那么该信使RNA上U占碱基总数的（ ）
A．30％ B．25％ C．45％ D．55％
2．甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。合成这条多肽链需mRNA最多有（ ）个碱基
A．24 B．48 C．27 D．54
3．组成人体20种氨基酸对应的密码子有（ ）个。
A．4 B．20 C．61 D．64
4．下图是真核生物信使RNA合成过程图，请根据图判断下列说法中正确的是（ ）
A．R所示的节段①正处于解旋状态，形成这种状态需要解旋酶
B．图中②是以4种脱氧核苷酸为原料合成的。
C．如果图中③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶
D．图中的②合成好后，直接进入细胞质中与核糖体结合并控制蛋白质的合成。
5．已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。假设编码某多肽分子的基因中一条链的碱基排列顺序为ACCACAGTC……AGGAACTTCGAT（其中“……”表示省略了214个碱基，并且不含有编码终止密码的序列），若以此链为模板转录，最终形成的多肽分子中肽键的数目最多是（ ）
A．74 B．75 C．77 D．7
6观察下列蛋白质合成示意图，回答问题：
⑴图中①是_________，②是_________，③是____________。
⑵丙氨酸的密码子是 _________ 。
⑶若图中④含60个组成单位，则③中至少含 _________个碱基。
⑷该图表示的是基因控制蛋白质合成过程中的__________________过程。
【自主学案】答案
1. DNA分子上具有遗传效应的片段
思考：
比较项目 结构 单体 碱基 五碳糖
DNA 规则双螺旋结构 脱氧核苷酸 A、G、C、T 脱氧核糖
RNA 通常呈单链结构 核糖核苷酸 A、G、C、U 核糖
2.(1) 细胞核 碱基互补配对 RNA
(2) 一 4种核糖核苷酸 ATP 解旋酶、RNA聚合酶
(4)碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G）
（5）信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）
思考：什么叫做密码子？决定20种氨基酸的密码子共有多少种？
遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫一个遗传密码子；密码子共有64种，其中决定氨基酸的密码子有61种。
3．翻译
（1）细胞质 mRNA 具有一定氨基酸顺序
（2）起始阶段 延伸阶段 终止阶段
（3）mRNA 氨基酸（20种） ATP 多种酶 tRNA 核糖体
(4) 碱基互补配对原则
(5) 蛋白质
4. 6：3：1
【学生自测】答案
1、C
2、C
3、C
4、A
5、A
6、答案：（1）核糖体 tRNA mRNA （2）GCU （3）180（4）翻译