内容正文:
第20讲 基因的表达
素养目标
1.结合DNA双螺旋结构,阐明DNA分子转录、翻译的过程。(生命观念、科学思维)
2.通过实例分析基因与性状的关系。(生命观念)
3.通过掌握某药物的作用机理及有关中心法则的内容,形成关注社会、关注人类健康的理念。(社会责任)
基因指导蛋白质的合成
1.RNA的结构与功能
2.遗传信息的转录
(1)概念:以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则合成RNA的过程。
(2)过程(见下图)
3.遗传信息的翻译
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)场所或“装配机器”:核糖体。
(3)条件
模板
原料
能量
酶
搬运工具
mRNA
氨基酸
ATP
多种酶
tRNA
(4)过程
(5)产物:肽链蛋白质
1.辨析正误
(1)与DNA相比,RNA特有的物质是核糖和尿嘧啶。( √ )
(2)真核生物的tRNA呈三叶草结构。( √ )
(3)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息。( × )
(4)转录和翻译都是以mRNA为模板合成生物大分子的过程。( × )
2.教材深挖
[必修2 P67拓展]据图思考:
(1)图中a、b、c依次为哪种物质或结构?
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(2)图示翻译方向是A→B还是B→A,判断依据是什么?
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(3)图中c所指的3条链的氨基酸序列是否相同?为什么?
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答案:(1)a是mRNA,b是核糖体,c是肽链。
(2)由c中三条链越往B侧越长,可确认翻译方向是A→B。
(3)图中c所指的3条链的模板相同(均为a),故其氨基酸序列相同。
1.对比分析DNA复制、转录和翻译
DNA复制
转录
翻译
场所
主要在细胞核中
主要在细胞核中
细胞质中的核糖体
模板
亲代DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
解旋酶、DNA聚合酶、ATP等
RNA聚合酶、ATP等
酶、tRNA、ATP等
产物
2个双链DNA分子
一条单链RNA(mRNA或tRNA或rRNA)
肽链
特点
半保留复制;边解旋边复制
边解旋边转录
一条mRNA上可结合多个核糖体,同时合成多条肽链
遗传信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
2.遗传信息、密码子、反密码子
(1)相关概念辨析
(2)氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
①一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子的简并),可由一种或几种tRNA转运。
②除终止密码子外,一种密码子只能决定一种氨基酸;一种tRNA只能转运一种氨基酸。
角度 基于转录和翻译过程,考查生命观念及科学思维
1.如图为某生物细胞中基因X的表达过程,下列相关叙述正确的是( )
A.完成过程①的模板是α链
B.过程①和②均在细胞核中完成
C.缬氨酸的密码子是CAA
D.mRNA中G的比例与基因X一般不同
D 解析:过程①以DNA的一条链为模板合成mRNA,所以为转录,根据mRNA碱基序列再结合碱基互补配对原则可知,转录的模板是β链,A错误;过程①为转录,主要发生在细胞核中,过程②为翻译,主要发生在细胞质中的核糖体上,B错误;根据mRNA碱基序列以及起始密码子为AUG,再结合翻译出的肽链中氨基酸的顺序可知,缬氨酸的密码子是GUU,C错误;DNA为双链结构,mRNA为单链结构,mRNA是以DNA的一条链为模板合成的,且基因中有一些不转录的片段,故mRNA中G的比例与基因X一般不同,D正确。
2.(2021·湖南高考,T13改编)细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.细胞能在