内容正文:
第3课 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、细胞分化与基因表达的关系及表观遗传。(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)
考点一 基因指导蛋白质的合成
授课提示:对应学生用书第191页
1.RNA的结构与功能
2.遗传信息的转录
(1)概念:RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
(2)场所:主要是细胞核,在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
(3)过程(以mRNA为例)
(4)产物:信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。
3.遗传信息的翻译
(1)场所或装配机器:核糖体。
(2)条件
(3)过程
(4)产物:多肽蛋白质。
4.中心法则
(1)提出者:克里克。
(2)补充后的内容图解
(3)各种生物遗传信息的传递途径
①能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递:
。
②具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递
。
③具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递
。
④高度分化的细胞遗传信息的传递
DNARNA蛋白质。
(4)生命是物质、能量和信息的统一体
①DNA、RNA是信息的载体。
②蛋白质是信息的表达产物。
③ATP为信息的流动提供能量。
1.(必修2第65页正文)遗传信息转录的产物只有mRNA。(×)
2.(必修2第65页正文)转录过程中DNA双链解开,需要解旋酶。(×)
3.(必修2第66页“相关信息”)tRNA和rRNA参与蛋白质的合成过程,但是这两种RNA本身不会翻译为蛋白质。(√)
4.(必修2第67页图46)tRNA不含有氢键,一个tRNA分子中不是只有三个碱基。(×)
5.(必修2第67页表41注解)终止密码子一定不编码氨基酸。(×)
6.(必修2第68页图47) 核糖体沿mRNA从5′→3′方向移动。(√)
1.(必修2第67页“思考·讨论”)密码子的简并对生物体的生存发展有什么意义?
提示:可以从增强密码容错性的角度来解释,当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并,可能并不会改变其对应的氨基酸;也可以从密码子使用频率来考虑,当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编码一种氨基酸,可以保证翻译的速度。
2.(必修2第69页图示)一个mRNA分子上可结合多个核糖体,其意义是什么?
提示:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
1.对比分析DNA复制、转录和翻译
2.遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子
(1)相关概念辨析
(2)明确氨基酸与密码子、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(即密码子具有简并性),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。
③终止密码子并非不能编码氨基酸,如UGA在特殊情况下,可以编码硒代半胱氨酸。
④在原核生物中,GUG作为起始密码子时编码甲硫氨酸。
3.理清中心法则与基因表达关系
突破点1 借助转录和翻译过程考查生命观念及科学思维
1.(2022·湖南卷,14)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是 ( )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译
解析:大肠杆菌是原核生物,没有由核膜包被的细胞核,可以边转录边翻译,D错误。
答案:D
2.(2021·海南卷,15)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列,②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“-”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是( )
A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B.②和③编码的氨基酸序列长度不同
C.②~④中,④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D.密码子有简并性,一个密码子可编码多种氨基酸
解析:由于终止密码子在正常情况下不编码氨基酸,因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸,A错误;据图可知,在该段mRNA链中,②和③编码的氨基酸序列长度相同,B错误;②缺失一个碱基,③缺失2个碱基,④缺失一个密码子中的3个碱基,因此②~④中,④编码的氨基酸排列顺序与①最接近,C正确;密码子的简并是指一种氨基酸可