第4章 第1节 第2课时 遗传信息的翻译、中心法则（讲义word）-【大鹏生物】2024-2025学年高中生物同步课讲义必修2 遗传与进化

第2课时　遗传信息的翻译、中心法则 [学习目标] 1.概述遗传信息翻译的过程。 2.概述中心法则的内容和实质。 一、遗传信息的翻译 [教材梳理] 1.翻译的概念：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，这一过程叫作翻译。 2.密码子 3.tRNA的结构和功能特点 (1)结构和功能 (2)功能特点：每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 4.翻译过程 5.翻译能高效进行的原因 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。 [教材拓展] 1.基因表达的计算 (1)关系图 (2)说明：因为基因中存在不编码蛋白质的片段，实际上基因(DNA)上所含有的碱基数要大于6n，而mRNA中也存在终止密码子等片段，所以实际上mRNA中所含有的碱基数也要大于3n。因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样才能使用这个比例关系。 2.注意基因表达相关计算中的三个“看清楚” (1)看清楚DNA上的碱基单位，是“对”数还是“个”数。 (2)看清楚是mRNA上“密码子”的个数，还是“碱基”的个数。 (3)看清楚是合成蛋白质所需的氨基酸的“个数”，还是“种类数”。 [核心探讨] 探讨点　翻译的过程 如图是翻译过程的示意图，请据图分析： 1.图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？该过程发生的碱基互补配对与DNA复制和转录相比完全一样吗？ 提示　Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链； 提示　不完全一样， 复制：A—T、T—A、G—C、C—G， 转录：A—U、T—A、C—G、G—C， 翻译：A—U、U—A、C—G、G—C。 2.判断图甲中核糖体沿着mRNA移动的方向，根据教材中的密码子表，写出图甲中翻译出的氨基酸序列。 提示　核糖体沿着mRNA从左向右移动；图甲中对应的氨基酸序列为甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。 3.图乙中①、⑥分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？ 提示　①、⑥分别是mRNA、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。 4.最终合成的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ 提示　相同；因为它们的模板是同一条mRNA。 5.图乙所示的翻译特点，其意义是什么？ 提示　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 6.请据图概括真核细胞和原核细胞转录、翻译的区别。 提示　真核生物：先转录，后翻译；原核生物：边转录边翻译。 [核心归纳] 1.遗传信息、密码子、反密码子的比较 项目 存在位置 含义 生理作用 遗传 信息 DNA 碱基的排列顺序 直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序 密码子 mRNA mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序 反密 码子 tRNA tRNA上与密码子互补配对的三个碱基 识别密码子 2.DNA复制、转录与翻译的比较 项目 复制 转录 翻译 时间 分裂前的间期 个体发育的整个过程 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种氨基酸 产物 DNA RNA 肽链 碱基 配对 A—T、T—A、 C—G、G—C A—U、T—A、 C—G、G—C A—U、U—A、 C—G、G—C 题组一　遗传信息的翻译 1.如图为真核细胞中某生理过程示意图，下列与该过程有关的说法正确的是( ) A.图示过程在内质网、线粒体和叶绿体中都能够进行 B.转运肽链起始端氨基酸的tRNA中含有起始密码子 C.转运肽链最末端氨基酸的tRNA能识别终止密码子 D.一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条肽链 2.真核生物中，基因、遗传信息、密码子和反密码子分别是指( ) ①蛋白质中氨基酸的排列顺序　②核苷酸的排列顺序　③DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基　④转运RNA上识别密码子的3个相邻的碱基　⑤信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基　⑥通常是有遗传效应的DNA片段 A.⑤①④③ B.⑥②⑤④ C.⑥⑤①② D.②⑥③④ 3.下图是起始甲硫氨酸和相邻氨基酸形成肽键的示意图，下列叙述正确的是( ) A.图中只含有tRNA和mRNA B.甲硫氨酸处于图中a的位置 C.tRNA中含有氢键 D.该过程需要RNA聚合酶 二、中心法则 [教材梳理] 1.提出者：克里克。 2.完善后的内容 ①DNA的复制：遗传信息从DNA流向DNA。 ②转录：遗传信息从DNA流向RNA。 ③翻译：遗传信息从RNA流向蛋白质。 ④RNA的复制：遗传信息从RNA流向RNA。 ⑤逆转录：遗传信息从RNA流向DNA。 3.生命是物质、能量和信息的统一体 (1)DNA、RNA是信息的载体。 (2)蛋白质是信息的表达产物。 (3) ATP为信息的流动提供能量。 [核心探讨] 探讨点　中心法则的内容 中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题： 1.②表示转录过程，需要RNA聚合酶；④表示逆转录过程，需要逆转录酶的参与。 2.正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是①②③。 3.图中遵循碱基互补配对原则的过程是①②③④⑤。 4.任意一个人体细胞均能发生①②③过程吗？ 提示　高度分化的细胞不再进行细胞分裂，因而不能发生①过程。 5.请写出新型冠状病毒(一种RNA复制病毒)遗传信息传递表达的过程及发生场所。 提示 ，但要注意病毒遗传信息的传递过程发生于宿主活细胞内。 [核心归纳] 中心法则各过程的适用范围 题组二　中心法则 4.下列关于DNA复制、转录和逆转录的叙述，错误的是( ) A.逆转录和DNA复制的产物都是DNA B.转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶 C.细胞中的DNA复制和逆转录都以DNA为模板 D.DNA复制和逆转录所需要的原料都是脱氧核苷酸 5.中心法则概括了自然界生物的遗传信息的流动途径，途径如图所示。下列相关说法正确的是( ) A.1957年克里克提出的中心法则内容只包括图中的①②③ B.图中③④过程均有碱基互补配对，且配对方式不完全相同 C.图中①⑤过程的酶是DNA聚合酶，②过程是RNA聚合酶 D.在人体胚胎干细胞和心肌细胞中均存在图中①②③过程 [综合强化] 6.比较密码子、反密码子和氨基酸的关系，判断下列叙述正确的是( ) A.密码子有64种，每个密码子都与一个反密码子相对应 B.反密码子位于mRNA上，密码子位于tRNA上 C.一个密码子只能对应一个氨基酸 D.每种氨基酸可以对应多种tRNA，每个tRNA也可以对应多种氨基酸 7.如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.原核细胞转录和翻译在时空上完全分开 B.转录方向为从左到右 C.转录尚未结束，翻译即已开始 D.一个DNA只能转录一条RNA，但可表达出多条多肽链 8.某DNA分子共有1 200对碱基，A＋T占46%，其中一条链中G和T分别占22%和28%，则由该链转录的mRNA中G所占比例和其翻译产物中含氨基酸的数目最多分别是( ) A.32%　400个 B.32%　200个 C.18%　200个 D.22%　400个 9.如图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答有关问题： (1)①过程发生的时期是___________________。可发生在细胞核中的过程有______(填序号)。 (2)若②过程的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为______。 (3)③过程中Y是某种tRNA，它是由______(填“三个”或“多个”)核糖核苷酸组成的，其上的CAA称为__________，一般情况下，一种Y可以转运___种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由______个氨基酸组成(不考虑终止密码子)。 (4)人体内成熟红细胞、胚胎干细胞、口腔上皮细胞中，能同时发生上述三个过程的细胞是_____________。 (5)假若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，其原因可能是基因中碱基的替换导致______________________________________。 [本讲小结] 学科网（北京）股份有限公司 $$