内容正文:
第1节 基因指导蛋白质的合成
一、RNA的组成及分类
1.基本单位:核糖核苷酸。
2.组成成分
3.结构:一般是单链,且比DNA短。
4.分类
种类
作用
信使RNA(mRNA)
蛋白质合成的直接模板
转运RNA(tRNA)
运载氨基酸
核糖体RNA(rRNA)
核糖体的组成成分
归纳总结 DNA和RNA的比较
种类
DNA
RNA
基本单位
脱氧核糖核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
五碳糖
脱氧核糖
核糖
特有碱基
T
U
共有碱基
A、G、C
空间结构
规则的双螺旋结构
多呈单链结构
真核生物中的分布
主要在细胞核中,少量在线粒体、叶绿体中
主要在细胞质基质、线粒体、叶绿体、核糖体中,少量在细胞核中
例1 下列关于RNA的叙述,错误的是( )
A.有些RNA可催化细胞内的某些生化反应
B.RNA是某些病毒的遗传物质
C.RNA参与构成核糖体
D.RNA参与构成细胞膜
答案 D
解析 有些酶是RNA,RNA是某些病毒的遗传物质,rRNA参与构成核糖体。
例2 对比RNA和DNA的化学成分,RNA特有的是( )
A.核糖和尿嘧啶
B.脱氧核糖和尿嘧啶
C.核糖和胸腺嘧啶
D.脱氧核糖和胸腺嘧啶
答案 A
解析 DNA与RNA两种核酸化学成分的区别是五碳糖不同,碱基不完全相同。RNA的五碳糖是核糖,特有的碱基是尿嘧啶。
规律方法 DNA与RNA的判定方法
(1)根据五碳糖种类来判定:若有核糖,一定为RNA;若有脱氧核糖,一定为DNA。
(2)根据含氮碱基种类来判定:若含T,一定为DNA;若含U,一定为RNA。
(3)根据含氮碱基含量比较来判定:若嘌呤数≠嘧啶数,则肯定不是双链DNA。
二、遗传信息的转录
1.概念:是指在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。
2.过程
第1步:DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露。
第2步:游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞,当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合。
第3步:在RNA聚合酶的作用下,新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
第4步:合成的mRNA从DNA链上释放,DNA双链恢复。
归纳总结
1.转录不是转录整个DNA,是转录其中的基因,不同种类的细胞,由于基因的选择性表达,mRNA的种类和数量不同,但tRNA和rRNA的种类没有差异。
2.细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质,穿过0层膜,需要能量。
3.完成正常使命的RNA易迅速降解,保证生命活动的有序进行。
4.质基因(线粒体和叶绿体中的基因)控制蛋白质合成过程时也进行转录。
例3 下列关于转录的叙述,不正确的是( )
A.多数发生在细胞核中
B.以核糖核苷酸为原料
C.转录时,DNA的两条链都可作模板
D.边解旋边转录
答案 C
解析 转录时,DNA的两条链中只有其中一条链可作为模板。
例4 如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图,下列说法正确的是( )
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子,则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后,②需穿过两层生物膜才能与核糖体结合
答案 B
解析 ①链为模板链,②链为RNA,①链中的碱基A与②链中的碱基U互补配对;③表示RNA聚合酶;转录完成后,②通过核孔进入细胞质,穿过0层生物膜。
三、遗传信息的翻译
1.概念
2.密码子和反密码子
(1)密码子:位于mRNA上,其实质是决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,有64种。
(2)反密码子:位于tRNA上,其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。
特别提醒 密码子的特性
(1)简并性
①当密码子中有一个碱基改变时,可能并不会改变其对应的氨基酸,从而减少变异发生的频率。
②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保证翻译的速率。
(2)通用性:说明所有生物可能有共同的起源或生命在本质上是统一的。
3.过程
起始:mRNA与核糖体结合
↓
运输:tRNA携带氨基酸置于特定位置
↓
延伸:核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子,由对应tRNA运输相应的氨基酸加到延伸
中的肽链上。(一个mRNA可以结合多个核糖体)
↓
终止:当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,合成终止
↓
脱离:肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离,盘曲折叠成具有特定空间结构和功能
的蛋白质分子
4.翻译能精确进行的原因
(1)mRNA为翻译提供了精确的模板。
(2)通过碱基互补配对,保证了翻译能够准确地进行。
5.翻译能高效进行的原因:1个mRNA可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。
归纳总结
1.密码子、反密码子、氨基酸数量的对