[新课标人教版]生物必修二：基因指导蛋白质的合成

无机酸 结构
DNA 脱氧核糖核酸 主要存在于细胞核中
脱氧核糖核苷酸 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T)
脱氧核糖(C5H10O4) 磷酸
规则的双螺旋结构
RNA 核糖核酸 主要存在于细胞质中
核糖核苷酸 腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U)
核糖(C5H10O5) 磷酸
(2)转录的条件有哪些？并与DNA复制比较。 提示
DNA复制
模板
DNA的 两条链
原料 脱氧核苷酸
能量 ATP
酶
解旋酶、 DNA聚合酶
转录
DNA的 一条链
核糖核苷酸
ATP
解旋酶、 RNA聚合酶
1．DNA与RNA的区别与联系(见下表)
比较项目 全称
分布 基本组 成单位
化 学 组
碱 基
嘌呤 嘧啶
成
五碳糖
第1节 基因指导蛋白质的合成
课程标准
概述遗传信息的转录和翻译。
课标解读
1．概述遗传信息的转录和翻译。 2．运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。
遗传信息的转录
1．RNA的组成及分类 (1)基本单位：_核__糖__核__苷__酸__由_核__糖__、磷酸和碱基组成，其 中的碱基有__A_、__U_、__G__、__C__)。 (2)结构：一般是_单__链，长度比DNA短；能通过_核__孔__从 细胞核转移到细胞质中。 (3)分类：在翻译过程中起模板作用的是_m__R_N__A_、起转运 氨基酸作用的是__t_R_N__A_、参与构成核糖体的是_r_R_N__A_。
2．遗传信息的转录 (1)概念：是指在_细__胞__核__中，以_D__N_A__的__一__条__链__为模板， 按照_碱__基__互__补__配__对__原则合成__R_N__A_的过程。 (2)过程
[思维激活1] (1)转录的场所一定是细胞核吗？产物一定是 mRNA吗？
提示 含有DNA的部位(细胞核、线粒体、叶绿体、拟 核、质粒)均可转录，产物有mRNA、tRNA、rRNA等。
主要在细胞核
细胞质中的核 糖体上
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链
mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
ATP
酶
解旋酶、DNA聚 合酶
都需要
解旋酶、RNA 聚合酶
20种氨基酸 合成酶
产物 2个双链DNA 1个单链RNA 多肽链(或蛋白质)
产物 传递到2个子细 离开细胞核进入 组成细胞结构蛋
【巩固1】 如图所表示的生理过程的名称、碱基数、核苷
酸种 B．转录、4种、4种 C．DNA复制、5种、5种 D．转录、5种、8种
解析 以DNA单链为模板合成RNA的过程，称为转录。由 图示知碱基种类数有A、T、G、C、U 5种，但由于DNA、 RNA构成中所需五碳糖不同，参与合成DNA、RNA的核苷 酸数各有4种，共8种。 答案 D
遗传信息的翻译
1．概念：是指在_核__糖__体__上，以_m__R_N__A_为模板合成具有一 定氨基酸序列的_蛋__白__质__的过程。
2．密码子与反密码子 (1)密码子：_m__R_N__A_上决定一个氨基酸的3个相邻碱基(终 止密码子除外)。一共有_6_4_种，其中决定氨基酸的有_6_1_ 种。 (2)反密码子：与密码子可发生碱基互补配对的_t_R_N__A_上的 3个相邻碱基。一共有_6_1_种。
去向 胞或子代
细胞质
白或功能蛋白
特点
边解旋边复制， 半保留复制
边解旋边转录， 翻译结束后，
转录后DNA恢 mRNA被降解成
复原状
单体
碱基 A—T，T—A， A—U，T—A， A—U，U—A， 配对 C—G，G—C C—G，G—C C—G，G—C
意义
传递遗传信息
表达遗传信息，使生物表现出各种 性状
特别提醒 从核糖体上脱离下来的只是多肽链，再经盘曲 折叠、加工成为具有复杂空间结构的有活性的蛋白质。
↓ 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。
[思维激活2] (1)根据mRNA中碱基的排列顺序能否准确写出 氨基酸的序列？若已知氨基酸的序列，能否确定mRNA 中的碱基排列顺序？
提示 前者可以，后者不能确定。因为一种密码子对应一 种氨基酸，但一种氨基酸可以有多种密码子。
3．过程 起始：mRNA与_核__糖__体__结合。
↓ 运输：_t_R_N__A_携带氨基酸置于特定位置。
↓ 延伸：核糖体沿_m__R_N__A_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，合成停 止。
图解
特别提醒 (1)密码子与氨基酸的关系 ①密码子共有64种，但是编码氨基酸的密码子只有61种， 3种终止密码子不决定氨基酸。 ②一种氨基酸可以由一种或多种密码子决定，但一种密码 子只能决定一种氨基酸。 (2)反密码子与氨基酸的关系 反密码子与决定氨基酸的密码子是一一对应的，存在于 tRNA上，且一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，所以 tRNA有61种，但一种氨基酸可以由一种或几种tRNA来转 运。 (3)密码子具有简并性和通用性。
(2)翻译的条件有哪些？
提示 模板(mRNA)、原料(氨基酸)、酶、能量、核糖体、 tRNA等。
(3)根据转录、翻译过程，思考DNA的碱基数、mRNA的 碱基数、蛋白质中的氨基酸数间的关系？
提示 6∶3∶1
1．DNA复制、转录和翻译的比较
复制
转录
翻译
时间 细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核
通常呈单链结构
2. 转录有关问题分析 (1)转录形成的mRNA的碱基序列与作为模板的DNA单链 的碱基序列之间呈互补关系，其配对情况是G—C、C— G、T—A、A—U。mRNA的碱基序列与该DNA的另一条 链的碱基序列大致相同，只是在RNA链的相应位置没有 “T”，而为“U”。 (2)转录过程中DNA∶所转录出的RNA的碱基数量＝ 2∶1。 (3)特点：边解旋边转录。
2．遗传信息、密码子、反密码子
项目 遗传信息
密码子
反密码子
基因中脱氧核 mRNA中决定一 tRNA中与密码
概念 苷酸的排列顺 个氨基酸的3个 子互补配对的3
序
相邻碱基
个碱基
位置 主要在DNA中
mRNA
tRNA
控制生物的 直接决定蛋白质中 识别密码子，转
作用
性状
氨基酸序列
运氨基酸
种类 多样性
64种
61种