翻译过程中多聚核糖体模式图解读
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第1课时基因表达与遗传密码1.列举DNA的功能。
2.比较DNA与RNA的异同。
3.概述遗传信息的转录和翻译的过程,并说明遗传密码。
[学生用书P51]一、DNA的功能DNA具有携带遗传信息和表达遗传信息的双重功能:即一方面以自身为模板,半保留地进行复制,保持遗传信息的稳定性;另一方面,根据它所贮存的遗传信息决定蛋白质的结构。
二、转录1.概念:转录是指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。
该过程需要有RNA聚合酶的催化。
2.结果:转录形成RNA。
其种类有信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)等。
行使传达DNA上遗传信息功能的是mRNA,把氨基酸运送到核糖体的是tRNA,核糖体的重要成分是rRNA。
3.过程(1)结合:RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合。
(2)解开螺旋:DNA片断的双螺旋解开,以其中一条链为模板。
(3)配对:游离的核苷酸碱基与DNA模板链上的碱基互补配对。
(4)连接:相邻的核糖核苷酸通过磷酸二酯键聚合成RNA分子。
三、翻译1.场所:核糖体。
2.过程(1)起始:核糖体沿mRNA移动。
(2)延伸:在移动中核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的密码,选择相应的氨基酸,由对应的tRNA转运,加到延伸中的肽链上。
多肽链合成时,在一个mRNA分子上可以有若干个核糖体同时进行工作。
(3)终止:当核糖体到达mRNA的终止密码子时,多肽合成结束。
四、遗传密码1.遗传密码位于mRNA上。
2.特点(1)除少数密码子外,生物界的遗传密码是统一的。
(2)除少数氨基酸只有1种遗传密码外,大多数氨基酸有两个以上的遗传密码。
DNA转录时是把所有DNA分子都转录出来吗?提示:不是。
转录不是转录整个DNA分子,而是以基因为单位进行的。
密码子与氨基酸有怎样的对应关系?提示:一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子除外),一种氨基酸可以有一种或多种对应的密码子。
DNA与RNA[学生用书P51]1.DNA与RNA的比较DNA RNA组成分子五碳糖脱氧核糖核糖碱基胸腺嘧啶(T) 尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C) 磷酸磷酸基本单位脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种)产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制结构规则的双螺旋结构常呈单链结构分布主要分布于细胞核,其次分布于线粒体、叶绿体主要分布于细胞溶胶、线粒体、叶绿体、核糖体,少量分布于细胞核(1)若某核酸分子中有脱氧核糖,一定为DNA;有核糖,一定为RNA。
1.RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录。
2.以DNA为模板转录RNA的过程:(1)DNA双链解开,DNA双链的碱基得以暴露;(2)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(有RNA聚合酶参与);(3)新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上;(4)合成的mRNA从DNA链上释放。
而后,DNA双链恢复。
3.游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有肯定氨基酸挨次的蛋白质,这一过程叫做翻译。
自主学习一、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,长度比DNA短;能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
4.种类、作用及结构。
种类作用结构信使RNA(mRNA) 蛋白质合成的直接模板单链结构转运RNA(tRNA) 识别密码子,运载氨基酸呈三叶草形核糖体RNA(rRNA)核糖体的组成成分单链结构二、遗传信息的转录和翻译1.遗传信息的转录。
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(2)过程:DNA解旋→原料与DNA碱基互补配对并通过氢键结合→mRNA新链的延长→合成的mRNA从DNA链上释放→DNA复旋。
2.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为模板合成具有肯定氨基酸挨次的蛋白质的过程。
(2)密码子和反密码子。
①位置:密码子位于mRNA上,反密码子位于tRNA上。
②种类:密码子64种,其中3种终止密码子不打算氨基酸,打算氨基酸的有61种。
(3)过程。
①mRNA与核糖体结合。
②tRNA与mRNA依据碱基互补配对原则结合,将氨基酸置于特定位置。
③相邻氨基酸脱水缩合形成肽键,氨基酸连接形成肽链。
④肽链盘曲折叠,形成成熟的蛋白质。
合作交流1.推断正误:(1)转录是以DNA的两条链作为模板,只发生在细胞核中,以4种核糖核苷酸为原料。
第4章第1节基因指导蛋白质的合成一、选择题1.下列对转运RNA的描述正确的是()A.每种转运RNA能识别并转运一种氨基酸B.转运RNA的三个相邻碱基是决定氨基酸的一个密码子C.转运RNA的合成在细胞质内D.转运RNA能与DNA相应的密码子互补解析:选A每种转运RNA一端的三个碱基叫反密码子,它与信使RNA 上的三个碱基——密码子进行碱基互补配对。
转运RNA是在细胞核内通过转录合成的,而不是在细胞质内合成的。
2.下列关于人体细胞内遗传信息传递和表达的叙述,正确的是()A.在转录和翻译过程中发生的碱基配对方式完全不同B.不同组织细胞中所表达的基因完全不同C.不同核糖体中可能翻译出相同的多肽D.不同的氨基酸可能由同种tRNA运载解析:选C转录过程与翻译过程中的碱基配对方式部分相同;人体内不同组织细胞中表达的基因部分相同。
在翻译过程中,一条mRNA上可能结合多个核糖体,从而使不同的核糖体中翻译出相同的多肽。
一种氨基酸可以由不同的tRNA运载,但一种tRNA只能运载一种氨基酸。
3.如图代表真核细胞中发生的某一过程,下列叙述正确的是()A.该过程表示翻译,模板是核糖体B.该图所示过程也可以发生在原核细胞中C.启动和终止此过程的是起始密码子和终止密码子,都不对应氨基酸D.图中没有酶,因为该过程不需要酶的参与解析:选B该过程表示翻译,模板是mRNA,场所是核糖体,原料是游离的氨基酸,同时需要酶、tRNA和ATP的参与。
启动和终止此过程的是起始密码子和终止密码子,起始密码子对应氨基酸,终止密码子不对应氨基酸。
原核生物中也含核糖体,也可进行翻译过程。
4.在蛋白质合成过程中,少量的mRNA分子就可以指导迅速合成出大量的蛋白质。
其主要原因是()A.一种氨基酸可能由多种密码子来决定B.一种氨基酸可以由多种tRNA携带到核糖体中C.一个核糖体可同时与多条mRNA结合,同时进行多条肽链的合成D.一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成解析:选D一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,从而实现少量的mRNA分子指导迅速合成出大量的蛋白质。
遗传信息的表达与中心法则真题回放1.(2019·全国卷Ⅰ,2)用体外实验的方法可合成多肽链。
已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽链,所需的材料组合是(C)①同位素标记的tRNA②蛋白质合成所需的酶③同位素标记的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A.①②④B.②③④C.③④⑤D.①③⑤[解析]在体外合成同位素标记的多肽链,需要有翻译合成该多肽链的模板——mRNA,人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸是合成mRNA所需要的原料;还需要有合成该多肽链的原料——同位素标记的氨基酸(苯丙氨酸)。
此外,合成该多肽链还需要酶、能量等,可由除去了DNA和mRNA的细胞裂解液提供。
2.(2018·江苏卷)长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个碱基,具有多种调控功能的一类RNA分子。
下图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式,请回答下列问题:(1)细胞核内各种RNA的合成都以_四种核糖核苷酸__为原料,催化该反应的酶是_RNA 聚合酶__。
(2)转录产生的RNA中,提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是_mRNA(信使RNA)__,此过程中还需要的RNA有_tRNA和rRNA(转运RNA和核糖体RNA)__。
(3)lncRNA前体加工成熟后,有的与核内_染色质__(图示①)中的DNA结合,有的能穿过_核孔__(图示②)与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合,发挥相应的调控作用。
(4)研究发现,人体感染细菌时,造血干细胞核内产生的一种lncRNA,通过与相应DNA 片段结合,调控造血干细胞的_分化__,增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。
该调控过程的主要生理意义是_增强人体的免疫抵御能力__。
[解析](1)细胞核内各种RNA的合成原料是四种核糖核苷酸,催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。
(2)转录产生的各种RNA中,氨基酸分子合成多肽链提供信息指导的是mRNA,翻译过程中还需要tRNA和rRNA参与。
课时验收评价(五)细胞的基本结构1.如图是细胞膜结构模式图。
下列关于细胞膜结构和功能的叙述,正确的是()A.细胞膜上有糖蛋白,主要起运输物质的作用B.磷脂分子呈单列排布,具有选择透过性C.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类D.功能越复杂的细胞,细胞膜上蛋白质的种类和数量就越少解析:选C细胞膜上的糖蛋白主要与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系,A错误;磷脂分子呈双列排布,具有选择透过性,B错误;细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,还有少量的糖类,C正确;功能越复杂的细胞,膜上蛋白质的种类和数量越多,D错误。
2.关于线粒体和叶绿体起源的“内共生起源假说”认为:线粒体是由原始真核细胞吞噬需氧型细菌演化而成的,而叶绿体则是由原始真核细胞吞噬蓝细菌(光合细菌)演化成的。
下列叙述不支持该假说的是()A.线粒体和叶绿体都含有少量的核糖体B.线粒体和叶绿体都含有少量的DNA和RNAC.线粒体和叶绿体都是具有两层生物膜的细胞器D.线粒体和叶绿体的膜都以磷脂双分子层为基本支架解析:选D线粒体和叶绿体的膜都以磷脂双分子层为基本支架,原核细胞的细胞膜、真核细胞的其他细胞器膜和核膜等也是以磷脂双分子层为基本支架,不能说明线粒体和叶绿体起源于原核生物,D项不支持“内共生起源假说”。
3.(2023·湖南高考)关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是()A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道解析:选C细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A正确;核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B正确;有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,C错误;内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,D正确。
全国高三高中生物专题试卷班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.为研究影响促甲状腺激素(TSH)分泌的因素,研究者从刚宰杀的大白鼠体内分离出新鲜的下丘脑和垂体,然后将这些结构单独或一起培养于含有或不含有甲状腺激素的培养基中,培养后测定培养基内TSH的浓度,结果如图所示。
据图分析下列说法中不正确的是( )A.甲状腺激素能抑制TSH的分泌B.TSH能促进甲状腺激素的分泌C.下丘脑能促进垂体分泌TSHD.A瓶为对照组,排除培养基对实验结果的干扰2.如图所示为高等生物多聚核糖体合成肽链的过程,有关该过程的说法正确的是( )A.该图表示翻译的过程,图中核糖体从左向右移动B.多聚核糖体合成的多条肽链在氨基酸排列顺序上互不相同C.若合成某条肽链时脱去了100个分子的水,则该肽链中至少含有102个O原子D.细胞中核糖体越多,合成一条肽链所需时间越短3.已知某种酶是由419个氨基酸组成的蛋白质。
科学家利用生物技术做出了5种不同长度的该酶的片段,并分别测定其活性,如图所示。
由此分析决定该酶具有活性的精确片段是 ( )A.第1号氨基酸到第43号氨基酸B.第44号氨基酸到第85号氨基酸C.第196号氨基酸到第419号氨基酸D.第197号氨基酸到第302号氨基酸4.如图为真核细胞DNA复制过程模式图。
据图分析,下列相关叙述中错误的是( )A.由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制B.从图中可以看出合成两条子链时,DNA聚合酶移动的方向是相反的C.子链合成的方向是一定的D.解旋需DNA解旋酶及DNA聚合酶的催化,且需要消耗ATP5.如图为果蝇性染色体结构简图。
要判断果蝇某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ-1上,现用一只表现型是隐性的雌蝇与一只表现型为显性的雄蝇杂交,不考虑突变,若后代为①雌性为显性,雄性为隐性;②雌性为隐性,雄性为显性,可推断①、②两种情况下该基因分别位于 ( )A.Ⅰ;ⅠB.Ⅱ-1;ⅠC.Ⅱ-1或Ⅰ;ⅠD.Ⅱ-1;Ⅱ-16.某种猫的毛色由位于X染色体上的基因控制,研究发现纯合黄色雌猫和纯合黑色雄猫交配,繁殖的子代中,雌猫总是表现为黑黄相间的毛色(即一块黑一块黄),但黑黄毛色的分布是随机的。
2024年人教版高一生物下册阶段测试试卷748考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______ 姓名:______ 班级:______ 考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、下列关于精子和卵细胞形成过程的叙述中,错误的是()A. 一个初级精母细胞可形成4个精子,一个初级卵母细胞只形成一个卵细胞B. 精子、卵细胞的形成都要经过变形阶段C. 精子形成过程中细胞质均等分裂,卵细胞形成过程中细胞质分裂不均等D. 精原细胞和卵原细胞是通过有丝分裂形成的2、下列关于生物膜结构探索历程的说法中,不正确的是()A. 最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的B. “三明治”模型认为生物膜为静态的结构C. “三明治”模型认为蛋白质分子在膜中的分布是均匀的D. 流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子是可以运动的3、若在图所示神经的右侧给予一适当的刺激;则电流表偏转的顺序依次是()A. ②→①→②→③→②B. ②→③→②→①→②C. ③→②→①→②→③D. ①→②→③→②→③4、【题文】现有一个比较大的某种鸡种群,下列措施不会造成该鸡群基因频率发生变化的是( )A. 淘汰鸡群中体质较弱的个体B. 从外地引进新的品种加入鸡群C. 将该鸡群置于条件与原来不同的环境中饲养D. 让该鸡群中的雌、雄个体自由交配繁殖后代5、【题文】当绿色植物缺磷时,光合作用明显受到阻碍,这是因为( )A. 磷是酶的重要组成成分B. 糖类运输到块根、块茎和种子中都需要磷C. 磷对维持叶绿体膜的结构和功能起着重要作用D. 磷是叶绿素的重要组成成分评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)6、表中是龙眼和芒果两种果树在不同光照强度(其他条件相同且相对恒定)下的净光合速率(以CO2的吸收速率表示);据表可推测()。
光照强度。
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9(mmol光子/m2•s)龙眼净光合速率。
《分子与细胞》选择题部分您的真实姓名: [填空题] *_________________________________您的班级: [单选题] *○2○4○5○6○7○8○10○11○12○13○14○15○16○17○19○20○21○23○241.下列事实中,能支持“生命活动离不开细胞”观点的是() [单选题] * A.AIDS病毒没有细胞结构,也能独立完成生命活动B.多细胞生物个体的生长发育依赖于细胞增殖和细胞分化(正确答案)C.我国科学家人工合成了结晶牛胰岛素(一种蛋白质)D.乌龟的单个细胞能独立完成各种生命活动2.有关病毒的起源及与细胞的关系,目前最能被接受的是:生物大分子→细胞→病毒。
下列观点能支持病毒的起源是在细胞产生之后的是() [单选题] *A.所有病毒都是寄生的,病毒离开细胞不能进行新陈代谢(正确答案)B.有些病毒的核酸与哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似C.病毒的化学组成简单,只有核酸和蛋白质两类分子D.病毒是目前发现的最简单的生物3.下列有关细胞共性的叙述,正确的是() [单选题] *A.都具有核膜但不一定具有中心体B.都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体C.都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中(正确答案)D.都含有遗传物质但遗传信息不一定都储存在DNA中4.在“细胞学说”最初创立时,其主要内容中不准确的一项是() [单选题] * A.一切动物和植物都由细胞发育而来,并由细胞及其产物构成B.细胞是一个相对独立的有机体,具有自己的生命C.细胞对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用D.1665年,英国科学家罗伯特·虎克发现了细胞,并创立了细胞学说(正确答案) 5.下列各项组合中,能体现生命系统由简单到复杂的正确顺序是()①一个大西瓜②血液③白细胞④变形虫⑤血红蛋白⑥SARS病毒⑦同一片草原上的所有绵羊⑧一片森林中的所有鸟⑨一片桃园⑩一个池塘中的所有生物 [单选题] *A.⑤⑥③②①④⑦⑩⑨B.③②①④⑦⑩⑨(正确答案)C.③②①④⑦⑧⑩⑨D.⑤②①④⑦⑩⑨6.在光学显微镜下,选用6倍目镜和5倍物镜观察一个直径为1mm的小圆点,则视野内所看到的小圆点() [单选题] *A.面积为30mm2B.直径约为30mm(正确答案)C.面积扩大到30倍D.直径约为11Omm7.下列关于细胞学说的叙述正确的是() [单选题] *A.除病毒外,生物体都是由细胞构成B.细胞是一个有机体(正确答案)C.细胞分为原核细胞和真核细胞D.揭示细胞的统一性和差异性8.“NDM-1”是科学家发现的一种新的超级细菌,该细菌具有极强的抵抗抗生素的能力。
1.掌握DNA和RNA分子的异同。
2.描述遗传信息的转录和翻译的过程。
(重、难点) 3.理解遗传信息、密码子、反密码子的区别。
(重点)()一、RNA的组成及分类(阅读教材P62~P63)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) 核糖体的组成成分二、遗传信息的转录(阅读教材P63)1.概念(1)场所(主要):细胞核。
(2)模板:DNA的一条链。
(3)产物:mRNA。
(4)原料:核糖核苷酸。
2.过程三、遗传信息的翻译(阅读教材P64~P67)1.概念(1)场所:细胞质(或核糖体)。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:游离的各种氨基酸。
(4)产物:具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
2.密码子(1)位置:mRNA上。
(2)实质:决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(3)种类:64种。
3.工具(1)“装配机器”——核糖体。
(2)“搬运工”——转运RNA。
点拨①密码子共64种,tRNA为61种;②mRNA、rRNA、tRNA都是以DNA为模板转录来的。
4.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,合成停止↓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1.连线2.判断(1)DNA和RNA都含有核糖。
(×)分析:DNA中含脱氧核糖。
(2)转录是以DNA的两条链作为模板,只发生在细胞核中,以4种核糖核苷酸为原料。
(×)分析:对于真核生物而言,RNA主要是在细胞核中以4种核糖核苷酸为原料、以DNA的一条链作为模板合成的,除细胞核外,叶绿体和线粒体内也能合成RNA。