高中人教版 (2019)第1节 基因指导蛋白质的合成导学案及答案

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第一节 基因指导蛋白质的和成
RNA的组成
1、基本元素组成：C、H、O、N、P。
2、基本单位：核糖核苷酸
RNA的分类
（1）mRNA（信使RNA）：在翻译过程中起模板作用
（2）tRNA（转运RNA）：起转运作用
（3）rRNA（核糖体RNA）：参与构成核糖体
RNA与DNA的区别和联系
三种RNA的比较
基因控制蛋白质合成—— 1、转录
1、概念：细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，按碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
2、过程：
（1）解旋：在RNA聚合酶的作用下，DNA双链解开，双链碱基暴露。（能量）
（2）配对：① 以游离的4种核糖核苷酸为原料； ② 以解开的每一条DNA链为模板
③按碱基互补配对原则 配对
（3）连接：在RNA聚合酶下，合成 一个RNA链
（4）释放：合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA 双链恢复。
3、条件：划线部分
4、原则：碱基互补配对（G-C C-G T-A A-U ）
5、产物：（1）mRNA（信使RNA）（2）tRNA（转运RNA）（3）rRNA（核糖体RNA）
转录与DNA分子复制的区别（以真核细胞为例）
基因控制蛋白质合成—— 2、翻译
1、
概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板和成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、过程
3、条件：模板（mRNA）、原料（21种游离的氨基酸）、
能量、工具tRNA
4、原则：碱基互补配对（G-C C-G U-A A-U ）
5、产物：多肽链（盘曲折叠成蛋白质）
碱基与氨基酸之间的对应关系——密码子
（1）密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
（2）密码子特点：mRNA的碱基与氨基酸的对应关系
1、决定20种氨基酸的密码子共有61种。
2、简并性：一种氨基酸可以由一种或几种密码子来决定。
3、专一性：一种密码子只能决定一种氨基酸。
密码子的种类
61种编码氨基酸
（1）起始密码子：2种，AUG、GUG，也编码氨基酸
（2）普通密码子：59种，只编码氨基酸
（3）终止密码子：3种，UAA、UGA、UAG，不编码氨基酸，只是终止信号。
反密码子的概念
1、tRNA的结构：像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基。
2、每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上密码子互补配对，因而叫反密码子。
（1）反密码子有61种，与61种决定氨基酸的密码子对应。
（2）一种tRNA只携带一种氨基酸；一种氨基酸可由一种或几种tRNA运输。
（3）反密码子的3个碱基与相应的DNA模板链上对应的碱基相同，只是DNA中的T对应tRNA中的U。
中心法则的主要内容
1、提出者：克里克
2、内容：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
3、完善的中心法则：
4、解读
（1）从DNA流向DNA(DNA自我复制)；
（2）从DNA流向RNA，进而流向蛋白质（转录和翻译）；
（3）从RNA流向RNA（RNA自我复制）；
（4）从RNA流向DNA（逆转录）
其中，第（1）（2）条是中心法则的主要体现，第（3）（4）条是对中心法则的完善和补充。
比较项目
DNA
RNA
全称
脱氧核糖核酸
核糖核酸
分布
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
分
子
组
成
基本组成单位
脱氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
碱基
嘌呤
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）
嘧啶
胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
五碳糖
脱氧核糖（C5H10O4）
核糖（C5H10O5）
无机酸
磷酸
磷酸
空间结构
规则的双螺旋结构
通常呈单链结构
分类
通常只有一类
mRNA、tRNA、rRNA三类
功能
主要的遗传物质，只要生物体内存在DNA，DNA就是遗传物质
生物体内若无DNA时，RNA是遗传物质；若存在DNA时，RNA辅助DNA完成其功能，少数RNA有催化作用
相同点
化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G
联系
RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA
mRNA
tRNA
rRNA
特点
带有从DNA上转录下来的遗传信息
一端携带氨基酸，另一端有反密码子与mRNA上的遗传密码子配对
单独存在时不执行其功能，与多种蛋白质结合成核糖体，才实现其功能
功能
翻译时作为模板
翻译时转运氨基酸
和成蛋白质的场所
结构
单链
单链，常有部分碱基对形成三叶草结构
单链
共同点
都是转录产生的；基本单位相同，都与翻译过程有关
项目
DNA复制
转录
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
生长发育过程中
场所
主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链
条件
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
过程
DNA解旋，以两条链为模板，按碱基互补配对原则合成两条子链，子链与对应的母链螺旋化
DNA解旋，以一条链为模板，按碱基互补配对原则形成RNA（单链）之后，RNA从DNA上释放，DNA双链恢复双螺旋结构
模板去向
分别进入两个子代DNA分子中
恢复原样，与非模板链重新形成双螺旋结构
特点
边解旋边复制，半保留复制
边解旋边转录，DNA双链全保留
产物
两个双链DNA分子
一个单链RNA
意义
复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代
传递遗传信息，为翻译作准备