第三节 基因控制蛋白质的合成 第1课时 从基因到蛋白质
1.基因和遗传信息的关系。 2.遗传信息的转录和翻译过程。(重、难点)
一、阅读教材P77分析基因的含义及转录过程 1．基因
(1)本质：DNA分子上具有遗传效应的片段。 (2)基因表达：通过基因控制蛋白质的合成来实现。 (3)基因的主要载体是染色体。
(4)脱氧核苷酸、基因、DNA和染色体的关系
2．转录
(1)概念：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)结果：通过转录，DNA分子上的遗传信息传递到mRNA上。 二、阅读教材P78～81分析密码子的破译及翻译过程 1．遗传密码子
遗传学上，把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个遗传密码子。 2．翻译
(1)概念：在细胞中，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。
(2)场所：核糖体。
(3)条件：需要mRNA、tRNA、核糖体、多种氨基酸和多种酶的共同参与，还需要消耗能量。
(4)过程：①以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质，与核糖体结合。它们的结合部位会形成两个tRNA的结合位点(可以称
为第一位置和第二位置)。
②起始阶段：mRNA上的起始密码子(如AUG)位于核糖体的第一位置上，tRNA一端携带氨基酸，另一端是与密码子相对应的反密码子。tRNA上的反密码子(如UAC)与起始密码子相互识别并配对。
③延伸阶段：按照同样的方式，通过反密码子与密码子的相互识别与配对，tRNA携带的氨基酸与前一个tRNA携带的氨基酸通过肽键，形成肽链，前一个tRNA离开核糖体。这样，随着核糖体在mRNA上的移动，肽链不断合成并延长。
④终止阶段：当tRNA上的反密码子识别终止密码子后，肽链的合成终止，肽链被释放。
判一判
(1)转录过程只发生在细胞核中。(×)
(2)转录和DNA复制一样都需要两条链同时作模板。(×) (3)密码子是指tRNA上三个相邻的碱基。(×) 连一连
遗传信息的转录
DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质的呢？结合教材P77内容完成以下探究。 探究1 观察下图，总结转录的过程 (1)原料：4种游离的核糖核苷酸。 (2)场所：主要在细胞核中。 (3)步骤
①第1步(解旋)：DNA的双螺旋结构被打开，双链的碱基得以暴露。
②第2步(配对)：以解开的DNA的一条链作为模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G的碱基互补配对原则，将对应的核糖核苷酸与模板链上的碱基配对，两者以氢键连接。
③第3步(连接)：在RNA聚合酶的作用下，将新结合的核糖核苷酸依次连接到正在合成的RNA分子上。
④第4步(释放)：合成的RNA分子从模板链上释放，DNA恢复双螺旋结构。 (4)产物：三种RNA。
探究2 RNA的类型及功能的比较
转运RNA(tRNA) 信使RNA(mRNA) 带有从DNA链上转录下来的遗传信息 一端能与氨基酸结合，另一端有三个碱基，与mRNA的碱基互补配对 转运特定的氨基酸，识别mRNA上的遗传密码，在蛋白质合成中作为转运氨基酸的载体
转录的实质与意义
(1)实质：转录是以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA分子的过程。 (2)意义：通过转录，DNA分子中脱氧核苷酸排列顺序所代表的遗传信息，就在信使RNA分子中以遗传密码的种类、数量、排列顺序等得到体现，也就是说遗传信息就从DNA分子上传递到了信使RNA上。
突破1 RNA的种类与功能
1．下列关于RNA的叙述，错误的是( ) A．RNA可作为核糖体的组成成分 B．mRNA是翻译的直接模板 C．mRNA是转运氨基酸的工具 D．RNA分子中不含碱基T
解析：选C。在合成蛋白质时，需要tRNA作为运载氨基酸的工具，每个tRNA每次只能运载一个特定的氨基酸。
与核糖体蛋白质结合在一起，形成核糖体 由核仁组织区的DNA转录而成，是核糖体的组成物质 核糖体RNA(rRNA) 特点 携带着特定碱基序列功能 的信息，在蛋白质合成中起着模板作用 突破2 转录的过程
2．如图为细胞核中某真核细胞基因进行转录过程的部分示意图，相关叙述正确的是( )
A．图中有五种碱基，八种核苷酸 B．该过程需要DNA聚合酶催化
C．若图中转录的基因含300个碱基对，则其指导合成的RNA至少含150个核苷酸 D．图中②③的化学本质相同
解析：选A。转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，无需DNA聚合酶；该图中共有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸。若转录的基因中含有300个碱基对，则指导合成的RNA中碱基为300个。图中②为脱氧核糖，③为核糖。
遗传信息的翻译过程
探究1 结合教材P78～79内容，分析生物的遗 传密码子
(1)尼伦伯格等人的研究表明，在全部64个密码子中，有61个负责20种氨基酸的编码，另外3个是终止密码子。
(2)真核细胞唯一的起始密码子：AUG，编码的是甲硫氨酸。三种终止密码子：UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸。少数原核生物中GUG也被用作起始密码子。
(3)密码子和氨基酸之间的对应关系：1种密码子只能决定1种氨基酸(终止密码子除外)，1种氨基酸可由1种或多种密码子决定。
探究2 观察下图并思考下面问题，理解遗传信息翻译的过程
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