资源简介

4.1 基因指导蛋白质的合成学案
【预习新知】
（一）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。
(2)组成成分
(3)结构：一般是单链，且比DNA短。
(4)mRNA、tRNA、rRNA的比较
项目 mRNA tRNA rRNA
结构
分布 常与核糖体结合 细胞质中 与蛋白质结合形成核糖体
功能 翻译时作
模板 翻译时作搬运氨基酸的工具 参与核糖体的组成
联系 ①组成相同：都含有4种核糖核苷酸； ②来源相同：都由转录产生； ③功能协同：都与翻译有关
2.转录
(1)概念
(2)过程(以转录成mRNA为例说明)
（二）遗传信息的翻译
1．概念
2．密码子和反密码子
(1)属于密码子的是②(填序号)，位于[④]mRNA(填名称)上，其实质是决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2)属于反密码子的是①(填序号)，位于[③]tRNA(填名称)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。
(3)密码子有64种，在真核生物中，正常情况下反密码子有61种。
3．过程
（三）中心法则
提出者：克里克。
内容
(1)DNA的复制：遗传信息从DNA流向DNA。
(2)转录：遗传信息从DNA流向RNA。
(3)翻译：遗传信息从RNA流向蛋白质。
发展及补充
内容 信息流动 举例
RNA自我复制 遗传信息从RNA流向RNA 少数生物(如烟草花叶病毒)
RNA逆转录 遗传信息从RNA流向DNA 少数生物(如HIV)
完善后的中心法则，用图解表示为
(1)DNA、RNA是信息的载体。
(2)蛋白质是信息的表达产物。
(3)ATP为信息的流动提供能量，即生命是物质、能量和信息的统一体。
【巩固训练】
1.在细胞学研究领域，有许多药物可抑制细胞内某些生命活动，以达到治疗疾病的目的。下表为几种药物的主要作用机理，有关叙述正确的是( )
药物名称 作用机理
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
金霉素 阻止tRNA与mRNA的结合
放线菌素D 嵌入DNA双链分子中，抑制DNA的模板功能
A.阿糖胞苷可使细胞中的RNA合成受阻
B.金霉素发挥作用的场所是细胞核
C.放线菌素D可直接干扰细胞中的转录过程
D.表中三种药物都是通过抑制基因的表达来治疗疾病
2.遗传信息的传递过程中要遵循“碱基互补配对原则”。下列表示转录过程的是( )
模板 AGCU AGCT AGCU AGCT
产物 UCGA TCGA TCGA UCGA
选项 A B C D
A.A B.B C.C D.D
3.下图是人体细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5′-3′）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是( )
A.图中①为亮氨酸 B.图中结构②从左向右移动
C.该过程中有氢键的形成和断裂 D.该过程可发生在线粒体和细胞核中
4.真核细胞中发现P小体和U小体等无膜细胞器。P小体像是汇集了多种降解因子的mRNA处理工厂，或者是使mRNA处于沉默状态加以储存的场所。U小体可参与细胞核中mRNA前体剪接为成熟mRNA的过程。U小体总是与P小体联系在一起，参与RNA的监控和降解，根据P小体的功能，推测P小体中应当可以检测到以下哪种物质( )
A.磷脂分子 B.RNA酶 C.氨基酸 D.胸腺嘧啶
5.真核细胞中发现P小体和U小体等无膜细胞器。P小体像是汇集了多种降解因子的mRNA处理工厂，或者是使mRNA处于沉默状态加以储存的场所。U小体可参与细胞核中mRNA前体剪接为成熟mRNA的过程。U小体总是与P小体联系在一起，参与RNA的监控和降解，U小体最可能出现在以下哪个结构中( )
A.细胞溶胶 B.线粒体 C.溶酶体 D.细胞核
6.miRNA是一类由内源基因编码的长度为19～25个核苷酸的非编码单链小分子RNA。它主要通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互补结合，使mRNA降解或抑制mRNA翻译，从而发挥其转录后的调控功能。下列有关叙述，不正确的是( )
A.miRNA会使靶基因表达产物的量减少
B.miRNA与靶mRNA结合的过程中可能存在A与U的配对
C.miRNA不直接作为翻译的模板
D.miRNA识别靶mRNA时采取与翻译不相同的碱基配对方式
7.下列关于参与翻译过程的mRNA和tRNA的叙述正确的是( )
A.当mRNA沿着核糖体移动至起始密码子时，翻译过程即开始
B.进入核糖体的一个tRNA会先后占据mRNA上两个结合位点
C.参与该过程的各种RNA均为单链结构，且没有氢键
D.mRNA上的密码子种类发生改变可能导致蛋白质功能改变
8.在原核细胞中，基因的转录和翻译同时进行的过程称为“偶联转录-翻译”。科学家分别设计了发生“偶联”（偶联组）和没有发生“偶联”（无偶联组）的实验体系。结果发现，“偶联”能提高转录速度，也能使转录发生U-G错配的概率上升。下列叙述错误的是( )
A.真核生物细胞核基因的转录和翻译是不“偶联”的
B.相比于偶联组，无偶联组细菌生长代谢速度明显减慢
C.“偶联”能够提高细菌基因的表达效率和基因突变的发生概率
D.“偶联”引起的错配可能因密码子的简并而不引起蛋白质的改变
9.不同药物的抗菌机制如表所示，下列叙述错误的是( )
药物 抗菌机制
万古霉素 抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星 抑制细菌DNA的复制
利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性
红霉素 能与核糖体结合，抑制肽链的延伸
A.万古霉素阻断了细菌细胞壁的合成，可用于治疗肺炎支原体的感染
B.环丙沙星不可用于抑制新型冠状病毒、HIV在人体细胞内的增殖
C.利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性，阻断了细菌DNA的转录过程
D.红霉素抑制了细菌基因的表达·因此起到了抗菌作用
10.核糖体中的rRNA具有维持核糖体的整体结构以及协助tRNA在mRNA上的定位等功能。研究表明，肽键形成位点（肽酰转移酶中心）由rRNA组成。下列说法错误的是( )
A.核糖体主要由rRNA和蛋白质组成
B.肽键形成的催化反应是由rRNA执行的
C.线粒体和叶绿体中都存在肽酰转移酶
D.细胞内的核糖体在细胞核的核仁内合成
参考答案
1.答案：C
解析：C、转录是指以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。放线菌素D能够嵌入DNA双链分子中，抑制DNA的模板功能，故可直接干扰细胞中的转录过程，C正确
2.答案：D
3.答案：C
解析：C、互补配对的碱基之间通过氢键连接,图示过程中,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成,tRNA离开核糖体时有氢键的断裂,C错误。
4.答案：B
解析：由于P小体像是汇集了多种降解因子的mRNA处理工厂，说明P小体可以降解mRNA，因此含有RNA酶，故选B。
5.答案：D
解析：U小体可参与细胞核中mRNA前体剪接为成熟mRNA的过程，因此U小体最可能出现在细胞核中，故选D。
6.答案：D
解析：A、miRNA通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互补结合使mRNA降解或抑制mRNA翻译，故miRNA会使靶基因表达产物的量减少，A正确;
B、miRNA识别靶mRNA时的碱基配对方式，为A-U、U-A、G-C、C-G，B正确;
C、mRNA是翻译的模板，而miRNA能识别靶mRNA，不直接作为翻译的模板，C正确;
D、miRNA识别靶mRNA及翻译过程中碱基配对方式都是A-U、C-G，D错误。
7.答案：D
解析：A、蛋白质合成中，核糖体沿着mRNA移动，而不是mRNA沿着核糖体移动，A错误；
B、核糖体同时有读取两个密码子位点，携带氨基酸的tRNA只会占据mRNA上的1个结合位点，B错误；
C、参与翻译过程的RNA均为单链，但tRNA有氢键，C错误；
D、mRNA上密码子的种类变化可能使对应氨基酸序列改变，导致蛋白质功能的改变，D正确。
故选D。
8.答案：C
解析：A、真核生物细胞核基因的转录和翻译是不“偶联”的，先转录后翻译，A正确;B、“偶联”能提高转录速度，也能使转录发生U-G错配的概率上升，相比于偶联组，无偶联组转录提前终止会抑制细菌的正常生长，B正确;C、“偶联”能够提高细菌基因的表达效率但不会影响基因突变的发生概率，C错误;D、密码子具有简并性，“偶联”引起的错配可能不引起蛋白质的改变，D正确。
9.答案：A
解析：万古霉素可阻断细菌细胞壁的合成，支原体是一类没有细胞壁的最小原核细胞型微生物，因此万古霉素不能用于支原体感染的治疗，A错误。HIV、新型冠状病毒的遗传物质是RNA，而环丙沙星抑制的是细菌DNA的复制，B正确。DNA的转录过程需要RNA聚合酶的作用，利福平抑制细菌DNA的转录，C正确。红霉素与核糖体结合后抑制肽链的延伸，阻断和抑制了细菌蛋白质的合成即基因的表达过程，因此红霉素具有抗菌作用，D正确。
10.答案：D
解析：A、核糖体是细胞中负责蛋白质合成的重要结构，由rRNA(核糖体RNA)和蛋白质组成，A正确；
B、肽键形成的催化反应是由rRNA执行的，在蛋白质合成过程中，rRNA作为肽酰转移酶催化形成肽键，B正确；
C、线粒体和叶绿体中都存在肽酰转移酶，线粒体和叶绿体是半自主细胞器，具有自己的蛋白质合成系统，因此它们内部也存在负责蛋白质合成催化反应的肽酰转移酶，C正确；
D、核糖体的合成地点并非核仁，而是细胞质中，rRNA的合成发生在细胞核内，但一旦rRNA合成后，它们会被运输到细胞质中，与蛋白质结合形成成熟的核糖体，D错误。
故选D。

展开更多......

收起↑