高中生物 遺傳信息的翻譯時作業(yè) 蘇教版必修2

1、遺傳信息的翻譯【目標導航】1.結(jié)合教材內(nèi)容，理解密碼子的概念并能熟練地查閱密碼子表。2.結(jié)合教材圖414，概述遺傳信息翻譯的過程和特點。3.分析堿基和氨基酸之間的對應關(guān)系。一、遺傳密碼子1概念mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基，叫做一個遺傳密碼子，密碼子共有64種。2起始密碼子和終止密碼子真核細胞唯一的起始密碼子是AUG，編碼的是甲硫氨酸。三種終止密碼子：UAA、UAG、UGA，它們不編碼氨基酸。3tRNA(1)結(jié)構(gòu)：三葉草形結(jié)構(gòu)，一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個堿基能和mRNA上的密碼子互補配對，叫做反密碼子。(2)種類：共有61種。(3)功能：攜帶氨基酸進入核糖體。1種tRNA能

2、攜帶1種氨基酸，1種氨基酸可由1種或多種tRNA攜帶。二、遺傳信息的翻譯過程1概念：按照mRNA上密碼子的信息指導氨基酸分子合成為多肽鏈的過程。2場所：細胞質(zhì)。3條件：mRNA、tRNA、核糖體、多種氨基酸和多種酶的共同參與。4過程起始階段：mRNA、tRNA與核糖體相結(jié)合。mRNA上的起始密碼子位于核糖體的第一位置上，相應的tRNA識別并與其配對。延伸階段：攜帶著特定氨基酸的tRNA按照堿基互補配對原則，識別并進入第二位置。在酶的作用下，將氨基酸依次連接，形成多肽鏈。終止階段：識別終止密碼子，多肽鏈合成終止并被釋放。5遺傳信息傳遞方向：mRNA多肽。判斷正誤(1)翻譯的場所是核糖體，條件是模

3、板(DNA的一條鏈)、原料(4種核糖核苷酸)、酶和能量。()(2)一種氨基酸最多對應一種密碼子。()(3)每種tRNA能識別并轉(zhuǎn)運一種或多種氨基酸。()(4)細胞中的蛋白質(zhì)合成是一個嚴格按照mRNA上密碼子的信息指導氨基酸分子合成為多肽鏈的過程，該過程稱為翻譯，是在細胞質(zhì)中進行的。()(5)密碼子共有64種，其中決定氨基酸的密碼子有61種，3種終止密碼子不決定氨基酸。()(6)一種密碼子決定一種或多種氨基酸。()(7)一種氨基酸可由一種或多種tRNA識別和轉(zhuǎn)運。()答案(1)×(2)×(3)×(4)(5)(6)×(7)一、遺傳密碼子1尼倫貝格和馬太破譯的

4、第一個密碼子(1)實驗原理：蛋白質(zhì)體外合成系統(tǒng)中以人工合成的RNA作模板合成多肽，確定氨基酸與密碼子的對應關(guān)系。(2)實驗步驟提取大腸桿菌的破碎細胞液加入試管除去原DNA和mRNA添加20種氨基酸分5組，每個試管各加四種氨基酸加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸合成多肽只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、絲氨酸的試管中出現(xiàn)多肽鏈運用同樣方法將上述四種氨基酸分裝入四個試管含苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)多肽鏈(3)實驗結(jié)論：苯丙氨酸的遺傳密碼子是UUU。2遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較(1)區(qū)別存在位置含義生理作用遺傳信息DNA脫氧核苷酸(堿基對)的排列順序直接決定mRNA中堿基排列順序，間接決定氨基酸

5、排列順序密碼子mRNAmRNA上3個相鄰的堿基直接決定翻譯的起止和氨基酸排列順序反密碼子tRNA與密碼子互補的3個堿基識別密碼子(2)聯(lián)系遺傳信息是基因中脫氧核苷酸的排列順序，通過轉(zhuǎn)錄，使遺傳信息傳遞到mRNA的核糖核苷酸的排列順序上。mRNA的密碼子直接控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，反密碼子則起到識別密碼子的作用。(3)密碼子、反密碼子和氨基酸的對應關(guān)系每種氨基酸對應一種或幾種密碼子(密碼子簡并性)，可由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運。一種密碼子只能決定一種氨基酸，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸。轉(zhuǎn)運RNA是由許多(而不是只有3個)核糖核苷酸構(gòu)成的“三葉草”形，RNA分子其一端有三個堿基可與信使

6、RNA的密碼子配對，我們稱之為“反密碼子”。1所有的密碼子和反密碼子都是一一對應的關(guān)系嗎？答案不是。密碼子共有64種，其中3個終止密碼子不決定氨基酸，沒有反密碼子與之相對應。2若指導蛋白質(zhì)合成的基因中某一堿基發(fā)生改變，其控制合成的氨基酸是否一定發(fā)生改變？為什么？答案不一定。因為一種氨基酸可對應一種或多種密碼子。1下列對mRNA的描述，不正確的是()AmRNA可作為合成蛋白質(zhì)的直接模板BmRNA上的每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸CmRNA上有四種核糖核苷酸，編碼20種氨基酸的密碼子有61種DmRNA只有與核糖體結(jié)合后才能發(fā)揮作用【問題導析】(1)mRNA是合成蛋白質(zhì)的直接模板，但只有與核糖體結(jié)合

7、后才能發(fā)揮作用。(2)mRNA上的密碼子有64種，其中有3個終止密碼子不決定氨基酸，61種密碼子決定20種氨基酸。答案B【一題多變】合成肽鏈時，出現(xiàn)正常的肽鏈終止，這是由于()A一個與mRNA鏈終止密碼子相應的tRNA不能攜帶氨基酸B不具有與mRNA鏈終止密碼子相應的反密碼子CmRNA在mRNA鏈終止密碼子處停止合成DtRNA上出現(xiàn)終止密碼子答案B解析在mRNA上有終止密碼子，生物體內(nèi)不含有與mRNA鏈終止密碼子相應的反密碼子。二、DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較復制轉(zhuǎn)錄翻譯時間細胞分裂間期在生長發(fā)育的連續(xù)過程中場所主要是細胞核細胞質(zhì)中的核糖體原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸模板以DN

8、A解旋后的兩條鏈為模板以DNA解旋后的一條鏈為模板以mRNA為模板條件需要酶(解旋酶、DNA聚合酶等)和ATP需要酶(RNA聚合酶等)和ATP需要酶、ATP、tRNA、核糖體堿基配對方式AT、TA GC、CGAU、TA GC、CGAU、UA GC、CG遺傳信息傳遞方向親代DNA子代DNADNARNARNA蛋白質(zhì)過程及特點邊解旋邊復制，半保留復制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，完成轉(zhuǎn)錄后的DNA仍保留原來的雙鏈結(jié)構(gòu)一條mRNA上可相繼結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈產(chǎn)物兩個雙鏈DNA一條單鏈RNA多肽或蛋白質(zhì)聯(lián)系1根據(jù)每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸，能否判定tRNA與氨基酸之間是一一對應關(guān)系？并分析原因。答

9、案不能。雖然一種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運一種氨基酸，但一種氨基酸可能被多種tRNA轉(zhuǎn)運。2一個mRNA可結(jié)合多個核糖體，每個核糖體只合成多肽鏈中的一段，還是獨立合成一條完整的多肽鏈？答案每個核糖體合成一條完整的多肽鏈。2下圖表示真核細胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達過程。下列相關(guān)敘述正確的是()A過程中堿基配對情況相同B過程發(fā)生的場所相同C過程所需要的酶相同D過程中核糖體的移動方向是由左向右【問題導析】(1)圖中過程是DNA的復制，過程是轉(zhuǎn)錄，過程是翻譯。(2)復制是DNADNA，轉(zhuǎn)錄是DNARNA，不同的堿基配對方式是AT、AU；核基因的轉(zhuǎn)錄場所是細胞核，翻譯的場所是細胞質(zhì)中的核糖體；(3)過程

10、需要解旋酶和DNA聚合酶，過程需要解旋酶和RNA聚合酶；(4)從圖可以看出，最右邊的一個核糖體上的多肽鏈最長，其翻譯的時間也應該長于左邊的兩個核糖體，故核糖體的移動方向是由左向右。答案D【一題多變】判斷正誤(1)終止密碼子沒有與其對應的tRNA，不能編碼氨基酸。()(2)真核生物翻譯的場所主要在細胞核。()(3)三種RNA都與翻譯過程有關(guān)。()(4)翻譯的過程有水生成。()(5)翻譯需要的20種氨基酸都可以在人體內(nèi)合成。()答案(1)(2)×(3)(4)(5)×三、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程中相關(guān)數(shù)量的計算1相關(guān)數(shù)量的計算比較數(shù)目(個)DNA中的堿基數(shù)(脫氧核苷酸數(shù))6nRNA中的堿基

11、數(shù)(核糖核苷酸數(shù))3n蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)n參與轉(zhuǎn)運氨基酸的tRNA數(shù)n蛋白質(zhì)中的肽鏈數(shù)m蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)(脫水數(shù))nm2.計算中“最多”和“最少”的分析(1)翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。(2)基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。(3)在回答有關(guān)問題時，應加上最多或最少等字。如：mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質(zhì)最多有n/3個氨基酸?；蛑械膲A基數(shù)、mRNA分子中的堿基數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之間有何數(shù)量關(guān)系？答案基因中的堿基

12、、mRNA分子中的堿基與蛋白質(zhì)分子中的氨基酸三者之間的數(shù)量比為631。3一種動物體內(nèi)的某種酶是由2條多肽鏈構(gòu)成的，含有150個肽鍵，則控制這個酶合成的基因中核苷酸的分子數(shù)至少是()A912個 B456個 C450個 D906個【問題導析】(1)根據(jù)縮合的概念及肽鏈條數(shù)計算出酶具有的氨基酸數(shù)等于1502152個，(2)根據(jù)其中的關(guān)系求出控制這個酶合成的基因中核苷酸的分子數(shù)至少是152×6912個。答案A【一題多變】現(xiàn)代生物工程能夠?qū)崿F(xiàn)在已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列后，再人工合成基因?，F(xiàn)已知人體生長激素共含190個肽鍵(單鏈)，假設(shè)與其對應的密碼子序列中有A和U共313個，則合成的生長激素基因

13、中G有()A130個 B260個 C313個 D無法確定答案B解析此蛋白質(zhì)(單鏈)中有190個肽鍵，說明此蛋白質(zhì)是由191個氨基酸脫水縮合而成的，信使RNA中最少有3×191573個堿基，又知RNA中AU313，所以RNA中GC為573313260個，RNA的堿基數(shù)與DNA的每條鏈的堿基數(shù)相等，所以DNA的兩條鏈中GC共有260×2520個，又因為GC，所以G為520/2260個。 1下列關(guān)于如圖中、兩種分子的說法正確的是()A為DNA，在正常情況下復制后形成兩個相同的DNAB為tRNA，一種tRNA可攜帶不同的氨基酸C遺傳信息位于上，密碼子位于上D和共有的堿基是A、U、G

14、答案A解析為DNA，在正常情況下復制后形成兩個相同的DNA分子；為tRNA，一種tRNA只能攜帶一種氨基酸；遺傳信息位于上，密碼子位于mRNA上，上具有反密碼子；和共有的堿基是A、G、C，DNA中無U。2由n個堿基對組成的基因，控制合成由m條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最大為()A. B.18(m)Cna18(nm) D.18(m)答案D解析基因中有n個堿基對，則由此基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中有n個堿基，指導合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸，該蛋白質(zhì)分子由m條肽鏈組成，其分子量為(m)·18。3mRNA上決定氨基酸的一個密碼子的一個堿基發(fā)

15、生替換，對識別該密碼子的tRNA種類及轉(zhuǎn)運的氨基酸種類將會產(chǎn)生的影響是()AtRNA種類一定改變，氨基酸種類一定改變BtRNA種類不一定改變，氨基酸種類不一定改變CtRNA種類一定改變，氨基酸種類不一定改變DtRNA種類不一定改變，氨基酸種類一定改變答案C解析一種密碼子只能對應于一種氨基酸，而一種氨基酸可以有多個密碼子。mRNA上密碼子的一個堿基發(fā)生替換，則識別該密碼子的tRNA(一端有反密碼子)種類也肯定發(fā)生改變。但有可能改變后的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸，故氨基酸種類不一定改變。4下圖為人體蛋白質(zhì)合成的一個過程，據(jù)圖分析并回答問題。(1)圖中所示屬于基因控制蛋白質(zhì)合成過程中的_步

16、驟，該步驟發(fā)生在細胞的_部分。(2)圖中是_。按從左到右的次序?qū)懗鯻內(nèi)mRNA區(qū)段所對應的DNA模板鏈上堿基的排列順序_。(3)該過程不可能發(fā)生在人體的()內(nèi)。A神經(jīng)細胞 B肝細胞C成熟的紅細胞 D心肌細胞答案(1)翻譯細胞質(zhì)(或核糖體)(2)tRNA(轉(zhuǎn)運RNA)核糖體TTCGAA(3)C解析圖示為翻譯過程，以mRNA為模板，以tRNA為運載工具，按照堿基互補配對原則，形成具有一定氨基酸排列順序的多肽鏈。人成熟的紅細胞不再合成蛋白質(zhì)，原因是其無細胞核及核糖體等，不能控制蛋白質(zhì)的合成過程?！净A(chǔ)鞏固】1真核細胞中DNA復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的主要場所依次是()A細胞核、細胞核、核糖體B細胞核、細胞質(zhì)

17、、核糖體C細胞核、細胞核、高爾基體D細胞核、細胞質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)答案A解析DNA的復制、轉(zhuǎn)錄都是以DNA為模板，DNA主要在細胞核中，故DNA復制、轉(zhuǎn)錄的場所主要是細胞核，翻譯是在細胞質(zhì)中的核糖體上完成的。2如圖簡要概括了真核細胞中基因指導蛋白質(zhì)合成過程中相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系。下列說法錯誤的是()A圖中表示基因，主要位于染色體上B圖中表示轉(zhuǎn)錄，該過程中堿基配對方式與DNA復制過程中有所不同C圖中表示翻譯，該過程離不開D圖中中的密碼子決定其攜帶的氨基酸的種類答案D3一個正常受精卵中的所有基因()A都能表達 B都能轉(zhuǎn)錄C都能翻譯 D都能復制答案D4已知某轉(zhuǎn)運RNA的反密碼子的3個堿基順序是GAU，它運載的是

18、亮氨酸(亮氨酸的密碼子是UUA、UUG、CUU、CUA、CUC、CUG)，那么決定此亮氨酸的密碼子是由DNA模板鏈上的哪個堿基序列轉(zhuǎn)錄而來的()AGAU BCAT CCUA DGAT答案D解析tRNA上的反密碼子與mRNA上的堿基互補，而決定氨基酸的密碼子是mRNA上的堿基序列，故此亮氨酸的密碼子是CUA，由DNA模板鏈上的GAT轉(zhuǎn)錄而來。5把小鼠血紅蛋白的mRNA加入到大腸桿菌提取液中，在一定條件下，能合成出小鼠的血紅蛋白，這個事實說明()A控制蛋白質(zhì)合成的基因位于mRNA上B小鼠的mRNA能使大腸桿菌向小鼠轉(zhuǎn)化C所有生物共用一套密碼子D小鼠的mRNA在大腸桿菌體內(nèi)控制合成了小鼠的DNA答案

19、C解析將小鼠血紅蛋白的mRNA加入到大腸桿菌提取液中，在一定條件下，合成出小鼠的血紅蛋白，說明大腸桿菌以小鼠的mRNA為模板合成了蛋白質(zhì)，即所有生物共用一套密碼子。6如圖代表人體胰島細胞中發(fā)生的某一過程(AA代表氨基酸)，下列敘述正確的是()A直接給該過程提供遺傳信息的是DNAB該過程合成的產(chǎn)物一定是酶或激素C有多少個密碼子，就有多少個反密碼子與之對應D該過程有水產(chǎn)生答案D解析翻譯的直接模板是mRNA而不是DNA；翻譯的產(chǎn)物是多肽，經(jīng)過加工后形成蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)不全是酶與激素；終止密碼子不與氨基酸對應，所以沒有與終止密碼子對應的反密碼子；氨基酸脫水縮合形成多肽時，此過程有水的生成。【鞏固提升】

20、7下圖為細胞中多聚核糖體合成蛋白質(zhì)的示意圖，下列說法正確的是()A該過程表明生物體內(nèi)少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)B該過程的模板是核糖核苷酸，原料是20種游離的氨基酸C該過程表明一個基因在短時間內(nèi)可表達出多種多肽鏈D該過程中幾條多肽鏈中氨基酸的順序不一定相同答案A解析一個mRNA上結(jié)合多個核糖體，各核糖體分別進行翻譯，可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。翻譯過程的模板是mRNA(核糖核酸)。圖中各多肽鏈都是同一mRNA作模板翻譯的產(chǎn)物，表達的是同一種多肽鏈，這些多肽鏈中氨基酸的順序相同。8如圖是有關(guān)真核細胞內(nèi)遺傳信息傳遞的過程，下列說法正確的是()A圖所示過程主要發(fā)生于細胞核中，其原料為核糖

21、核苷酸B圖2所示過程主要發(fā)生于核糖體中，其原料為氨基酸C圖1中是DNA聚合酶，圖2中是rRNAD圖2所示多肽合成到Gly就終止，導致合成結(jié)束的終止密碼子是UAG答案D解析圖1所示過程為DNA復制，其原料為脫氧核苷酸；圖2所示過程為翻譯，其唯一場所為核糖體；圖1中是解旋酶，圖2中是tRNA。9一個mRNA分子有m個堿基，其中GC有n個，由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈，則其模板DNA分子的AT數(shù)、合成蛋白質(zhì)時脫去的水分子數(shù)分別是()Am、m/31 Bm、m/32C2(mn)、m/31 D2(mn)、m/32答案D解析已知mRNA上有m個堿基，其中GCn，則mRNA有AUmn，則其作為模板鏈的D

22、NA單鏈上ATmn，DNA雙鏈中AT2(mn)，因為mRNA有m個堿基，則其可控制的蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目最多為，又知蛋白質(zhì)有兩條肽鏈，則合成蛋白質(zhì)時脫去的水分子數(shù)目為2。10一段原核生物的mRNA通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽，則此mRNA分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的tRNA個數(shù)及轉(zhuǎn)錄此mRNA的基因中堿基數(shù)至少依次為()A331166 B361272C123672 D113666答案B解析一條含有11個肽鍵的多肽，含有12個氨基酸。mRNA中三個堿基決定一個氨基酸，一個氨基酸至少有一種轉(zhuǎn)運RNA來轉(zhuǎn)運。因此，mRNA中至少含有36個堿基，12個轉(zhuǎn)運RNA，DNA中至少含

23、有72個堿基。11下面表示蜘蛛的絲腺細胞合成蛛絲蛋白的部分過程示意圖，據(jù)圖回答。(1)在蛋白質(zhì)合成過程中，該圖表示的過程稱為_，圖中4的結(jié)構(gòu)名稱是_，該過程的模板是_。(2)由圖中信息可推知DNA模板鏈上對應的堿基序列為_。(3)根據(jù)圖并參考下表分析：1_上攜帶的氨基酸是_。氨基酸丙氨酸蘇氨酸精氨酸色氨酸密碼子GCAACUCGUUGGGCGACCCGCGCCACACGAGCUACGCGG答案(1)翻譯核糖體3或mRNA(2)ACCCGATTTCGC(3)tRNA丙氨酸解析(1)圖中所示過程為發(fā)生于核糖體中的“翻譯”，4的名稱為核糖體，翻譯的模板是mRNA。(2)由mRNA上的UGGGCUAAA

24、GCG，據(jù)堿基互補配對原則可寫出DNA模板鏈上的堿基序列為ACCCGATTTCGC。(3)由mRNA中密碼子為GCU并查得密碼子表，可知1上攜帶的氨基酸為丙氨酸。12如圖中左邊為某種真菌線粒體中蛋白質(zhì)的生物合成示意圖，右邊為其中一個生理過程的模式圖。請回答下列問題。(1)、代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)分別是_、_。(2)完成過程需要的物質(zhì)是從細胞質(zhì)進入細胞核的，它們是_。(3)從圖中分析，基因表達過程中轉(zhuǎn)錄的發(fā)生場所有_。(4)根據(jù)題中表格判斷：為_(填名稱)，攜帶的氨基酸是_。若蛋白質(zhì)2在線粒體內(nèi)膜上發(fā)揮作用，推測其功能可能是參與有氧呼吸的第_階段。(5)用­鵝膏蕈堿處理細胞后發(fā)現(xiàn)，細胞質(zhì)基質(zhì)

25、中RNA含量顯著減少，那么推測­鵝膏蕈堿抑制的過程是_(填序號)。線粒體功能_(填“會”或“不會”)受到影響。(6)下圖為題圖中過程示意圖，圖中的b和d在化學組成上的區(qū)別是_。下圖中a是一種酶分子，它能促進c的合成，其名稱為_。答案(1)核膜線粒體DNA(2)ATP、核糖核苷酸、酶(3)細胞核、線粒體(4)tRNA蘇氨酸三(5)會(6)前者所含的五碳糖為脫氧核糖，后者所含的五碳糖為核糖RNA聚合酶【走進高考】13(2013·新課標卷，1)關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述，正確的是()A一種tRNA可以攜帶多種氨基酸BDNA聚合酶是在細胞核中合成的C反密碼子是位于mRNA上相鄰的三個堿基D線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成答案D解析一種tRNA只能攜帶一種氨基酸，A項錯誤；DNA聚合酶是蛋白質(zhì)，在細胞質(zhì)中的核糖體上合成，B項錯誤；反密碼子位于tRNA上，C項錯誤；線粒體是半自主性細胞器，其