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蒋世禄的生物课堂内外

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【引用】高中生物新课标教材中关于RNA的知识点总结  

2011-07-01 22:07:47|  分类: 高中生物专题复习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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RNA是一类极其重要的生物大分子,种类繁多,功能多样,在高中生物新课标教材必修1和必修2的不同章节中都有涉及。由于知识点分散,不利于学生的理解和掌握。现将RNA学习中经常遇到的一些知识点进行归纳。

1  RNA的种类

DNA相比,RNA种类繁多,主要有下列3种:信使RNAmRNA)、转运RNAtRNA)、核糖体RNArRNA)。他们都是参与蛋白质的合成。此外还有组成染色质的RNA、具有催化作用的RNA以及构成各种病毒的RNA

2  RNA的结构

DNA相比,RNA分子量相对较小,其碱基组成特点是含有尿嘧啶而不含胸腺嘧啶,碱基配对发生于CGUA之间,由于RNA是单链分子,所以RNA碱基组成之间无一定的比例关系。RNA的基本单位是核糖核苷酸,一共有4种,分别是:腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。

大多数RNA是单链分子。单链自身通过折叠可以形成二级和三级结构,在二级结构中既有单链区又有双链区,双链区是通过碱基配对形成的。比如人教版生物必修2教材66页介绍了tRNA的结构。tRNA经过折叠形成的二级结构看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端是反密码子,可以和mRNA上的密码子互补配对。

3  RNA的功能

3.1  储存和传递遗传信息

根据所含核酸的不同,病毒分为DNA病毒和RNA病毒。在RNA病毒中只含有RNA不含有DNA,病毒的RNA是病毒的遗传物质,它储存和传递着RNA病毒的遗传信息。

3.2  在遗传信息的翻译中起决定作用

mRNAtRNArRNA三类RNA共同承担并完成这一过程。

mRNA携带着DNA的遗传信息,是合成蛋白质的模板。mRNA上三个相邻的碱基编码一个氨基酸,每三个这样的碱基称作一个密码子。密码子一共64个,其中有3个终止密码,不编码任何氨基酸,因此编码氨基酸的密码子有61个。从密码子表中可以看出,一种氨基酸可能有几个密码子,这一现象称作密码的简并性。当基因发生突变后,由于密码的简并性,蛋白质中氨基酸的种类不一定发生改变,从而使生物的性状保持相对稳定。

例题(2008年广东省高考生物卷25 多选题)如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对.可能的后果是(   

   A.没有蛋白质产物

   B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止

   C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸

   D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化

解析:当基因(DNA)的中部缺失了1个核苷酸对后,通过转录过程,会导致在缺失碱基部位以后的mRNA上密码子顺序和组成发生相应的改变。第一种情况是导致终止密码子退后出现,结果造成新合成肽链延长;第二种情况是导致终止密码子提前出现,结果造成新合成肽链缩短;第三种情况是导致终止密码子在缺失部位出现,结果造成新合成肽链在缺失位置终止;在第一种情况和第二种情况中,由于在缺失碱基部位以后的mRNA上密码子顺序和组成发生相应的改变,所以翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。由于基因的中部缺失了1个核苷酸对,所以没有蛋白质产物是错误的。

答案:BCD

tRNA起着转运特定的氨基酸,并按mRNA上密码子顺序所决定的位置对号入座,进入核糖体。其作用是运输氨基酸和识别信使RNA的密码子。由于每种tRNA的反密码子和mRNA上的密码子互补配对,而编码氨基酸的密码子有61个,因此tRNA61种,每种氨基酸可能有几个tRNA

rRNA与蛋白质结合构成核糖体,是合成蛋白质的场所。

3.3  构成生物体的结构物质

例如rRNA与蛋白质结合构成核糖体,有少量的RNA参与真核细胞染色体的组成,病毒RNA和蛋白质结合构成RNA病毒等等。

3.4  具有催化作用

1982Cech发现四膜虫rRNA前体可在无任何蛋白质存在的情况下通过自我拼接切除内含子,表明RNA也具有催化作用。为区别于传统的蛋白质催化剂,Cech给这种具有催化活性的RNA 定名为核酶1983Altman 等人在研究细菌RNase P时发现,当约400个核苷酸的RNA单独存在时,也具有完成切割rRNA前体的功能,并证明了此RNA分子具有全酶的活性。核酶的发现,从根本上改变了以往只有蛋白质才具有催化功能的概念,为此,CechAltman也因此获得了1989年的诺贝尔奖。
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